微型玉米剥皮机设计毕业设计(编辑修改稿)

微型玉米剥皮机设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

粒。 因本机采用全橡胶剥皮辊， 辊面带有螺旋凸棱，左右辊互相啮合，成对用，由于橡胶摩擦系数较大，因此不必另加压制器。 毕业设计 6 第二章 整体的设计 与选择 第一节 剥皮的工艺过程 采用人工上料，人工喂入，机械剥皮，最终使果穗和表皮分离。 在这过程中之所以采用人工上料和人工喂入主要是如果采用自动喂入会使机器的成本和造价会大大地提高而农民对这种机械由于价格的增设而使购买力下降。 配套动力源采用 Y 系列三相电动机，主要工作部件选用全橡胶的玉米剥皮辊，传动部分使用带传动和直齿轮传动。 第二 节 方案的选择 在设计过程中也曾考虑过采用自动喂入 ，但这种机械虽然在效率上有所提高，但同时它也将提高机器的成本，从而使购买力下降。 而采用人工喂入虽然不如自动喂入效率高，但也比手工大大的提高，而且适合大多数农民的经济能力。 之所以采用 Y 系列电动机，是因为 Y 系列电动机是目前最常使用的，而且价格合理。 剥皮部件采用全橡胶的剥皮辊，不但不影响剥净率而且由于橡胶比较有弹性不会损伤籽粒。 传动部分由于该机比较简单所以选用直齿轮既可。 第三 节 主要工作部件型式的选择 剥皮机主要核心部件是剥皮装置，传统式剥皮装置采用一支铸铁螺旋齿辊和一个橡胶螺旋剥皮辊配对使用，两对辊的中心距 a=，且两对辊形成以个槽形，一般采用两对或四对辊，为增加玉米穗与辊子的压力，在剥皮辊的上方配有两组或三组 压制器，多年来的实践证明，这种辊型的剥净率最高能达到 85%，籽粒破碎率高达 2%，这是玉米剥皮机 推广的主要原因。 94 年通过实验研究，设计出一种全橡胶的玉米剥皮辊，这种辊采用橡胶制成，辊面带有螺旋凸棱，左右辊互相啮合，成对使用，由于橡胶摩擦系数较大，因此不必另加压制器，且橡胶面有弹性布损伤籽粒，并在轴线方向上布置有螺距为 2m 的螺旋线，果穗能沿线向下 滑，再加上与支架本身的倾角，使果穗能自动进入下料斗，身产率较高。 毕业设计 7 第三章 总体配置的确定 总体配置就是合理安排各部件位置和联接关系，确定动力的传动路线，与电动机 的联接关系，使机器工艺路线合理，并且便于使用，调整和维修，同时机器外观造型要给人以美感。 第 一 节 机架的配置 机架采用角钢焊接而成，如图 1 所示： 图 1 为了便于作业后的移动，在机架底部安装有四个行走轮，且在前面的两个行走轮需要能够转向，这样使整机的移动更加方便，更便于生产中的使用，考虑到成本方面的因素，行走轮及转向轮均可外购，因为它并没什么特殊的要求，只要能达到行走及转向 要求即可，也可以本身自己制造。 第 二 节 传动系统配置 ： 利用电动机作为动力源时，只需一级皮带传动，然后再由一级齿轮传动 成降速过程 最后再由齿轮传动到主动轴上。 如图所示： 毕业设计 8 根据实验得出，剥皮辊的最佳转速范围在 n=300r/min~350r/min,这里我们 取 n=,电动机的转速为 =1440r/min. = =1440/= 根据高端传动比 低端传动比，初定高端传动比 = = = 第 三 节 传动系统简图 = = = = = 所以 总降速比 i= = 所以 直轴的转速为 n= = =由于依实验数据得出结论，剥皮辊最佳转速范围为 n=300— 350n/min 所以这一转数符合要求。 这二级减速及传动系统各部件的尺寸如下： 主动带轮基准直径： 从动带轮基准直径： 齿轮 1的分度圆直径： 齿轮 2的分度圆直径： =144mm 齿轮 4的分度圆直径： = =90mm 齿轮 8的分度圆直径： 如图 2 所示，动力由电动机传到完成一级减速，再由皮带传到 1 轴上， 1 轴上有一与皮带轮同转速的齿轮 1，齿轮 1 与齿轮 2 啮合完成二级减速。 2 轴为主动轴，在其上有三个齿轮。 齿轮 2 与齿轮 1 啮合完成降速；齿轮 3 与齿轮 4 啮合实现传动比为 1 的传动； 4轴的齿轮 7 与 5 轴的齿轮 8 啮合实现同速传动来实现最终的剥皮过程； 2 轴上的齿轮 6 与3 轴上的齿轮 5 啮合实现同速传动。 5 轴的最终转速为 毕业设计 9 第四章 剥皮装置的确定 剥皮装置是由一对相向转动的剥皮辊抓取和剥除玉米穗的苞叶。 剥皮辊与苞叶间的摩擦力必须大于苞叶与穗辊间的链接力，为了使苞叶剥净，在玉米穗沿剥皮辊下滑的同时，自身应能转动。 在剥皮辊的上方设有压送器，使果穗对剥皮辊稳定地接触而避免跳动。 第一节 剥皮辊长度确定 ： 传统式玉米剥皮辊长度为 ，美国甜玉米剥皮机滚长为 1500mm，根据实验得出玉米在剥皮辊上的剥净率在开始 400mm 内剥净率为 85%，在 600mm 内剥净率为 93%，因此辊长定为 1000mm 可使苞叶的剥净率在 93%以上。 剥皮辊的长度是影响剥净率 的主要参数，为保证剥净苞叶，剥皮辊应有足够的长度，但过长会引起籽粒脱落和破碎，剥皮辊的直径应不使最小直径的果穗收挤压和被抓取为准。 第二节 剥皮辊生产能力的确定 ： 单对剥皮辊生产能力： /h ① ② 其中： q剥净率果穗质量平均为 L果穗长度最大为 250mm 果穗沿剥皮辊移动速度 m/s S剥皮辊螺距 s=900mm N剥皮辊转速 f滑动综合系数试验得 f= 50mm ② 带入 ① ： 毕业设计 10 = = =1066Kg/h 所以 两对辊计算生产率为 2132Kg/h 设计要求为 1500kg/h,2132kg/h1500kg/h 符合设计要求。 由于此机是由人手式喂入，故实际生产能力大约在每对辊的生产率 1500Kg/h 左右，这是经过实验后得出结论。 第三节 剥皮部件的配置： 本机剥皮装置直接利用《新型剥皮装置》专利技术，其剥皮辊为高苯橡胶面，有数条螺旋相互啮合，高低配置成对 使用，每两对辊组成一槽型，如图所示每个辊轴上有每节250mm 的四节胶辊串接而成螺旋首尾相接，局部磨损后便于更换，下辊 5 为固定辊，上辊 3 可绕铰接点转动，既两辊啮合间隙时可调的。 保证果柄可以通过，两辊可以调节螺栓 6 来调节，所以可以根据不同的品种来适当调节螺栓，使果穗顺利通过。 玉米在两辊所形成的槽型中，辊面的凸棱对苞叶有撕裂作用，由于两辊的螺旋相互啮合，使玉米苞叶在自转过程中被嵌入凹槽中，此时由于两辊的转动使苞叶被扯掉，玉米的自转主要由于两辊对玉米摩擦力大小不同，虽然两辊的材料不同，但却由于两辊与玉米之间的压力角不同而产生不等的摩擦力 、 且 ，而使得玉米能够产生自转。 如图 4所示： 两辊中心距 a=，当果穗直径为 ∮ 60 时果穗重力 N 与下辊压力方向角 = 与上辊方向压力角 = ，其相应摩擦力： 由于 且方向相反，因此果穗在剥皮过程中产生转动，可加速剥皮过程，为 加速果穗下移速度，剥皮辊还要有一定倾角，倾角小，下滑速度慢，生产率低倾角大，剥净率低，本机通过部件试验，确定剥皮辊倾角为。 果穗通过间隙，根据实测果穗直径最大不超过 ，为防止毕业设计 11 过大的果穗卡滞现象通过 70mm，可使果穗绕自身轴线自由转动，为防止在剥皮过程中产生果穗治理造成脱粒，在剥皮辊上方设有压穗板，压穗板通过间隙为 70mm. 毕业设计 12 第五 章 执行部件及机架设计 第一节 果穗料斗的设计 ： 果穗料斗不但要有暂存果穗的能力，而且 能够使果穗沿剥皮辊的轴向方向上进入两辊所形成的槽型中，在配置上与剥皮辊的倾角相同，均与水平面成 角，在长度上按展开1000mm 设计，因为考虑到玉米进入到剥皮辊时的方向性，所以将出口处的滑板设计成与剥皮辊组数相等的槽型，尽可能保证每次只能通过一穗玉米。 进料斗是送入玉米的装置，由于本机采用两对剥皮辊工作，所以进料斗必须设计成双出口的结构。 玉米需自动滑到剥皮辊的方向上进入两辊形成的槽型中进行剥皮，这就要求料斗具有一定得倾斜度，经参考实验数据选倾斜度为。 为保证玉米滑 向剥皮辊时每次只能通过一穗玉米，可将出口设计成与剥皮辊组数相同的槽型（如下图 5）。 同时为保证玉米在剥皮过程中受切向力的挤压导致弹出，在剥皮辊上方增加两个压穗板，以防止果穗弹出。 下料斗是在玉米剥皮结束后，果穗画出的装置，它可以设计成任何方便的形状。 （如图 6）。 第二 节 机架、连接架的设计 机架和连接架均由角钢焊接而成，两种机型结构相同，仅宽度不同。 在满足要求的前提下具有一定得抗压能力既可，主要目的是便于组织生产，提高通用程度，因此无特别要求。 毕业设计 13 第六章 传动部分设计 第一节 玉米果穗在剥皮辊间的受力分析 两辊对玉米产生的两个摩擦力 、 分别为： = 所以： 所以 ： 由实验可知，撕破苞叶的抓取力 大约为 同时在自转过程中撕扯力 根据实验可知，扯断苞叶所需力 故 此时每个轴所承受的力不仅有 F，而且 还要有 与。 每对剥皮辊消耗的功率： 因此两对辊消耗的总功率： 与皮带轮同轴的齿轮所需扭矩为 毕业设计 14 第二节 皮带传动的设计计算及校核 已知：电动机转速 n=1440r/min A 型带 P=3kw 确定计算功率 ： 工作情况系数 ，故 选取窄 V带带型： 根据 由《机械设计》 P— 152 图 8— 9确定选用 SPA 型带。 确定带轮的基准直径： 由《机械设计》 P— 145 表 8— 3和 P— 153表 8— 7取主动轮直径。 根据式 ， 从动带轮直径 根据《机械设计》 P— 153 表 8— 7，取。 验算带的速度： = 所以 带的速度合适。 确定窄 V带的基准长度和传动中心距： 根据 ，初步定中心距 计算带所需的基准长度： 由《机械设计》 P— 142 表 8— 2选带的基准长度。 计算实际中心距 验算主动轮上的。