姬理为.doc

设计纹杆式脱粒装置、喂入量q=6Kg/s 1 设计目的 通过喂入量为6kg/s的纹杆式脱粒装置的结构设计，在设计纹杆式脱粒装置结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。 2 脱粒装置的选择 脱粒装置是脱粒机与水稻联合收割机的核心部分。它不仅在很大程度上决定了脱粒质量和生产率，而且对分离清选等也有很大影响。脱粒方式可分为纹杆式、钉齿式、双滚筒和轴流式。根据表9.6-1采用纹杆滚筒式脱粒装置。纹杆分为A型和D型，由于D型纹杆抓取作物能力强，装卸方便，因此采用D型。滚筒采用开式即滚筒圆周方向不封闭，作物的喂入方式为纵喂。 3 结构设计 3.1滚筒 滚筒的直径和长度大小与脱粒，分离装置的通过能力密切相关。作物进入脱离装置呈薄层则得到的脱粒与分离效果最好，滚筒长度一定时，增加滚筒凹板的包角能提高分离率，小直径滚筒采用大的凹板包角（加大弧长），相当与增加脱粒分离时间，并有利于提高稻粒分离率。因为对某种作物脱粒所需的速度是一定的，使稻粒分离的主要因素是运动中稻粒所受的离心力，而离心力与角速度的平方成正比，所以小直径滚筒和高转速有利于稻粒分离，且小直径滚筒结构小，效率高，比较经济。但随着喂入量增大到一定值后，滚筒凹板间作物层变厚，工作质量将降低。直径大的滚筒配同样的凹板包角，可以有较大的凹板分离面积，能提高其脱粒能力和生产率。采用大直径滚筒使脱粒装置体积和重量增大，从而使整机的外形尺寸加大。小直径滚筒脱粒后的谷草比较碎，在同样脱粒负荷下，小直径的脱粒功率消耗一般比大直径滚筒稍大，确定滚筒直径D时，应首先从可以配用的最大凹板弧长来考虑。只有在凹板弧长因包角限制不能增大时候才选用较大的滚筒直径。 我国纹杆滚筒标准规定，滚筒直径系列尺寸为400，450，550和600mm。在国外联合收割机上有采用直径达到800mm的纹杆滚筒脱粒装置。 纹杆滚筒长度L主要根据生产率决定。在纵喂的脱粒装置上滚筒长度按下式计算； (1) 式中―脱粒装置的喂入量（kg/s） -滚筒单位长度允许承担的喂入量(kg/s)， 现有一般纵喂脱粒机取＝1.5～2.0，对T型和型联合收割机＝3～4，对直流型的滚筒长度随割幅而定。L≥/=6/3=2(m) 取L=2000mm。因纹杆长度太长，需特制。 在NJ105－75标准中规定滚筒长度系列为500，700，900，1200，1350，1500mm，1100mm为保留系列，在新设计的机器中不采用。 纹杆根数Z可按下列式计算 （2） 式中 S是纹杆间距（mm），一般为180～250mm，横喂滚筒直径较小，S的最小值150mm，为便于滚筒平衡，纹杆数一般都取偶数。在NJ105－75标准中规定D＝400，450mm，Z=6;D=550,600mm,Z=8。 取D＝600mm,Z=8。 3.2凹板 凹板除配合滚筒起脱粒作用外，还应起分离脱出物作用。使脱下的大部分稻粒能很快地分离，可避免和减少稻粒破碎，同时也减轻了分离装置的负担，要提高凹板的通过性，必需尽可能地加大凹板的有效分离面积，也称筛孔率。 纹杆滚筒式脱粒装置常用的凹板结构有栅格式与冲孔式凹板。钢板冲孔式凹板的优点是制造工艺简单，但筛孔率仅25～30％，分离率一般不超过50％，而栅格式凹板的筛孔率为40～70％，凹板分离率可高达75～90％，故栅格式应用普遍。 栅格式凹板由横格板，侧弧板，筛条等组成，一般为整体结构，包角超过的凹板分成两段或三段制造。通过调节机构可改变凹板与滚筒的间隙。凹板上的栅格板与筛条构成分离筛孔，横格板均布时格板间的孔长（b）约30～40mm，非均布为30～50mm，筛条间孔宽为8～15mm。筛孔宽大时，稻粒破碎少而漏下的未脱净穗与碎秸秆增多。横格板应用棱角，顶面一般高出筛条，使旋转滚筒对作物冲击，振动充分发挥脱粒和分离作用，高度过大易使秸秆破碎增多。 凹板面积A和凹板弧长l对脱粒装置的脱粒和分离能力有显著影响，因而也与喂入量有关，其关系式为： （3） 式中B―为凹板的宽度（m） L―为凹板的弧长（m） ―为喂入作物中谷粒所占重量的比率； －当时，单位凹板面积允许负担的喂入量；对脱粒机取2.5～3，对联合收割机取5～8。要求脱粒装置具有较高的分离性能时取最小值，发动机功率较大可取最大值。 凹板宽度B等于滚筒长度L，因此当滚筒长度确定后，即可求出凹板弧长l。 弧长大脱粒分离能力加强，允许的喂入量增大，生产率提