玉米收割机动力改装

导读：　玉米收割机动力改装(共7篇)[我爱发明]玉米收获机 收割机 疯狂掰棒子(发明人马金刚)[我爱发明] 20151212 疯狂掰棒子 本期视频主要内容： 山东聊城的马金刚和他的父亲是当地有名的发明迷，他和父亲一人发明了一台玉米收获机，但是两人的发明都不算太成功。后来，他们父子发挥各自的优势终于将机器改进好，改进好的机器不但收割玉米...

篇一 玉米收割机动力改装
[我爱发明]玉米收获机 收割机 疯狂掰棒子(发明人马金刚)

　　[我爱发明] 20151212 疯狂掰棒子

　　本期视频主要内容： 山东聊城的马金刚和他的父亲是当地有名的发明迷，他和父亲一人发明了一台玉米收获机，但是两人的发明都不算太成功。后来，他们父子发挥各自的优势终于将机器改进好，改进好的机器不但收割玉米效率高，还能粉碎秸秆还田，或者将秸秆打捆回收，他们的发明得到了当地村民的认可。（《我爱发明》 20151212 疯狂掰棒子）

　　发明人：马金刚（13562008811）

　　编导手记：马金刚一家人都是发明达人，他是受他的父亲影响，去到他家一眼就能看到满院子都是跟研发有关的东西，在院子旁边还有一间屋子，是他们父子存放没有研发成功的机器，虽然都很陈旧了，但是老马和小马师傅都把它们当宝贝，可见这家人着实对发明充满热爱，所以全村人都说这对父子能研发出玉米收获机，这是他们所有人都坚信的事情。

　　发明摘要：一种对辊式玉米摘穗切秆收获机械，与动力行走机构（1）配套，由拨辊喂入机构、摘穗切秆机构、动力传动系统装设在机架上构成，拨螺喂入机构包括拨秸辊（7）、圆齿刀（8）、减速机（6）、喂入辊（19）、宽传送带（33），装设在前支架（4）的支撑底架（11）和联接支架（12）上；摘穗切秆机构包括下摘穗辊（37）、上摘穗辊（38）、切秆动刀（46）、切秆定刀（47），装设在联接支架（12）上的摘切箱（H）内；动力传动系统包括传动皮带轮（26）、主传动大齿轮（25）、动刀轴齿轮（23）、动刀从动齿轮（36）、下摘穗辊大齿轮（20）、上摘穗辊齿轮（21）、上摘穗链轮（22）。工作时动力传动系统带动拨辊喂入机构将玉米秸秆喂入摘切箱（H）内，由摘穗切秆机构摘穗、切碎秸秆。运转灵活，效率高，适用地域广泛。

　　

　　

　　

　　

篇二 玉米收割机动力改装
[我爱发明]玉米收获机 疯狂掰棒子(发明人马金刚)

　　[我爱发明] 20160214 疯狂掰棒子

　　本期视频主要内容： 玉米一种常见的粮食作物，在我国的种植面积非常广泛。每到秋天农民朋友们就会忙碌在田地里收获着成熟的玉米。而每到一年收获时，收获玉米的麻烦也是不少。本期视频将走进农民马金刚家里，去看一看他发明的玉米收获机。（《我爱发明》 20160214 疯狂掰棒子）

　　发明摘要：一种轻便型玉米收割装置，机体（9）后端的齿轮腔（X）内设有大齿轮（1）、小齿轮（2）、绞龙轴齿轮（4）、砧辊轴齿轮（19）和若干个传动齿轮（W），绞龙对辊（8）及绞龙支架（10）装在机体（9）顶面，机体（9）内垂直的螺旋齿刀（14）和水平砧盘辊（21）呈90°交错设置，垂直刀轴（16）顶端装设刀轴伞齿轮（6），与转向轴（7）上的转向伞齿轮（5）啮合传动。机体（9）的联轴器（L）与动力机械输出轴连接，挡秆板（12）将秸秆拢在机体（9）前面，传动系统带动绞龙对辊（8）将玉米穗摘下，螺旋齿刀（14）配合砧盘辊（21）的砧槽（U）将秸秆切断。本实用新型结构紧凑，操作方便，适于单户农民小地块玉米收获用。

　　

　　

　　

　　

篇三 玉米收割机动力改装
玉米收获机拉茎辊的改进设计

玉米收获机拉茎辊的改进设计

谢

珣，何玉静，史景钊，李保谦，王志鹏

（河南农业大学机电工程学院，郑州

摘

要：

450002）

针对摘穗板－拉茎辊组合式摘穗装置在玉米收获过程中存在的问题，对拉茎辊进行改进设计。改进后

的拉茎辊叶片轴采用无缝钢管经模具拉伸成型，整个叶片轴是一体的，叶片棱面为圆弧结构，并且将叶片轴后端与销轴连接的卡槽尺寸加大，加装金属耐磨套。该改进方案解决了传统拉茎辊易开焊、振动大、寿命短等问题。利用SolidWorks软件对改进后拉茎辊进行有限元分析得知：应力和最大应变主要分布在拉茎辊后端的U型槽内，最大位移分布在叶片棱上，都在材料的变化范围内，改进方案合理。关键词：玉米收获机；摘穗装置；拉茎辊；SolidWorks中图分类号：S225．5

+

1文献标识码：A文章编号：1003－188X（2015）08－0120－04

DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.027

0引言

摘穗装置是玉米收获机的核心部件

［1－2］

，其主要

国内常用的摘作用是使果穗与茎秆实现分离。目前，

穗装置有4种：卧辊式摘穗装置、立辊式摘穗装置、夹持链－卧式摘穗装置和摘穗板－拉茎辊组合式摘穗装置

［3－4］

。虽然这些摘穗装置都能满足技术要求，但

是在实际的应用中存在着不足。立辊式虽然在收获中损失小，但是结构复杂且工作可靠性差；卧辊式摘穗损失大，秸秆处理方式单一；夹持链－卧式可实现秸秆的切碎回收，但是不便于多行配置；摘穗板－拉茎辊组合式摘穗损失小，应用较广泛，但断茎较多。本文针对于摘穗板－拉茎辊组合式摘穗装置在实际工作中存在的问题，对其拉茎辊进行优化设计。

图1Fig．1

拉茎辊截面示意图Stalkpullingrollersection

1

1．1

改进设计

原有方案【玉米收割机动力改装】

目前，玉米收获机的拉茎辊是由6个压制成U型

1．2改进方案

1）针对摘穗过程中产生断秸秆较多的问题，改进

拉茎辊辊体叶片棱角为圆角过渡型。

2）针对在收获过程中震动较大和高速旋转造成拉茎辊开焊扭曲的问题，改进焊接拉茎辊为用无缝钢管径模具拉伸成型。

3）针对在收获过程中拉茎辊后端与分动箱销轴连接的卡槽容易磨损的问题，在卡槽内加装硬质金属耐磨套。1．3

改进内容

1）拉茎辊包括两个配合使用的对转辊，每个对转辊由叶片轴和导锥通过半圆头铆钉铆接而成。其中，U型槽叶片轴为管壁上均匀压出U型槽的无缝钢管，的槽壁形成拉茎辊叶片，一共6个。叶片轴的前端装

的钢片焊接而成的，其截面如图1所示。这种拉茎辊存在着一些问题：易变形、制作精度差、两端不同心；制造困难，制作周期长；使用过程中易出现开焊、扭曲等现象；如果两端不同心，会造成机器转动时振动大，同时易损坏轴承等部件。

收稿日期：2014－08－05

基金项目：河南省重大科技专项（121199110120）作者简介：谢

（E－mail）男，河南淅川人，硕士研究生，珣（1988－），13140007687@163．com。

男，河南许昌人，教授，硕士生导师，通讯作者：李保谦（1961－），

（E－mail）nj280@163．com

。

有油封、轴承、内隔套和外隔套，其前端通过轴承与固定在机身上的支座连接，末端通过动力轴头与机器动力设备连接，叶片轴连同导锥可以在支座上转动。轴承上设有直通式压注油杯，用来注油对轴承进行润

滑。所述拉茎辊辊体齿顶部的棱角为圆角过渡型，改进之后明显减少了断秸秆现象。其结构如图2和图3所示

。

1．叶片轴2．油封3．轴承4．挡圈5．内隔套6．支座7．外隔套8．半圆头铆钉9．导锥10．直通式压注油杯11．动力轴头

图2Fig．2

改进之后结构图Improvedstructurediagram

2）针对收获过程中拉茎辊后端与分动箱销轴连将卡槽的尺寸加大，并在接的卡槽容易磨损的问题，

卡槽内加装硬质金属耐磨套，可以有效缓解这一现象。改进之后结构如图4所示。拉茎辊结构外部装有壳体，壳体通过螺栓将拉茎辊与传动箱装配在一起，拉茎辊辊体与连接件焊接，且连接件上设有U形开口槽。销轴插入传动轴的安装孔内，并且两端与轴套内孔配合，轴套采用硬质耐磨材质装在连接件的开口槽内。其中，轴套与连接件配合处为平面，属于紧配合，传动轴通过销轴向拉茎辊辊体传递动力，同时销轴的两端与轴套内孔间隙配合，从而将原有设计中销轴与连接件之间的摩擦转移到销轴与轴套之间；轴套采用耐磨材质，解决了动力传动时连接件磨损过快、拉茎辊更换困难的问题

。

Fig．4

图4

连接部分剖视图

Theconnectionpartsectionview

2

2．1

有限元分析

建立三维模型，设置材料参数

SolidWorks软件是目前应用较为广泛的、一种基

［5－6］

于特征的参数化三维实体设计软件。设计人员通

过利用SolidWorks中的草绘、拉伸、切除等命令，对改进之后的拉茎辊建立三维模型，如图5所示。选择材料为合金钢，其材料主要参数如下所示：弹性模量2．1e+011N/m2，泊松比0．28NA，抗剪模量7．9e+

3

010N/m2，密度7700kg/m，张力强度7．2383e+2008N/m2，屈服强度6．2042e+008N/m。

2．2载荷计算

在实际工作过程中，由于拉茎辊一直处于转动状

态。选择某一时刻作为工作状态，施加在拉茎辊上的【玉米收割机动力改装】

1．拉茎辊辊体2．轴套3．轴销4．连接件5．传动轴

图3Fig．3

改进之后截面图Theimprovedcross

section

扭矩和力分别为

T=9550P/NF=T/Ｒ

（1）（2）

T为拉茎辊扭矩（N·m）；F为施加在拉茎其中，

辊上的力（N）；P为拉茎辊的功率，取P=5．05kW；N为拉茎辊转速，取N=836r/min；Ｒ为拉茎辊半径，取Ｒ=0．036m。经计算，F=1602．455N。该拉茎辊共有6个叶片，每个叶片所受的力为267．075N。

利用Simulation对模型进行网格划分，划分之前需要进行必要的几何清理工作，通过消除错位和小孔，压缩相邻曲面之间的边界，改进模型导入时出现的错误，消除不必要的细节。网格划分如图6所示。

图5

Fig．5

拉茎辊三维模型

3Dmodelofstalkpullingroller

图6Fig．6

网格划分Meshingmage

2．3施加载荷、划分网格添加约束、

利用SolidWorks中的Simulation插件约束模型，单

2．4结果分析

SimulationStudy中增加了结果文件夹，运行之后，

击Simulation工具栏“夹具”下拉菜单的“固定几何，体”完成对零件约束的添加。当某个面添加了约束之后，就可以看到夹具符号出现在该面上。夹具符号分别用箭头和圆角表示各方向的移动和转动自由度的限制。在夹具顾问中选择“固定几何体”夹具类型，意味着所有的6个自由度（包括3个移动自由度和3个转动自由度）都被限制。另外，加载到拉茎辊上的载荷都已计算出，以真实的情况把作用力施加到相应部位。

依次有应力、应变、位移3个图解选项，如图7～图9所示。应力图中显示最大应力为495MPa，小于材料屈服强度620MPa，应力和最大应变主要分布在拉茎辊后端的U型槽内，在材料的变化范围内。位移图中显示拉茎辊的叶片棱上的位移最大，通过改进成一次性拉伸成型的拉茎辊远比原有的叶片棱处焊接的拉茎辊效果好。

图7Fig．7

拉茎辊应力

Stalkpullingrollerstress

图8Fig．8

拉茎辊应变

Stalkpullingrollerstrain

图9

Fig．9

拉茎辊位移

Stalkpullingrollerdisplacement

3结论【玉米收割机动力改装】

1）本次改进后的拉茎辊制作、安装方便，叶片轴

参考文献：

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2011，33（4）：39－41．农机化研究，

采用无缝钢管经模具拉伸成型，整个叶片轴是一体的，没有焊缝。这就保证了叶片辊的制作精度和同心度，使用过程中也不会出现震动、开焊和扭曲现象，使用寿命长。拉茎辊叶片棱面的圆弧结构能有效减少断茎秆，其各项性能都优于以往的焊接拉茎辊。

2）拉茎辊后端与分动箱销轴连接的卡槽内加装硬质金属耐磨套，改变了在卡槽磨损后必须更换整根拉茎辊的传统，极大地降低了拉茎辊的维修成本，延长了拉茎辊的使用寿命。

3）通过对拉茎辊进行三维建模及有限元分析，进一步证明了改进方案的合理性。

（下转第127页）

2015年8月

2014，36（8）：169－172．［J］．农机化研究，

农机化研究第8期

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2004：126．工业出版社，

DesignandExperimentalStudyofHydraulicWalnutPickingMachine

NiuShuoya1，ZhengJiahong1，LiangJinsheng1，ZhangHao1，WuDongze1，AnNianliang2

（1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，ShaanxiUniversityofScience＆Technology，Xi’an710021，Chi-na；2．No．712GeologicalPartyofNorthwestMiningandGeologicalExplorationBureauforNonferrousMetals，Xianyang712000，China）

Abstract：Traditionalcanopylargewalnuttreetrunkdiameterthickmanualpickinglabor－intensive，lowefficiencyintoproduction，designedahydraulicwalnutpickingmachine，achievedbythehydraulicsystemcontroldevicetocompletetheeccentricwalnutspickingoperations．Thetestshowedthat：thedevelopedhydraulicwalnutpickingmachinehasasimplestructure，easyoperation，smoothandsafework，miningthenetrateandnoinjuriestreecharacteristics，toachievethedesiredeffect．

Keywords：walnutharvest；hydrauliccontrol；eccentric（上接第123页）

AbstractID：1003－188X（2015）08－0120－EA

TheImprovementDesignofStalkPullingＲollerofCornCombineHarvester

XieXun，HeYujing，ShiJingzhao，LiBaoqian，WangZhipeng

（CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，AgriculturalUniversityofHenan，Zhengzhou450002，China）Abstract：Forsnappingplate－stalkpullingrollercombinedpickerinthecourseofthecornharvestProblems，toim-provethedesignofitsstalkpullingrolls．Themodifiedstalkpullingrollerbladeshaftadoptstheseamlesssteeltubebymoldstretchforming．Entirebladeshaftareone，ribbedsurfacearcstructure，Andtheslotsizebladeshaftrearendandpinconnectionsincrease，theinstallationofmetalwearsleeve。Theimprovedschemetosolvethetraditionalstalkpullingrollereasyopenwelding，vibration，shortservicelifeproblemetc．．ThefiniteelementanalysisonthestalkpullingrollerwasimprovedbyusingSolidworkssoftware：Themaximumstressandstrainaremainlylocatedintherearendofthepul-lingstemrollerU－groove，thedistributionofthemaximumdisplacementofthebladeedge，whicharewithinthescopeofthematerialchange，themodificationisreasonable．

Keywords：cornharvester；harvestingdevice；stalkpullingroller；SolidWorks

篇四 玉米收割机动力改装
玉米收获机摘穗机构的工作原理及改进

玉米收获机摘穗机构的工作原理及改进

钟志堂陶雷

（江苏省农业机械鉴定站）

摘要：本文通过比较目前玉米收获机常用曲两种摘穗结构：摘穗板和拉茎辊模式、摘穗辊模武的工作原理和结构特点，及其和作业质量（果穗损失率、籽粒损失率、籽粒破碎率以及果穗含杂率）的关系；分析了在发展多行机时成对摘穗板、拉茎辊和摘穗辊之间问距的可调性、调整依据以及结构特征等。关键词：摘稿板；拉茎辊；摘穗辊；作业质量

引言

玉米收获机摘穗机构足整个玉米收获机械的核心部件，它最大程度地决定了玉米成熟期机械收获作业质量。摘穗机构由拨禾链、摘穗板和拉茎辊或由拨禾链、螺纹摘穗辊组成。从分解的部件来分析。拨禾链起到一个输运的作用，即辅助摘穗；真正的摘穗任务是由摘穗板和拉茎辊（见图１），或螺纹摘穗辊（见图２）完成。这是两种完全不同的摘穗模式。也是目前我国玉米收获机械，乃至其它国家玉米收获机采用的主要摘穗方式，还有一种就是在摘穗板和拉茎辊的方式上对拉茎辊稍作结构上的改动．变拉茎辊为有一定刃度的拉茎刀。图中ｗ２和ｗ３的尺寸指成对拉茎辊和摘穗辊的间距，ｗ２和Ｗ３是以机器正常收获作业时拉茎辊或摘穗辊起始工作点位置对应的玉米秸秆直径为依据，即成对拉茎辊和摘穗辊之间间距是发散的，工作起始点为最大位置问距，均以一定的比铡小于玉米秸秆直径。９２

赫酗窀盛ｄ够

围１摘穗板和拉茎辊田２摘穗辊

摘穗结构是影响收获机作业质量的关键部分，决定了机械作业时果穗损失率、籽粒损失率、籽粒破碎率以及含杂率等，因此本文将从上述两种摘穗结构的工作原理来分析收获机的摘穗模式和作业质量的关系。

ｌ摘穗模式和作业质量的关系

１．１工作原理

果穗损失率是从宏观上来考察玉米收获机械的整体作业效果。从整体上来分析玉米收获机械作业果穗的损失情况，是一个数量上的统计。图１、图２中的摘穗板和拉茎辊模式是通过摘穗板卡住果穗，由拉茎辊强行下拉玉米秸秆实现摘穗。这

于作业时对应位置玉米秸秆茎粗，否则无法实现摘穗。所以要求摘穗板和拉茎辊的位置是可调的，以满足不同玉米品种

对图２中的摘穗辊结构．是把螺旋抓手焊接在摘穗光辊

９３就要求成对的一组拉茎辊间距Ｗ２要小于作业时对应位置的玉米秸秆径粗、摘穗板间距ＷＩ要小于最小玉米果穗径粗且大的收获作业。上，作业时一组摘穗辊上的螺旋抓手交错工作。螺旋抓手起到输运和下拉秸秆，并在光辊和螺旋抓手的挤压下实现摘穗功能。间距Ｗ３表示一根摘穗辊光辊到另一摘穗辊螺旋抓手的水平距离．Ｈ表示两个摘穗辊在垂直位置的高度差。作业时Ｗ３

要小于对应位置的玉米秸秆茎粗。

１．２摘穗模式对作业质量的影响

作业质量是衡量一台机器是否得到认可的关键，农户最担心的是玉米收获作业过程中的损失，即果穗损失率、籽粒损失率、籽率破碎率以及果穗含杂率等。

上述介绍的两种常见的摘穗模式中，摘穗板之间的间隙是决定果穗损失、籽粒损失和破碎的关键；而拉茎辊（或拉茎刀）是决定果穗含杂率的关键；摘穗辊模式中，搪穆辊之阅的间隙极其位置关系是决定果穗损失率、籽粒损失率、籽率破碎率以及果穗含杂率的关键。

图３断穗分析

图１的摘穗模式，在ｗｌ小于果穗最小端径粗且大于作业时对应位置玉米秸秆茎租和Ｗ２小于相应作业位置玉米秸秆直径的条件下，才可以满足收获作业质量要求。拉茎辊的间隙是以玉米秸秆茎粗为依据进行调整，这在厂家玉米收获机使用说明书中都有提示，并且２行机拉茎辊之间间距是可调的。而摘穗板的间距是不可调的，那么成对摘穗板之间间距是以什么为依据制订的呢？我们在田间试验中发现，在这种摘穗模式中。造成玉米断穗、籽粒损失和破碎的主要原因是摘穗板之间间距。如图３所示，在作业过程中，若摘穗板间距偏大很容易出现图示中的情形。分析有两种类型，一是正常收获期时摘穗板间距偏大，果穗在拨禾链的强制拨动下形成；二是下垂果穗。图中虚线为拉茎辊作业轨迹．只有出现上述情形的果穗在拉茎

９４

辊作业轨迹之外才能保证果穗的完整性。这要求摘穗板和拉茎辊之间有很好的位置关系，摘穗板之间的问隙既要大于玉米秸秆茎租，同时要小于果穗的最小直径。

图２的摘穗模式．是目前国内市场上使用最多的摘穗模式。摘穗辊间距也是依据玉米秸秆茎粗进行调整．在２行机上是可调的。对保持果穗的完整性，螺旋抓手的升程角是起到关键作用的，由于两根摘穗辊的螺旋抓手是交错的，保证玉米果穗不同时被两根光辊相作用，即至少有一根摘穗辊上的螺旋抓手作用于果穗。那么对于较短小的果穗，在摘穗过程中如果被两根光辊相作用，则很容易遭到损坏。这就对螺旋抓手的升程角和图２中Ｈ尺寸的设计有很高的要求。目前这种摘穗模式以２行机较多，且割台果穗输送采用刮板式，果穆和摘穗辊相接触的时问较短，从这方面也增大了保证果穗完整性的机会。但田间试验中，摘穗辊间距偏大或收获长势不好的果穗（果穗较短小）时，果穗破碎容易产生。

上述摘锻工作原理中介绍，有摘稿版的摘襁模式中，依靠强制拉断实现摘穗，动力消耗大。很容易造成玉米秸秆从果穗果柄部折断，含杂率较高；尤其是其变形的拉茎刀式，玉米秸秆被直接切断，果穗仍留在秸秆上进入输运器，造成拥堵，并且果穗含杂率高；摘轨辊依靠挤压实现摘穗功能，所以秸秆能够在螺旋抓手的作用下顺利通过，含杂率低，动力消耗低。２摘穗模式的发展

我国玉米收获机械经历了半个世纪的发展，我国玉米收获机技术水平已有很大程度的提高。基本上可以满足广大地区玉米机械化收获，但核心部分技术水平有待进一步提高。目前社会保有的玉米收获机以２行机较多．丽墒穗辊模式的摘穗机构９５

装配在２行机上较多，因为该种机型采用割台中间刮板输送，这种组合具有很强的优势，降低了果穗损失率。采用摘穗板模式的主要和搅龙输送相结合．而搅龙在作业速度较高时，由予转速高，易造成果穗折断。由于摘穗模式是影响果穗损失的关键幽察。生广’企业、枷荧捌研院所等应加大利研力度，加烈Ｊ尚穗结构的研究，增强其适应性和可靠性。

２．１阚距可调性

目前装配在２行机上的摘穗辊、拉茎辊间距是可调的。而３行或多行机装配的摘穗辊或拉茎辊间距调整较复杂，有的甚至不可调。而对于拉茎辊结构是通过调整拉茎刀片来改变拉茎辊之间的问距，由于割台空间紧凑，调整的可操作性差。我国幅员辽阔．玉米种植差异较大，南方和北方种植玉米品种不同；玉米秸秆茎粗和果穗尺寸不同，需要收获机摘穗结构有很好的适应性，要求成对摘穗辊或拉茎辊、摘穗板间距调整方便，可操作性强。减少玉米枧械收获作业果穗损失和含杂率。２．２摘穗板问距及设计安装位置

摘穗板是用于承载玉米果穗，也是该种摘穗模式的核心部件．它决定了玉米果穗的完整性，从而决定了玉米收获机作韭质量的符合性，决定了该产品在市场上的命运。从１．２中分析，摘穗板间距要小于最小玉米果穗茎粗，同时又要大于作业时对应位置玉米秸秆的茎粗；为了保证较小果穗的完整性，适当增大摘穗板和拉茎辊距离，留一定的空间，即使出现图３中的情形，也不会出现果穗损坏；同时也能防止拉茎辊和摘穗板之间的堵塞。这就要求设计部门对我国区域性玉米品种有充分的了解，才能设计开发出满足用户要求的玉米收获机械。２．３拉茎辊、摘穗辊的结构

目前不同厂家生产的摘穗辊螺旋抓手结构都稍有不同，但９６

篇五 玉米收割机动力改装
提高玉米联合收获机的适应性和可靠性_崔黎明

篇六 玉米收割机动力改装
挤搓式玉米脱粒机的设计

挤搓式玉米脱粒机的设计

摘 要:为降低玉米种子脱粒过程中的损伤,借助玉米果穗与螺旋滚筒之间以及玉米果穗与锥形外壳之间的摩擦作用,在推动玉米果穗向前移动的同时完成脱粒。在机器尾部设有浮动齿,使挤搓更加充分。 关键词:玉米脱粒机;螺旋;挤搓;浮动齿;脱净率

引言

目随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机器的参与。农业是我国的基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。如今我国北方大部分地区基本上从种到收到入仓，实现了机械化作业，更值得庆幸的是每种机械的开发和利用都有相当可观的市场，科技的创新更很好的开阔了市场。国内现有的中小型玉米脱粒机普遍采用打击式脱粒方法来脱粒。这种方法对玉米种子的破坏性较大，特别对于玉米脱粒和玉米种子的选育和储藏运输工作带来了很大的麻烦。挤搓式玉米脱粒技术是一种新型脱粒技术，避免了直接对玉米种子进行打击，降低了种子破损率。利于玉米的脱粒和种子的选育储藏运输工作。将来肯定会得到普遍推广。本文设计了一种高脱净率、低破损率，且方便移动的中小型新型挤搓式玉米脱粒机。

1 现存问题的分析和选题意义

1.1玉米机械化脱粒存在的高破损率问题

玉米是全世界的主要粮食和饲料作物，具有单产量高，总产量稳定的特点被称为“饲料之王”。。我国是世界上玉米生产第二大国，仅次于美国。在我国，玉米是仅次于小麦的主要粮食作物，其种植面积和产量居秋粮作物之首，成为农业主要的经济作物之一。玉米种植面积一直处于稳步上升的状态。玉米已经发展成为粮食、饲料、经济兼用作物，新世纪兴起了以玉米为原料的乙醇燃料工业， 玉米在国际贸易中占有越来越重要的地位。随着高新技术应用和机械作业进程，稳定面积、增加单产，中国玉米生产还会有大发展。再看我国的玉米机器收割情况，随着科技的发展玉米收获机械的种类越来越多也越来越先进，联合收割机技术的成熟和易地作业范围的不断扩大,玉米棒的收获工作已经变得十分容易，目前我国生产的玉米联合收获机大部分只具有摘穗、剥皮和秸秆粉碎等功能 , 玉米籽粒的脱粒还主要依靠脱粒机来完成。另外我过农民的种植方式和秋播时间要求也不能给玉米棒留出充分的时间来自行风干不适合一次性脱粒作业。所以玉米的脱粒工作玉米仍靠手工和脱粒机械进行脱粒加工。但是现在玉米脱粒的脱粒质量问题还没有得到充分的解决，传统的玉米脱粒机容易挤压玉米种子使其破损，普遍存在破损率高、种子损失率高、效率低的缺点，这样不利于玉米种子的选育、收获以及储藏运输工作。所以就目前而言，需要一种能有效降低玉米种子破损率、提高生产效率的机器，来满足市场需求，解决此类问题。推动农业机械化的进程。

1.2所选题目的意义

根据上面所述 ,现在急需一款新型玉米脱粒机械实现机器自动脱粒，使其具有高脱净率、低破损率的特点保证玉米种子的质量，以减少人工劳动力消耗，适合普通农业生产作业。来满足广大用户的需求。

为了满足广大用户对玉米粒质量的高要求，本文通过种子对加工工艺以及相关实验研究影响种子破损率的相关因素，结合对现有的玉米脱粒机械进行研究现结合所学机械结构设计、优化设计、可靠性设计等知识研发出一种安全、便捷，高效并能以流水线方式高效生产的全自动玉米脱粒机。它采用挤搓式螺旋板齿脱粒装置和排芯口变刚度压板装置的玉米脱粒机的设计方法使凸轮平稳的进给提供玉米脱粒的轴向力，以刀具旋转对玉米产生的切向力使玉米粒快速、完整脱落，结构简单、便捷省力、效率高。既可用于农村家庭式、小型企业的定量生产，又可适用于中大型企业的批量生产，摆脱传统手搓和整体打碎的方式对玉米进行脱粒，减小劳动强度，提高劳动效率，既适合普通玉米脱粒、也适合种子玉米脱粒。促进农业机械化的发展进程。

2 螺旋挤搓式玉米脱粒机的结构和工艺流程

机器外壳呈锥形,其结构如图1所示。前上方有入料口(1),下方有收粒斗

(11),尾部有排心口(9)。圆柱形螺旋滚筒表面布满呈钝角锥形齿,在滚筒尾部表面装有由专用弹簧和弹簧固定圈构成的浮动齿[3-6]。玉米果穗由进料口(1)喂入。电机带动带轮(12)转动,进而使轴(13)和螺旋滚筒(3)转动。在脱粒区内,由于玉米果穗与滚筒之间以及玉米果穗与锥形壁(2, 8前部组合构成锥形壁)之间的摩擦和玉米果穗之间充分挤搓,使玉米粒脱落。在螺旋滚筒的作用下,玉米果穗将围绕滚筒做滚动,同时沿轴线方向移动至排芯区。考虑玉米芯上会残留玉米粒,为使脱粒更充分,滚筒尾部装有由专用弹簧(5)和弹簧固定圈(6)构成的浮动齿(4)帮助充分脱粒。在机盖后方设有排芯口,脱掉的玉米粒通过收粒斗(11)排出主机

1.入料口 2.锥形上外壳 3.螺旋滚齿滚筒 4.浮动齿头

5.专用弹簧 6.弹簧固定圈 7.齿笼 8.锥形下外壳 9.排芯斗

10.支架 11.收粒斗 12.带轮 13.轴

图1 结构图

3螺旋挤搓式玉米脱粒机的工作原理

螺旋挤搓式玉米脱粒机是利用挤搓原理脱粒的,由锥齿、低转速螺旋滚筒、尾部浮动齿和锥形外壳等主要部分组成,可达到脱净率高和破碎率低的目的。该螺旋挤搓式玉米脱粒机仿效人工挤搓原理脱粒。螺旋滚筒上安装有板齿,滚筒的作用是带动板齿转动,板齿推动玉米果穗做螺旋运动。玉米果穗进入螺旋轨道后,在螺旋板齿的作用下前进。由于脱粒机外壳采用锥形结构,故空间越来越小,摩擦力越来越大。玉米果穗与螺旋滚齿滚筒上均布的锥形齿之间及玉米果穗与外壳之间进行挤搓,在锥齿的拨动下,玉米果穗旋转进行脱粒;同时,在螺旋板的作用下,玉米芯向排芯口移动并排出。螺旋滚筒上的锥齿可以处处进行拨削脱粒;同时螺旋滚筒尾端的锥齿为浮动齿。这些浮动齿在底部弹簧的作用下,随着玉米的大小和移动,空间大小会自动调整,使玉米尖部脱净,确保脱净率,降低了玉米粒的破损率。

4 主体结构设计及计算

4. 1 螺旋滚筒

螺旋滚齿滚筒的结构如图2所示。滚筒上安装有板齿。滚筒的作用是带动板齿转动,板齿推动玉米果穗做螺旋运动,同时螺旋板齿对玉米施加一个沿轴线方向的力,使玉米与锥形外壁充分接触增大摩擦力,提高脱净率。

滚筒是完成玉米脱粒的关键部分,在其表面均布有脱粒滚齿。玉米果穗在齿力的作用下旋转,摩擦剥削进行脱粒,滚齿如图3所示。玉米脱粒机工作时主要是齿的顶端与根部受力,参照变节面的柱体受力,齿根部直径设计为10mm,能满足受力要求。顶端采用圆弧过渡,以防顶部对玉米粒的划伤或破碎,并减少应力集中现象。齿的高度取13mm,沿径向相邻两齿之间的夹角取为12°,以保证玉米果穗不落入两齿之间的空隙。沿轴向齿距取15mm,若齿距大于15mm,较小玉米可能会出现打横等问题,则产生卡死或整根玉米破碎现象;若小于15mm,则玉米果穗很难 沿齿间落下而顺利分离,可能出现玉米粒夹在相邻两齿之间的现象[7]。

螺旋滚齿滚筒长度选取也很重要。过短会影响脱净率;过长会使脱粒干净的玉米芯被打碎,进入清选机构的杂质增多,增大功率消耗,同时增加制造成本[8]。

滚筒上安装有板齿,滚筒的作用是带动板齿转动,板齿推动玉米果穗做螺旋运动,且沿轴线向尾端移动[9]。

滚筒转速由滚筒外缘线速度决定。滚筒外缘线速度是以保证不伤害玉米粒为前提条件的,通常滚筒外缘线速度应小于4m /s,但滚筒外缘线速度不能过低,否则会影响生产率[10]。

4. 2 浮动齿

在螺旋滚筒尾端装有浮动齿,其结构如图4所示。浮动齿的主要功能是脱掉玉米尖部和玉米芯上残留的玉米颗粒。由于越接近机械尾端,空间越小,玉米受力越大,所以玉米颗粒容易挤破。浮动齿下端的弹簧可随玉米大小而自动伸缩,故可以避免玉米颗粒破碎,保证了脱净率和玉米粒及玉米芯的完整。

篇七 玉米收割机动力改装
联合收获机的设计

毕 业 论 文(设计)

论文图纸Qq:2245969237 题 目：

姓 名：

学 院：

专 业：

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指导教师： 联合收获机的设计 机电工程学院 机械设计制造及其自动化

年月日

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论文（设计）作者签名： 日期：月日

指 导 教 师 签 名： 日期：月日

目 录

摘 要 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 Abstract ..................................................................................................... 错误！未定义书签。

1绪论 ..............................................................................................................................................................1

1.1选题目的与意义................................................................................................................................1

1.2国内外发展概况................................................................................................................................1

1.3研究方案的确定................................................................................................................................2

2大豆联合收割机的总体设计 .......................................................................................................................3

2.1整机结构 ...........................................................................................................................................3

2.2大豆联合收割机的总体布置 ............................................................................................................3

2.3确定整体参数....................................................................................................................................4

2.4确定大豆联合收割机的功率消耗及发动机选择 ............................................................................7

2.5传动装置的设计................................................................................................................................8

3各工作部件的设计 ....................................................................................................................................10

3.1切割器 .............................................................................................................................................10

3.2拨禾轮 .............................................................................................................................................10

3.3拨指、螺旋推运器 ..........................................................................................................................12

3.4中间输送装置..................................................................................................................................13

3.5脱粒滚筒 .........................................................................................................................................13

3.6分离装置 .........................................................................................................................................14

3.7清选装置 .........................................................................................................................................16

3.8联合收割机底盘..............................................................................................................................18

4 传动部件及轴的设计................................................................................................................................22

4.1 风扇轴带传动设计 .........................................................................................................................22

4.2 轴的设计 ........................................................................................................................................26

5总结 ............................................................................................................................................................29

参考文献 .......................................................................................................................................................30

致谢 ...............................................................................................................................................................31

大豆收获机的设计

指导教师

摘 要

目前国内大豆联合收割机多由小麦收获机改装而成，由于大豆植株特性与小麦植株特性有一定差异，使得运用改进后的收获机收获大豆损失率较高。本文设计一台大豆联合收获类机械，可连续完成大豆的切割、脱粒及清选工作。该机根据大豆植株的生长特性选用带有中间喂入轮的双滚筒脱粒装置，谷物先输送入钉齿滚筒，由滚筒相对谷物的冲击速度及凹板间的摩擦将绝大部分谷粒脱净，然后进入纹杆滚筒，对作物再次进行速度冲击，确保作物脱粒干净，较好地降低了大豆收获损失率，并解决了丘陵、山地等难收获的问题。本设计采取自走式、全喂入、双滚筒脱粒装置收获大豆，具备损伤率低，损失率低，清选性好的优势。

关键词：大豆；切割装置；脱粒装置；清选装置

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