毕业设计（论文）-苎麻收割机的方案设计和原理分析.docx

1绪 论 41.1研究意义 41.2研究内容 62植物茎秆收割机发展现状 72. 1 4W-2. 0型芦苇收割机的设计 72. 1.1收割机的联接 72. 1.2动力传递方式 72. 1.3新型切割器 82. 1.4放堆装置 82. 1.5应用效果 82. 1.6对4W — 2. 0型芦苇收割机的分析 92. 2 JMCG 一 1 00型秸秆饲草收割机的设计 92.2. 1主要结构和工作原理 92.2.2切割滚筒动力路线 102.2.3行走部分的动力路线 112.2.4气流集草部分 112.2.5转向部分 122. 2. 6对JMCG 一 100型秸秆饲草收割机分析 123. 芒麻结构方案分析 134•总体配置方案 154. 1配套动力的选择 154.2芒麻收割机工作工作流程图 164.3总体方案 174.4主要性能指示 194.5芒麻收割机功能 195. 主要工作部件方案设计 215.1机架 215. 2分麻装置 225. 3扶麻装置 235.4切割装置 235. 5输送装置 245. 6各传动装置 255. 6. 1滑块机构 265.6.2各轴类传送 265.6.3齿轮间的传动 27总 结 31致 谢 32参考文献 331・1研究意义我国麻类的种植历史十分悠久，最早可追溯至远古尧舜时代。

麻类是我国 的特色作物，是仅次于粮、棉、油、菜的第五犬作物群麻类纤维是人类最早利 用的纤维之一，也是出口创汇的重要产品2007年麻类收获面积已达到194万 公顷，麻类岀口创汇突破20亿美元芒麻起源于我国，其种植面积和产量均占 世界的90%以上，是仅次于棉花的重要精纺纤维作物，在国际市场上具有极强竞 争优势麻类产业从业人员达5000万，工农业产值超过700亿元我国芒麻常 年种植面积10〜20万hn?,主要集中在长江流域及其以南地区，发展芒麻生产已 成为当地农业产业结构调整和出口创汇的重要内容，各地政府对此相当重视，具 有广阔的市场空间麻类资源已成为我国国民经济持续稳定发展的绿色资源根据规划，“十一五”期间，我国麻纺织纤维的使用量年均增长率为12%, 2010年产量将达到130万吨，其中，芒麻纺织纤维的使用量将达到40万吨随 着我国推动科学技术发展的政策岀台，不少研究机构在传统技术的基础上倾力研 究，麻类新品种和高新技术不断诞牛，成果卓箸芒麻单产己达到4500kg/hm2, 芒麻新品种纤维细度已突破2500支，麻纺高支纱细度己突破300支近年来， 我国芒麻种植止在由分散经营、小面积生产逐步向区域化和规模化集中种植方向 发展。

随着我国农业的集约化和工业化生产步伐加快，特别是优质芒麻生产基地 的建立，对芒麻收获加工机具需求十分强烈，麻类收获加工机具已凸现出新的要 求芒麻要求适时收获收获过早，纤维未充分发育，麻皮薄、产量低，并且 纤维的物理机械性能差，导致机械收获岀麻率低，纤维品质差收获时机过迟， 则纤维老化，纤维附着在麻秆上不容易分离，导致纤维强力下降、出麻率降低， 影响芒麻的产量和经济收入芒麻一般年收3次，收剥作业占整个生产过程中用工量的3/5以上，手工剥麻 费工费时，劳动强度大，技术要求高，机械化收获设备是芒麻原料生产的关键环 节，也是制约我国芒麻生产向规模化、产业化发展的重要因素因此，要推 动芒麻生产向高效发展，收获技术与收获机械的研究与创新就显得尤为重要全 面提升我国麻类机械科技的原始创新、集成创新和引进创新能力，不断促进我国 芒麻剥制加工机械化的发展为了促进我国麻纺行业持续稳定地发展，提升芒麻 种植机械化的技术装备水平和创新能力，以提高收剥工效，降低收获成本为R的, 必须实现芒麻收剥的机械化操作为此，要解决人工收获工效低、劳动强度大的 问题，应尽快研制芒麻茎秆收割机，与大、中型芒麻剥麻机配套，或研制收割一 剥麻联合机，形成收剥一体化加工技术。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要》把重点研究开发适合我国农业特点的多 功能作业关键装备列为优先主题，芒麻收割机正是我国农业要解决的关键装备之O(1) 社会效益芒麻机械化收获技术具有明显的省工节木、增收增效作用，可大幅度提高芒 麻的生产效率与经济效益采用的机械化收获技术，大大减轻了芒麻生产的劳动 强度，且作业质量好、生产效率高，并能做好适时收获，从而确保芒麻的品质， 有效地缓解了农时季节劳动力需求紧张的孑盾，对促进农业种植业结构调整，扩 大规模化生产具有积极意义2) 经济效益本项目研制成功后，可在我国芒麻主产区推广应用本项目研制的机具具有 造价低、工效高、收获质量好等特点，如生产销售1000台，累计生产销售收入 可达9000万元，实现利税达1300万元，经济效益显著使用者也由于适时抢收 提高了芒麻纤维的品质、减少了损失，获得较大的直接效益3) 牛态效益芒麻机械化收获技术的推广应用，提高了麻类机械化生产水平，促进农业经 济和生态的发展如实现机械化收获一剥麻联合作业述可有效地实现茎秆的粉碎 还田，既减少茎秆焚烧对环境的严重污染，又能增加农口有机质含量，有利改善 土壤理化性状，保护生态的作用。

有利于对芒麻生产的可持续发展1・2研究内容芒麻机械从机械种类上分有分段收获机械和联合收获机械分段收获机械工 序为：扶倒、切割、割铺、集堆联合收获机械为整杆式收获机械整杆式收获 工序为：扶倒、切割、喂入、剥叶、分离、集堆根据目前芒麻生产的状况，我 们发明了一种分段式芒麻联合收割机主要包括扶持装置、切割装置、割铺和集 堆机构其主要性能指标：适应作业行距、垄高、损失率、含杂率、完好率、可 靠性这些性能指标直接影响到芒麻收获机械的在我国应用及推广本论文拟对芒麻收割机的关键技术进行研究，其中包括：（1） 割台切割器拟采用往复式切割器，机身前进时麻秆被送入切割装置, 底部割齿不动，上面割齿往复运动割断麻杆2） 麻秆输送装置经皮带轮转动拨动分麻装置的风轮转动从而带动芒麻 秸秆随风轮转动方向输送，最后达到集堆的效果3） 与主机配套的研究采用5kw柴油发动机提供动力输岀，机身前进速度 为 3m/s（4） 操纵装置采用手控式控制转向及割台升降，到达灵活、方便，提高 生产效率的效果机具的主要技术参数如表1. 1所示：表1.1机具的主要技术参数机具动力机具割幅生产率收获总损失率可靠性有效度5kw1.2m0.1-0.2hm2/h>95%>90%2植物茎秆收割机发展现状2. 1 4W-2. 0型芦苇收割机的设计2. 1. 1收割机的联接从现有芦苇收割机多年来的使用效果上看，机具的联接方式直接影响机具本 身综合性能指标的发挥。

4W—20型芦苇收割机大胆采用侧向联接的方式，将收 割机布置在配套动力车的一侧，工作时驾驶人员对前方待割区的芦苇一目了然， 彻底克服了前置式联接使驾驶人员视线不清、容易发生事故的弊端同吋，放堆 机构布置在收割台的右侧、动力车的后部，使收割下来的芦苇沿着动力车的前进 方向放置成堆该机的设计不仅使整机结构紧凑，也大幅度提高了机具的机械化 程度2. 1. 2动力传递方式由于机具采用侧向联接，动力传递较传统前置式联接复杂，总体设计思路是: 动力经配套动力车的动力输出轴传到安全离合器，然后经离合器传至收割机的各 工作部分具体的动力传递路线如图1所示图2.1 4W—2. 0型芦苇收割机的动力传递路线2. 1. 3新型切割器4W-2. 0型芦苇收割机割台采用双动力，割刀驱动结构采用双曲柄设计工 作时，上、下动力杆同时作相反方向的往复运动机构运动的瞬间，上、下动力 杆运动产生的往复惯性力的大小相等、方向相反，相互抵消因此，机构运行平 稳，没有任何振动和冲击，从而使整机的强度增加，可靠性提高2. 1. 4放堆装置传统芦苇机最初设计了定量集堆的放堆机构，收割机工作时，被切割的芦苇 在横向输送装置的拨送下，依靠惯性力的作用直接被抛撒并条放在CEI间，此过程 切割下来的芦苇不同于小麦、水稻等其它作物，其槓株形态复杂多样，高低粗细 不均，再加上机构设置复杂，因此放堆功能未能付诸生产使用。

4W-2. 0型芦苇 收割机吸取了其他机型的经验教训，设计了一齿链定时放堆机械，结构简单，动 力传遣陕捷，功能宪备其具体设计思路为：设置1个回转机构，其上配置1个大 长拨齿随着机具前进，堆链条不停回转，待大长拨齿运动到集苇箱处时将积聚 的芦苇在其重心偏下处拨倒放在收割机后方的已割区地面上，使芦苇根朝前，稍 向后堆成堆该机构每隔3. 86 s完成1次放堆动作，放堆间隔长度约7 111,堆 重约12 kgo实现这一设计思想首先需要解决的问题，是使该机构将输送到割台 末端的芦苇可靠地控制起来，这就要靠专用装置（搂拨集堆机械）来完成该装置 工作原理为：搂堆拨齿沿设计的轨迹将输送装置拨送过來的芦苇全面迅速地搂送 进集苇箱并紧密地积聚起来，为接下来的放堆环节做准备2. 1. 5应用效果辽宁省芦苇科研所推出的4W—2. 0型芦苇收割机，由于确定了科学实用的收 割方式，机具与配套动力挂接简单，并研究设计了可靠的搂拨放堆机构，使机具 机械化程度大幅提高近两年来，该收割机在山东、湖南、黑龙江及木地区的芦 苇产区进行推广应用实际使用结果证明：用该机具割后的芦苇顺着机具的前进 方向整齐地堆放在已割区内，下一个收割循环动力车能方便自如地前进，对上一 个收割循环放在［□间的芦苇无任何刮带，收割、放堆干净利落，成堆率达100%, 且机具可连续作业，大大提高了生产效率，得到了各收割单位的广泛好评，推广 前景广阔。

2. 1. 6对4W — 2. 0型芦苇收割机的分析现有的芦苇收割机大多采用的是前置式联接、立式割台、横向运输、侧向条 放的收割方式闭，具有结构简单、易于操作、作业范围较大等特点但在实际使 用中，普遍存在如下不足和弊端：一是由于机具与配套动力车采用的是前悬挂， 动力车的前轮承载过重，轮胎承压过大，因此在工作中动力车易出现后轮打滑、 前轮下陷的现象二是操作人员对前方待割区的情况掌握不清，一旦遇到石头等 硬物或沟坎时，来不及避让，容易造成机具不必要的损坏，从而影响收割正常进 行三是芦苇被收割台切割、输送到机具的一侧，靠惯性抛到山间条放，受割幅 因素的局限，势必造成芦苇一层压一层的现象，对后续的人工集堆打捆造成很大 不便四是一些非专业的芦苇收割机械，如内蒙古海拉尔生产的割草机和广泛应 用于林区的割灌机，因其造价低、使用维修方便，被一些芦苇场大量使用，但是 这些机具收割效率很低，而且必须多人合作作业，使收割成本相对较高对于上 述的不足我们必须进行改进，避免出现上述的弊端，完善芒麻收割机的设计2. 2JMCG 一 1 00型秸秆饲草收割机的设计2. 2. 1主要结构和工作原理仃）割刀部分割刀部分位于整机前端，主要由割刀滚筒、L型锤爪、支承梁架、皮带轮及 支承轴等组成。

割刀滚筒用60 nrni心厚壁圆管制作，中间通过两端法兰盘校正焊 接，装有30価实心圆通轴，组成滚筒体，轴的两端装有轴向推力滚子轴承，通 过轴承座与两侧5 “in钢板做成的梁架绞连接在滚动体圆周表而，径向均布三 组L型锤爪连接耳（轴向相互错开，平衡分布）通过3根12 Him通轴分别将3组共计 21个（每组7个）L型锤爪绞连接在滚筒上，组成离心式割刀滚筒左侧装有与轴T 连接的自动离宝器皮带轮16,工作时带动切割滚筒高速旋转（转速可达1 600〜1 840 r / rain） o在离心力作用下，L型锤爪迅速飞起，冲撞切割，实现牧草收割作业为了便于割茬调整和保证割茬整齐一致以及达到田块转移等作业要求，在 割刀滚筒与机架z间，通过弹簧、调。