206 腳踏式玉米脫粒機,腳踏,玉米,脫粒機 江西農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)論文,題 目：腳踏式玉米脫粒機 學 院：工 學 院 姓 名：劉宏宇 學 號：20050433 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 年 級：2005級2班 指導教師：吳瑞梅,設計目的,現(xiàn)在南方有很多省份多山地，農(nóng)村的玉米脫粒不容易實現(xiàn)集體作業(yè)。為了家庭或個體實現(xiàn)玉米脫粒，而設計此玉米脫粒機。以方便幫助廣大農(nóng)村家庭的玉米脫粒作業(yè)。,一、玉米脫粒機的工作原理,該玉米脫粒機工藝是仿生技術的一種應用,模仿人工用手搓玉米的動作。滾筒上安裝有板齒，滾筒帶動板齒轉動,在脫粒輔助軸的共同作用下，與玉米擠搓而實現(xiàn)脫粒。,脫粒工作原理圖,,當玉米從進料區(qū)送入，玉米就受到板齒的擠搓力，滾筒板齒撥動果穗沿著脫粒輔助軸作圓周運動，由于板齒與滾筒軸心成一定的夾角,所以同時也將果穗向排芯口推動,實際上玉米果穗的運動軌跡是螺旋線。由于脫粒輔助軸上也有一些小小的像挫刀一樣的齒紋，這樣一來玉米棒就不會被滾筒擠到脫粒輔助軸外，二來增大了玉米、滾筒上的板齒及脫粒輔助的摩擦。玉米在這些力的的作用下既滾動又滑動，以達到擠搓脫粒的效果。,帶冠板齒,整機工作示意圖,,二、驅動機構,驅動機構的作用是把人腳一定行程的往復運動，轉變成曲柄的轉動，通過大小齒輪嚙合增速后，把轉動傳給小齒輪，從而帶動工作部件轉動。使工作部件具有足夠的線速度達到滿足工作的要求?？紤]采用曲柄連桿機構。,曲柄連桿機構,,,它的特點是，該機構的特點是單邊傳動，把搖桿支點移到機架上，連桿為拉桿，各支點和鉸接點受力較小，踏板也較長，也省力。 當確定了踏板和搖桿為曲桿這種形式后，我們再選擇該種機構的最優(yōu)工況。即當踏力一定時能產(chǎn)生最大的驅動力矩，這就要求傳動角接近90。能滿足上述要求的工況是當踏板位于水平位置時，連桿與搖桿和曲柄相垂直。,,當確定了最佳工況后，就要確定在滿足最佳工況下曲柄的最佳位置，即曲柄與水平面的夾角。 因此當踏板近水平位置時，搖桿能和曲柄平行并與連桿垂直，使得此時傳動角γ接近90，才能產(chǎn)生最大的驅動力矩。 也就確定了搖桿、連桿和曲柄之間的最佳相對位置，即當腳踏板位于水平位置時，搖桿和曲柄平行并與連桿相垂直。,三、脫粒滾筒,滾筒轉速由滾筒外緣（板齒頂部）線速度決定，滾筒外緣線速度是以保證不傷害玉米籽粒為前提條件。 從參考文獻中，用籽粒含水率為13%左右的玉米穗做試驗，將其做自由落體實驗，得出滾筒外緣（板齒頂部）線速度應該小于4m/s，但滾筒外緣線速度不能過低，否則會影響生產(chǎn)率。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，確認線速度值在3.2～3.9 m/s之間最佳。,通過數(shù)據(jù)及試驗結果取滾筒直徑D=292㎜。根據(jù)已有的脫粒機的主軸數(shù)據(jù)取滾筒軸軸徑 20㎜。板齒齒的旋向及與水平的夾角：由工作簡圖,玉米得在螺旋齒給它的軸方力從右到左滑動，所以板齒的旋向為右旋。夾角影響到板齒對玉米軸向推力的大小，太大會使的玉米還沒完全脫粒就快速的向排芯區(qū)排掉了，太小了玉米滑動的速度過慢，以至于已脫凈了的玉米芯還在脫粒區(qū)滑動，從而就降低了工作效率及多余的功率消耗。根據(jù)有關資料查得取60°較合適，既保證了脫凈率又保證了工作效率。,四 玉米脫粒輔助軸,脫粒輔助軸是用于抵住玉米棒,并利于玉米棒在板齒與輔助軸間滾動及滑動，協(xié)助板齒脫粒。其直徑大小得比玉米棒大，要不能玉米棒會從其反方向掉到果箱中。玉米棒一般直徑40～50㎜，所以脫粒輔助軸的大小取60㎜。 而它又不受多大扭矩，只受點橫向及縱向的推力，并且力很小，這樣的話就可以設計成在小金屬軸上套木質(zhì)的空軸，并且小金屬軸除兩頭用來安裝做成圓柱形的，其它部位都做成方軸,,,,,輔助軸上的齒紋,輔助脫粒軸,五、排芯區(qū),在排芯區(qū)內(nèi)板齒離輔助性軸的最小距離應大于玉米芯，所以得大于40㎜，而滾筒的是不變的，只能在這區(qū)域內(nèi)減小輔助軸的直徑，由幾何關系可知：a>40-S ，而 S=30㎜，則a>10㎜，在這取10㎜。由此可得排芯區(qū)內(nèi)，輔助軸的直徑為40㎜。,,,六、漏斗,玉米棒得先從右邊放入,這樣的話才能保證有足夠的工作區(qū)來脫粒,否則可能存在脫粒不凈的現(xiàn)象。另一方面，板齒離脫粒輔助軸的間隙比玉米棒小，再加上輔助軸也就比玉米棒大些，如沒有漏斗的話，玉米棒喂入時可能掉到輔助軸的外側。漏斗有支撐架用螺栓栓在脫粒機機架上。,漏斗的設計及安裝,,歡迎各位老師批評指正！,