y215玉米收割机割台的设计毕业设计(编辑修改稿)

y215玉米收割机割台的设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

板的作用下 将果穗摘掉；果穗被摘掉 后，经输送链条的传递，最后进入绞龙。 玉米被摘穗后，其茎杆经拉茎辊 的作用进入切碎器，将茎秆打碎还田。 常用的玉米机割台机构大体可以分为四种： 方案一：立式割台、卧式滚刀方案，设计思 路是，往复刀切断植株 → 夹持链夹持输送 → 立式摘辊摘穗 → 喂入辊组输送 → 卧式滚刀切碎并抛送茎秆。 是成熟的立式摘辊技术和青贮收获机的滚刀秸秆切碎技术的组合，立式摘穗辊及夹持链成扩张形式，利于不同行距的配置。 缺点是从拉茎辊到滚刀，由三行变一束喂入滚刀，需加多对喂入导向辊， 7 结构复杂。 工作可靠性难以保证。 方案二：辊刀切断植株 → 卧式摘辊摘穗 → 螺旋输送器汇集秸秆 → 喂入组辊喂入 → 卧式滚刀将茎秆切碎抛送的设计方案，本方案是借鉴乌克兰生产的KCKY7AC 玉米收获机技术。 调查资料表明，技术成熟，玉米植株切断采用滚刀，转速高制 造困难；各行秸秆需经螺旋输送汇集至切碎滚刀喂入辊，秸秆易错乱影响切碎长度合格率。 方案三：往复刀切断植株 → 夹持链夹持输送 → 立式摘辊摘穗 → 立式滚刀切碎茎秆并抛送 → 抛送器将切碎茎秆抛送的设计方案，设计思路，立式割台的立式摘辊配置立式滚刀的机构属创新性设计，经查新和查询有关资料未见国内外报导，其特点立式摘穗辊拉茎棍兼作滚刀的喂入辊结构简单紧凑，问题是秸秆喂入与滚刀轴线的垂直性如何，需进 行 试验验证；优点是秸秆在切碎后输送相对容易。 方案四： 卧式摘穗板摘穗 → 拨禾链完成拨送植株穗 → 搅龙输送 摘穗区内工作机构由 三个工作层面联动完成三个作业动作，一方面拨禾链拨齿继续向后拨送玉米植株，与此同时导入锥将植株引入一对拉茎辊之间，植株在一对拉茎辊的作用下强制向下拉动植株，在向下拉动的同时玉米果穗被一对摘穗板挡住，玉米果穗与茎杆之间产生了分离应力，果穗从茎杆上摘下，并被向后运动的拨齿带入搅龙输送器，摘穗后的植株被拉茎辊拉回地面 本课题选择方案四，摘穗部分工作 图 21 摘穗机构工作原理图 摘穗装置设计与分析 玉米收获机的研究起始于 20世纪初，玉米的摘穗装 置先后经历了多种形式的演变，最后定型为卧式摘穗辊式、卧式摘穗板式和立式摘穗辊式三种形式。 1 卧式摘穗辊式：主要由一对相对回转的摘辊组成，摘辊配置前低后高， 8 纵向倾斜，轴线与水平线成 35度～ 40度夹角，两辊的轴线基本平行，两辊具有约 35mm的高度差。 摘辊分前、中、后三段，前段为带螺纹的锥体，主要起引导茎秆和有利于茎秆进入摘辊间隙的作用；中段带有螺旋凸棱的圆柱体，起摘穗作用，两对摘穗辊的螺旋旋向相反，并相互交错配置，在螺纹上相隔 90度设有摘穗钩：后段称为强拉段，表面具有较高大的凸棱和沟槽，将摘完穗或已拉断的茎秆 快速输送，以防堵塞。 结构原理如图所示 22。 卧式摘穗辊的特点是割台结构简单， 实 用可靠，堵塞情况比立辊式玉米收获机明显减少，但是摘下的果穗与摘辊接触的时间较长，摘辊对果穗反复冲击、挤压和揉搓，造成了果穗籽粒损伤和落粒，加大了整机籽粒的损失率，从另一角度来说摘辊可以将许多果穗苞叶剥下，在一定程度上起到剥苞叶的作用，虽然如此，由于 卧辊下面 及后面的空间较少，较难配置茎秆切碎装置，目前使用卧辊配置茎秆切碎装置的机型很少。 2 卧式摘穗板式：由一对纵向斜置式拉茎辊和两个摘穗板组成。 拉茎辊分为前后两段，前段为带螺纹的锥 体，主要起引导和辅助喂入作用；后段为拉茎段，表面设有提高抓取能力的凸棱或叶片，其水平倾角与卧式摘辊相近。 摘穗板位于拉茎辊上方，工作宽度与拉茎辊工作长度相同，为减少对果穗的挤伤，边缘制成圆弧形。 结构原理如图 23 图 22 卧式摘穗辊 摘穗机构 图 23 摘穗板式摘穗机构 卧式摘穗板的特点是工作可靠，果穗咬伤率小，籽粒破碎率低。 此种摘穗装置已经实现了穗茎兼收，但是茎秆夹持输送结构复杂，且果穗上带有的的苞叶较多，容易拉断茎秆，功率消耗较大。 3． 立式摘穗辊式。 由一对倾斜 (与垂直线 成 25。 夹角 )配置的摘辊和挡禾板组成。 每个摘辊分上、下两段，上段为主要部分，起摘穗作用，为了增加摘辊对茎秆的抓取能力和对果穗的挤落能力，该段的断面为花瓣形；下段为辅助部 9 分，起拉茎作用，该段的断面或与上段相同或采用 4～ 6个棱形。 立式摘穗辊的特点是其配置沿前进方向稍微向前倾斜，摘下的果穗迅速离开摘辊，果穗与摘辊接触的时间较短，减少了果穗籽粒的损伤和落粒，减少了整机的籽粒损失。 另外茎秆通过摘辊后，茎秆已有较大的倾斜，并且茎秆与地面较高，易于布置茎秆切碎装置和回收装置。 较低的割茬易于灭茬，但是立式玉米收获机夹持输 送可靠性差，链条易损，割刀开始切割茎秆和夹持链开始夹持茎秆的的最佳时差难以掌握，立式玉米收获机结构复杂，割台部分质量较大，对整机质量和重心位置有一定影响，根据综合考虑本课题决定选用卧式摘穗板式摘穗装置。 10 第 3 章 关键部件设计 分禾器分析与设计 分禾器虽然结构简单，但是对整机性能影响较大。 一方面，玉米收获机大都是对行作业。 但往往由于气候条件、病虫害、风灾以及植株过高过密等原因，导致部分茎秆倒伏或折断。 分禾器能够起到将倒伏的茎秆挑起，导入夹持输送装置，以减少落粒损失的作用。 另一方面，分禾器可以将 2b范围内的玉米植株跟 2b范围外的分开，并将范围内的玉米植株全部拢到夹持输送装置，从而茎秆被割断和输送。 2b 图 31 分禾器示意图 分禾器前倾角、分开角及其尖端与地面的垂直高度，都直接影响到植株的空间位置。 由于分禾器的作用，植株接触夹持输送链时植株的倾斜度不同，夹持植株的部位不同，夹持的植株不均匀，容易导致夹持输送链堵塞，影响机器的正常工作。 还由于植株含水率、植株直径及重心位置等特性的不同，在分禾器的作用下有时致使植株在 切断之前就折断，不能被导入夹持输送链，从而果穗被漏摘，增加了果穗损失率。 在外力的作用下，玉米植株发生弯曲变形，在即将折断的瞬间，植株与地面法线的夹角称为玉米植株折断临界角，其大小影响分禾器的宽度和与地面的垂直距离。 在玉米折断这个临界状态下，为了保证将植株全部导入夹持输送链而不会被遗漏，对植株的折断临界角进行试验研究是非常有必要的。 通过对植株高度、果穗高度、植株重心位置与茎秆含水量对临界角影响 Y=+ （植株直径） 11 Y=+ （自然高度） Y=+ （接穗高度） Y=+ （植株重心） Y=+ （茎秆含水量） 因此植株直径对临界角影响程度最大 其次是茎秆含水率、结穗高度、植株自然高度，影响程度最小的是植株重心位置。 由试验结果可知，植株的折断临界角一般分布在 20度～ 30度之间。 玉米植株折断临界角与分禾器张开宽度 l及高度 h之间的关系 a/tg h l （ 31） h—分禾器尖端距地面的垂直距离； l—分禾器张开宽度； a—玉米植株折断临界角。 植株折断临界角一般在 20度～ 30度之间。 [2] 当结穗高度小于 60cm时，从理论上推出分禾器张开宽度小于 22cm就会避免由于植株被折断而漏摘。 实际上，为了适应不对行收获，应加大分禾器的分开角度，同时加大拨禾链的运行角度，而且减小分禾器尖角，试验表明 40～ 83cm宽的行距照样可 以进行生产作业，适应不同行距的需求。 由理论分析知分禾器前倾角存在一临界角 (45度～50度 )，当前倾角小于临界角时，相对于分禾器茎杆均匀速向后滑，前倾角大于临界角时，茎杆均滑向分禾器尖端。 当前倾角小于临界角时，机器前进速度一定时，前倾角小，茎杆后移的速度越大，通常在 10度～ 15度。 摘穗装置的计算 拨禾链线速度与拉茎棍线速度分析 当收获机以 jV 速度向前行驶时，玉米植株相对于机器向相反方向以 bV 速度移动，此时植株是稳定的没有倾倒的作用力，也就是说拨禾齿在平行于机器行进方向的线速度等于机器行进速度时能够最好地保持作物的稳定性。 对此要保持作业时植株受到的冲击力最小，就必需达到拨禾链在平行于机器行进方向的速度等于机器的行进速度。 由此得出拨禾链的最佳线速度 12 / cosbjVV  （ 32）  为机器行进方向与导入部分拨禾链运动方向的夹角，该夹角一般为 20度到 25度，也就是说 如果机器在 vj速度下作业，那么拨禾链的线速度应为。 / c o s 2 0 / c o s 2 5/ 0 .9 3 9 / 0 .9 0 61 .0 6 5 1 .1 0 3 7b j jjjjjV V VVVVV 一般情况下玉米收获时的常用作业速度为快二档中油门，这时的作业行走速度在 ，我们这时选择了 ，最终得出拨禾链的拨禾线速度为； 11. 1 6. 7 10 00 / 36 002. 05 m sbjVV   （ 33） 式中： bV ——拔禾链 的最佳线速度 jV ——收割机前进速度 那么拉茎线速度与拉茎辊有效长度、拨禾链速度以及玉米植株通过拉茎辊的长度有关，它们之间的关系为； 1/2 2. 05 / 0. 656. 3 m sVt Hv b L （ 34） 式中 :Hvb——玉米植株通过拉茎辊的长度（通过抽样测定一般玉米植株高度为 — m、割台作业是离地高度一般为 m） L——拉茎辊有效长度（根据综合性能测试 一般取 650800 mm）。 拉茎辊直径 :根据抓取茎秆而不抓取果穗两条件来确定。 根据拉茎辊对茎秆抓取的条件， 如图 32 13 xx N2T2  （ 35） 所以， 02 c os 2 s inf N N 即 0f tg 式中， α—拉茎辊对茎秆的抓取角 ， 0f —拉茎辊与茎杆的摩擦系数。 摘穗时拉茎辊不抓取果穗 的条件： gg ftg  （ 36） 式中， α—摘辊对茎秆 的抓取角， gf —摘辊对茎秆 的抓取系数， T xTT yN N yBAhdD / 2NPP xT图 1 图 2αα gN x 图 32 拉茎辊对茎秆抓取 示意图 摘辊主要参数 14 22tg111hdDtg11c o sDhd1DdhDOAOCc o s （ 37） 2111fhdD 要抓取茎秆 则 2tgf  带入上式得 摘辊不抓取果穗 的条件为 2m axm in111ggfhdD 所以拉茎辊 直径满足条件 22 111111iiggfhdDfhd 式中， dg果穗直径， di茎秆直径， h—摘辊间隙， fg ， fi—摘辊对果穗和茎。