玉米脱粒机工作过程分析及优对化设计8893652.doc

本科生毕业论文（设计）中文题目 玉米脱粒机工作过程分析及优化设计 英文题目Analyse and Optimal Design of the Threshing Process of the Corn Thresher 学生姓名 班级 学号 学 院 专 业 指导教师 职称 目 录目 录摘 要 IAbstract II第1章 绪论 11.1 研究背景与意义 11.2 玉米脱粒机的种类及特点 11.2.1 玉米脱粒机的表示方法 11.2.2 各类玉米脱粒机的工作原理 21.2.3 综合比较各类玉米脱粒机 41.3 国外玉米脱粒机的发展 41.4 国内玉米脱粒机的发展 51.5 存在的问题 61.6 本文主要研究内容 7第2章 板齿玉米脱粒机总体结构与工作原理 82.1 板齿脱粒机基本结构与工作过程 82.2 板齿脱粒机工作原理 82.3 本章小结 9第3章 板齿玉米脱粒机脱粒元件设计 93.1 板齿设计 103.1.1 板齿作用 103.1.2 板齿样式及尺寸 103.2 电动机设计 103.2.1 板齿玉米脱粒机所需功率 113.2.2 电机选择 123.3 传动带的设计 123.3.1 传动带的选取 123.3.2 V带设计 133.4 带轮设计 153.4.1 带轮材料 153.4.2 主动带轮设计 153.4.3 从动带轮设计 163.5 脱粒滚筒设计 183.5.1 脱粒主轴作用 183.5.2 阶梯轴设计 183.5.3 脱粒滚筒设计 213.5.4 阶梯轴的校核 223.6 凹板设计 273.6.1 凹板作用 273.6.2 凹板类型 273.6.3 凹板间隙 273.6.4 凹板其他尺寸 283.7 脱粒仓结构设计 293.7.1 脱粒仓作用 293.7.2 脱粒仓结构与尺寸 303.8 本章小结 30第4章 板齿玉米脱粒机外部结构设计 304.1 入料斗设计 314.2 排芯斗设计 314.3 出料斗设计 324.4 排芯区压板设计 324.4.1 排芯区压板作用 324.4.2 排芯区压板材料以及结构 334.5 上盖设计 334.5.1 上盖作用 334.5.2 上盖材料与结构 334.6 机架设计 334.7 整体结构设计 344.8 本章小结 35第5章 离散元法仿真分析 355.1 离散元法基本原理 365.2 板齿玉米脱粒机仿真模型的建立 365.2.1 仿真模型的建立 365.2.2 仿真参数的设置 375.3 板齿玉米脱粒机仿真优化 385.4 板齿玉米脱粒机仿真过程 395.5 滚筒转速对脱粒的影响 405.6 喂入量对脱粒的影响 435.7 本章小结 44第6章 总结与展望 456.1 工作总结 466.2 工作展望 46致谢 46参考文献 47- 1 -摘 要摘 要我国为玉米生产大国，种植面积超过0.27亿公顷。

玉米既可以作为食品以及饲料，也可以作为工业原料传统钉齿滚筒玉米脱粒机对玉米籽粒损伤大，在国外早已不用此类机型设计新型的对玉米籽粒损伤小的脱粒机对农民的收入以及我国的可持续发展都有重要的意义本文首先对比了各类脱粒机的优缺点钉齿打击原理的玉米脱粒机虽然脱粒效率高，但是对籽粒损伤大，影响玉米收获质量碾压原理玉米脱粒机的脱粒效率较低，并且容易造成籽粒擦伤差速原理玉米脱粒机的效率较低，仅适用于脱粒单穗玉米挤搓原理玉米脱粒机的脱粒过程柔和，对籽粒损伤小因此本文设计挤搓原理的板齿式玉米脱粒机采用PRO/E软件对设计的玉米脱粒机进行三维建模，并采用CAD软件对所设计的玉米脱粒机进行二维工程图设计 采用离散元法及课题组自主研发的AgriDEM软件，利用离散元法对设计的板齿玉米脱粒机进行仿真通过改变滚筒转速以及喂入量等变量，探究所设计的脱粒机的脱粒情况并进行优化关键词：玉米脱粒机 结构设计 离散元法 仿真分析- 1 -AbstractFor corn production country in China，the planting area of corn more than 0.27 million hectares.Corn could act as both a food and feed，also can be used as industrial raw material.Traditional spike-tooth drum corn thresher of corn grain damage，had no such models in foreign countries. Design of a new type of maize grain damage small thresher of farmers' income and the sustainable development of our country has important meaning.This paper first compares the advantages and disadvantages of various kinds of thresher. Spike-tooth hit principle although corn thresher threshing efficiency is high，but the grain damage，affects the quality of corn harvest. Rolling principle of the corn thresher threshing efficiency is low，and easy to cause the grain abrasion. Differential principle of corn thresher efficiency is low， only applies to single ear corn threshing. Crowded rub principle of corn thresher threshing process soft，grain damage small. So this article design rub principle of plate type corn thresher.Through the PRO/E software for three dimensional modeling design of corn thresher. Through the CAD software for the design of the corn thresher two-dimensional engineering graphics design.Developed by the tutor team with AgriDEM software，using the discrete element method to design the plate gear for the calculation of the corn thresher. Through change variables，such as roller speed investigation results： corn thresher threshing corn grain crushing rate，corn，corn grain to take off the net rate of grain in the thresher threshing distribution curve，etc.explores the design of the thresher threshing，and the most suitable working parameters.Keywords：corn sheller physical design discrete element simulation analysis- 1 -第1章 绪论第1章 绪论1.1 研究背景与意义玉米是一种很重要的粮食作物，既可以食用或者作为饲料，也是重要的工业原料之一[[] 贺俊林，佟金. 我国玉米收获机械的现状及其发展[J]. 农机化研究， 2006(2)：29-36]。

玉米种植面积增长十分迅猛，全球种植面积已超过1.3亿公顷，主要分布于中国、美国、阿根廷和巴西[[] 郝付平，陈志. 国内外玉米收获机械研究现状及思考[J]. 农机化研究， 2007(10)：206-208]在我国玉米作为第二大农作物，其全国种植面积仅次于美国[[] 章惠全，李伟红，谢琼，慕美霞. 5TN-1型玉米对生种子脱粒机的设计[J]. 农业科技与装备，2009，10(5)：40-41]，约为0.27亿公顷十五期间的数据表明我国玉米年消费增长率已经突破2.7%而十一五期间玉米的供求也得到了进一步的增长，玉米的产量由2003年1258亿千克增长到2006年的1440亿千克[[] 李波. 湘西地区小型玉米脱粒机的应用与推广[D]. 湖南；湖南农业大学， 2012]，此产量可以较好的满足国内玉米的需求我国国土面积大，自然资源丰富，各农作物的产量皆位于世界前列，但大部分地方玉米脱粒仍然采用的是较落后的技术虽然个别地方采用各种大中型的玉米脱粒机进行脱粒，但是这些机器生产不规范，容易造成玉米籽粒的破碎，而且往往一次脱粒不干净，需要重复脱粒几次，严重的影响了玉米的生产质量与生产效率[[] 毛江峰. 小型电动玉米脱粒机的设计[J]. 机械工程师，2012(11)：155]。

人工手摇式玉米脱粒机生产率低，仅适用于小批量的玉米脱粒生产，费时费力电动机械式玉米脱粒机脱净率差，效率低，脱粒时破损玉米芯影响脱粒质量[[] 周志伟. 一种锤头式玉米脱粒机[Z]. 实用型专利说明书，2009]，并且结构较为复杂，制造成本较高运用玉米脱粒装置进行脱粒时产生的压缩、冲击和剪切等作用都会损伤玉米籽粒[[] 杨玉芬，张永丽，张本华，佟玲，高连兴. 典型玉米种子籽粒的静压破损试 验研究[J]. 农机化研究，2008(7)：149-151]，玉米脱粒质量严重的影响着玉米产量目前，在我国玉米脱粒机的普及率仅仅达到2%，主要都在北京、天津、河北、山东等发达地区的一些大型农场因此玉米脱粒环节是我国粮食作物机械化生产的一个瓶颈1.2 玉米脱粒机的种类及特点1.2.1 玉米脱粒机的表示方法玉米脱粒机的表示方法如下所示 5 T 。