番茄收获机的设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】

番茄收获机的设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】,说明书+CAD+SOLIDWORKS,番茄收获机的设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】,番茄,收获,收成,设计,说明书,仿单,cad,solidworks 番茄收获机的设计番茄收获机的设计学院：机械电气化工程学院学院：机械电气化工程学院专业：农业机械化及其自动化专业：农业机械化及其自动化学号：学号：8031212225姓名：郭毅姓名：郭毅指导老师：王红飙指导老师：王红飙研研究究概概述述研研 究究 背背 景景国内外研究现状国内外研究现状研研 究究 内内 容容研研 究究 方方 法法1 12 23 34 4进度安排进度安排5番茄番茄收收获获机的研究设计机的研究设计建筑业应用软件 目前中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产目前中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的28%28%。新疆是我国最大的加工番茄生产基地，其具有发展加工。新疆是我国最大的加工番茄生产基地，其具有发展加工番茄生产得天独厚的农业资源。昼夜温差大、日照时间长、番茄生产得天独厚的农业资源。昼夜温差大、日照时间长、干燥炎热、病虫害少、独特的自然条件为大规模发展加工干燥炎热、病虫害少、独特的自然条件为大规模发展加工番茄产业提供了非常有利的条件，约占中国加工番茄种植番茄产业提供了非常有利的条件，约占中国加工番茄种植面积的面积的80%80%左右。左右。20092009年新疆番茄种植面积已达年新疆番茄种植面积已达158158万亩，万亩，番茄产量达到番茄产量达到744744万吨，生产番茄制品万吨，生产番茄制品101.46101.46万吨。然而，万吨。然而，目前新疆的加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大，生目前新疆的加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大，生产效率低，费时费力，采收费用高，且常由于采收不及时，产效率低，费时费力，采收费用高，且常由于采收不及时，造成大量的加工番茄腐烂在地里，而正值新疆的秋收季节造成大量的加工番茄腐烂在地里，而正值新疆的秋收季节之时，致使劳动力极为紧缺。之时，致使劳动力极为紧缺。因此，基于因此，基于社会生产实践的社会生产实践的需要需要选择了该课题的研究设计。选择了该课题的研究设计。课题的提出.研究背景研究背景1 1 1 1.国内外研究现状国内外研究现状2 2 2 2 美国是世界上加工番茄生产第一大国，采用机械化收获以后，不但促进了番茄种植规模的扩大，而且使番茄收获费用从占生产总费用的50%降低到16%。种植面积的扩大和收获费用的降低对提高美国番茄产业的竞争力起到了极大的促进作用。美国加工番茄机械化收获与其它作物机械化收获发展过程的最大区别是，加工番茄机械化收获的发展充分体现了农艺与机械化技术的结合；它是首先通过选育出适于机械化收获的品种之后，才着手研制番茄收获机的。1962年以后，适于机械化收获的番茄品种达到成熟之后，番茄机械化收获才逐渐得到推广应用。到1968年，美国加工番茄机械化收获水平就达到了80%。美国番茄收获过程已经实现了向自走式大型化自动化方向的发展，从早期人工辅助作业的半机械化番茄收获机过渡到牵引式番茄收获机,再发展装有光电识别选果的自走式大型化收获机。1、国国外外 新疆是我国番茄主要种植地区，目前机械化程度也已越来越高，但要实现完全自动化还需要很长一段时间的努力，目前新疆番茄收获机械化存在的问题主要有一下几个方面：1）番茄品种还不能完全适应机械化收获 2）缺乏与机械化收获相适应的科学种植和田间管理规范 3）缺乏机械化收获番茄的收购标准 4）缺乏适用的番茄收获机 5）番茄种植户规模较小 6）番茄收获时间过于集中 因此，在很长的一段时间内，人工采摘仍将是新疆地区番茄收获的主要方式。相对于人工收获来说，番茄收获机明显是一个良好的选择，是既可以节约劳动力又可以节约成本的一种机械。2、国国内内1）采摘头）采摘头 一种切割捡拾装置一种切割捡拾装置,主要由切割组件和主要由切割组件和捡拾组件两部分组成。主要对于番茄秧的切捡拾组件两部分组成。主要对于番茄秧的切割及捡拾。割及捡拾。2）震动分离装置）震动分离装置 分离装置通过周期性振动，实现番茄果分离装置通过周期性振动，实现番茄果实与茎秧的分离。实与茎秧的分离。LOGO.研究的主要内容3 3 本机的主要构成有采摘头、输送装置、本机的主要构成有采摘头、输送装置、振动分离装置等。通过本机能一次性完成振动分离装置等。通过本机能一次性完成对成熟番茄的收获。对成熟番茄的收获。.研究方法4 4 定量分析与定性分析相结合定量分析与定性分析相结合 分析分析与网上资料分与网上资料分析相结合析相结合 研究与对策研究相结合研究与对策研究相结合 一般研究与典型研究相结合一般研究与典型研究相结合具体方法具体方法：查找相关资料进行方案查找相关资料进行方案的确定，进行机构的构想和可行性的确定，进行机构的构想和可行性分析，最后做出总体设计。分析，最后做出总体设计。5、进度安排第1周第2周：通过查找文献资料，了解国内外现状。第2周第5周：设计总体方案。第6周第9周：结构进行具体设计。第10周第12周：撰写设计说明书，对部分问题修改、调整。第13周第14周：整理资料准备答辩。塔里木大学毕业论文（设计）任务书学院机械电气化工程学院班级农机16-2学生姓名 郭毅学号8031212225课题名称番茄收获机的设计起止时间2015年11 月01日 2015 年05月29日（共 14 周）指导教师王红飙职称 副教授课题内容本机的主要构成有采摘头、输送装置、振动分离装置等。通过本机能一次性完成对番茄的收获。拟定工作进度（以周为单位）第1周第2周 通过查找文献资料，了解番茄收获机的国内外现状。第2周第5周 设计番茄收获机的总体方案。第6周第9周 对番茄收获机的结构进行具体设计。第10周第12周 撰写设计说明书，对部分问题修改、调整。第13周第14周 整理资料准备答辩。主要参考文献1江英兰,梁荣庆,坎杂,李成松,谭洪洋,冯玉磊.番茄收获机果秧分离装置液压系统能耗分析J.农机化研究,2012,06:51-54.2李成松,坎杂,谭洪洋,张若宇,孙日宾,陈端凤.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制J.农业工程学报,2012,10:20-26.3江英兰,李成松,冯玉磊,坎杂.番茄收获机割台特点及发展现状J.安徽农业科学,2012,10:6325-6327.4高治国,齐伟,王玲玲,邓成伟,程兰兰,高爱弟,郭健.国产4FZ-2型自走式番茄收获机J.农机化,2012,02:23-24.5李成松,坎杂,谭洪洋.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制J.农机化,2012,03:60-61.任务下达人（签字） 年 月 日任务接受人意见任务接受人签名 年 月 日注：1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。番茄收获机的设计学生:郭毅 指导老师:王红飙(1. 塔里木大学机械电气化工程学院， 阿拉尔 843300）摘要：目前中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的28%。是我国最大的加工番茄生产基地，其具有发展加工番茄生产得天独厚的农业资源。昼夜温差大、日照时间长、干燥炎热、病虫害少、独特的自然条件为大规模发展加工番茄产业提供了非常有利的条件，约占中国加工番茄的种植面积的80%左右。2009年番茄种植面积已达158万亩，番茄产量达到744万吨，生产番茄制品101.46万吨。然而，目前的加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大，生产效率低，费时费力，采收费用高，且常由于采收不及时，造成大量的加工番茄腐烂在地里，而正值的秋收季节之时，致使劳动力极为紧缺。但经过十几年的发展，的“红色产业”发展迅猛，产量逐年递增。关键词：收获机；自走式；番茄中图分类号:文献标识码：0引言目前中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的28%。是我国最大的加工番茄生产基地，其具有发展加工番茄生产得天独厚的农业资源。昼夜温差大、日照时间长、干燥炎热、病虫害少、独特的自然条件为大规模发展加工番茄产业提供了非常有利的条件，约占中国加工番茄的种植面积的80%左右。2009年番茄种植面积已达158万亩，番茄产量达到744万吨，生产番茄制品101.46万吨。然而，目前的加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大，生产效率低，费时费力，采收费用高，且常由于采收不及时，造成大量的加工番茄腐烂在地里，而正值的秋收季节之时，致使劳动力极为紧缺。但经过十几年的发展，的“红色产业”发展迅猛，产量逐年递增。大力发展番茄产业，加快发展步伐，就促使番茄收获实现机械化。番茄收获是农业生产过程中的重要环节，目前大都是人工采收，生产效率低，而番茄成熟季节与棉花成熟季节相同，由于是棉花大省，占用劳动力很多，往往都是因为劳动力不足，影响了番茄的最佳成熟时节，严重影响了番茄的品质，造成了一定的损失！由于进口番茄收获机存在价格昂贵服务周期长和收费高等问题，对我国番茄机械化采收技术的推广和普及造成很大障碍，严重影响了和兵团番茄产业的可持续发展。 为此，设计一种番茄收获机，并对该机的关键部件进行研制，该机可同时完成番茄秧的切割、果秧分离和输送等工作。1总体设计思路我国研究葵花籽去壳机起步较晚发展缓慢，和发达国家相比只能望其项背，目前市场上流行的一些机具中，存在一些问题，因此，难以大范围推广应用。是我国番茄主要种植地区，目前机械化程度也已越来越高，但要实现完全自动化还需要很长一段时间的努力，目前番茄收获机械化存在的问题主要有一下几个方面：1）番茄品种还不能完全适应机械化收获2）缺乏与机械化收获相适应的科学种植和田间管理规范3）缺乏机械化收获番茄的收购标准4）缺乏适用的番茄收获机5）番茄种植户规模较小6）番茄收获时间过于集中因此，在很长的一段时间内，人工采摘仍将是地区番茄收获的主要方式。相对于人工收获来说，番茄收获机明显是一个良好的选择，是既可以节约劳动力又可以节约成本的一种机械。1.1设计原理根据我国番茄收获机的发展现状和存在问题以及未来番茄收获机发展要求，设计农用番茄收获机。农用番茄收获机主要由动力输入装置、传动装置、切割装置、果秧分离装置和输送装置组成。其中，动力装置是通过发动机经三角带传递，切割装置将番茄秧割断，经由输送带的一系列输送，经过果秧分离装置实现果实和果秧的分离，最后由输送带进行运输。通过本机能一次性完成对番茄的收获。先确定我国已有番茄收获机的类型，根据已有大型番茄收获机的原理及结构设计新型的番茄收获机，使番茄收获机能满足农业生产的要求，也就是番茄收获机要能工作稳定，保证收获率高，番茄完整率高，果秧分离效果好等优点。1.2设计总体结构该机动力源于发动机，通过带轮、三角带实现动力的传输，番茄通过采摘头、输送装置、分离装置等实现一次性完成对番茄的收获。图1番茄收获机的总体结构示意图1.割刀 2.果秧输送带 3.驾驶室 4.格栅 5. 梳齿 6.分离滚筒7. 秧苗输送带 8.果实装车输送带 9.秧苗输送架 10.机架 11.果实输送带 12.主动带轮 13.柴油发动机 14.从动带轮15.轮胎2关键部件的设计2.1梳齿滚筒式分离装置的设计梳齿滚筒式分离机构是果秧分离装置的核心部件，主要由滚筒主轴、分离滚筒、分离弹齿、传动轮等零件组成。被割台切割的果秧由输送带6输送至果秧分离装置，通过滚筒的作用，番茄进行果秧分离，分离后的番茄果实从格栅落下进入下面果实输送带；剩余果秧被滚筒弹齿抛出。2.2分离滚筒的设计分离滚筒是果秧分离装置的主体，滚筒的直径和长度决定着分离转速和工作效率等工作参数，其直径还间接影响了分离弹齿的长度范围，因此，对其直径和长度的确定具有一定意义。目前现有的适合机械采收的加工番茄种植模式为宽窄行40cm +80cm，株距3540 cm，国外进口的番茄收获机生产率为2035t/h,机车行走速度为1.53km/h。本装置设计所配套机车行走速度为2.5 km/h，滚筒转速范围由下式确定：2na2.5km/h7m/s（式中，n为滚筒转速，r/s，a为拨杆长度与滚筒半径之和，m。）设计滚筒的半径为180mm，材料选择为钢，长度为1400mm。2.3分离弹齿拨杆的设计分离弹齿是分离果秧的主要部件，其直接作用在果秧上，因此，弹齿的形状和分布为设计的要点。根据目前已有分离弹齿的造型和田地采集的番茄果秧的尺寸以及番茄果实尺寸，该分离拨杆采用直径为12mm的橡胶棒。拨杆间距为82mm。分离弹齿与滚筒相结合，根据滚筒半径确定弹齿的长度为350mm。拨杆与滚筒采用焊接的连接方式。2.4 切割装置的设计 根据我国番茄种植现状,在国内外相关技术调研的基础上,充分考虑到各项技术经济指标,我与导师经过讨论提出两种番茄收获机割台设计方案。 方案一圆盘式割刀切断植株,利用圆盘式割刀切割番茄茎杆,圆盘式割刀的运动是刀盘的水平旋转与机器前进运动所合成的。刀片某一点对地面的轨迹为余摆线,刀片刃线对地面所扫过的面积为余摆带,其带宽与刃部长度相近似。但是固定盘式割刀功耗大、使用不方便甩刀回转式割刀果实损失较多,使用不够经济。 方案二往复割刀切断植株,经输送链输送茎杆,割台配置分禾器,输送带,结构紧凑,碎茎杆容易收集。 本设计采用第二种切割装置。2.5输送带的设计 输送带是由尼龙带与横杆铆接组成,横杆之间的间隙设计是根据番茄的截面直径设计的,横杆是10号钢筋截得。根据收获要求番茄最小直径28mm,根据受力分析设计间隙为25mm，如果按要求设计28mm,会挤压受力,番茄会变型,所以间隙要比要求小。 果秧分离后，由于有可能番茄依旧在果秧上，没有脱落到下方果实输送带上，故果秧输送带横杆之间的间隙应该大于番茄的最大直径92mm，设计为100mm，在输送过程中由于机体的震动使番茄能够掉落到果实输送带中故需要横杆中间的带中空。果秧分离后，果实输送带横杆之间的间隙应该大于番茄的最大直径92mm，设计为100mm，高度为80mm。3总结 本文是围绕农用机械产品番茄收获机的设计，实现了番茄收获的机械化。此机器使用后，改变了以前人工劳动强度大、效率低的缺点，节省了广大农民群众的劳动量，提高了生产效率和生产质量。此番茄收获机的研制满足了大部分用户的需要。该机器果秧分离率高，番茄的损伤率低，也解放了劳动力，可实现自动化收获的全过程。 该机的关键部分是果秧分离结构与秧苗捡拾切割结构，因为番茄收获的整个过程都是由这两部分完成的，分离后的番茄损伤情况，完全是看果秧分离结构的性能能不能达到要求。本文也介绍了目前各种番茄收获机分离装置和切割捡拾装置的原理及装备，并对番茄收获机械的发展现状以及发展前景作出了简明的概括和分析。参考文献1江英兰,梁荣庆,坎杂,李成松,谭洪洋,冯 玉磊.番茄收获机果秧分离装置液压系统 能耗分析J.农机化研究,2012.2李成松,坎杂,谭洪洋,张若宇,孙日宾,陈 端凤.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制 J.农业工程学报,2012.3江英兰,李成松,冯玉磊,坎杂.番茄收获机 割台特点及发展现状J.安徽农业科 学,2012.4高治国,齐伟,王玲玲,邓成伟,程兰兰,高 爱弟,郭健.国产4FZ-2型自走式番茄收获 机J.农机化,2012.5李成松,坎杂,谭洪洋.4FZ-30型自走式番 茄收获机的研制J.农机化,2012.6高治国,邹邦权,齐伟,郭健,王玲玲,高爱 弟,邓成伟,程兰兰.番茄收获机采摘头的 改进设计J.农机化,2012.7高治国,齐伟,郭健.4FZ-2型自走式番茄收 获机的总体设计J.农机化研究,2013.8周军平,郝朝会,杨学军,金鑫,孙星,王锦 江.番茄收获机喂入机构运动特性分析与 参数优化J.农业机械学报,2013.塔里木大学毕业论文（设计）开题报告课题名称 番茄收获机的设计 学生姓名 郭 毅 学 号 8031212225 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化班 级 农机16-2 指导教师 王红飙 起止时间 2015.12.1-2016.5.29 机械电气化工程学院教务办制番茄收获机的研究设计1、 番茄收获机研究设计的目的及意义 1.1课题来源 社会生产实践的需要 1.2目的及意义 目前中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的28%。是我国最大的加工番茄生产基地，其具有发展加工番茄生产得天独厚的农业资源。昼夜温差大、日照时间长、干燥炎热、病虫害少、独特的自然条件为大规模发展加工番茄产业提供了非常有利的条件，约占中国加工番茄的种植面积的80%左右。2009年番茄种植面积已达158万亩，番茄产量达到744万吨，生产番茄制品101.46万吨。然而，目前的加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大，生产效率低，费时费力，采收费用高，且常由于采收不及时，造成大量的加工番茄腐烂在地里，而正值的秋收季节之时，致使劳动力极为紧缺。但经过十几年的发展，的“红色产业”发展迅猛，产量逐年递增。大力发展番茄产业，加快发展步伐，就促使番茄收获实现机械化。番茄收获是农业生产过程中的重要环节，目前大都是人工采收，生产效率低，而番茄成熟季节与棉花成熟季节相同，由于是棉花大省，占用劳动力很多，往往都是因为劳动力不足，影响了番茄的最佳成熟时节，严重影响了番茄的品质，造成了一定的损失！由于进口番茄收获机存在价格昂贵服务周期长和收费高等问题，对我国番茄机械化采收技术的推广和普及造成很大障碍，严重影响了和兵团番茄产业的可持续发展。 为此，设计一种番茄收获机，并对该机的关键部件进行研制，该机可同时完成番茄秧的切割、果秧分离和输送等工作。二、国内外应用现状与发展趋势 2.1 国外现状美国是世界上加工番茄生产第一大国，采用机械化收获以后，不但促进了番茄种植规模的扩大，而且使番茄收获费用从占生产总费用的50%降低到16%。种植面积的扩大和收获费用的降低对提高美国番茄产业的竞争力起到了极大的促进作用。美国加工番茄机械化收获与其它作物机械化收获发展过程的最大区别是，加工番茄机械化收获的发展充分体现了农艺与机械化技术的结合；它是首先通过选育出适于机械化收获的品种之后，才着手研制番茄收获机的。1962年以后，适于机械化收获的番茄品种达到成熟之后，番茄机械化收获才逐渐得到推广应用。到1968年，美国加工番茄机械化收获水平就达到了80%。美国番茄收获过程已经实现了向自走式大型化自动化方向的发展，从早期人工辅助作业的半机械化番茄收获机过渡到牵引式番茄收获机, 再发展装有光电识别选果的自走式大型化收获机。2.2 国内现状是我国番茄主要种植地区，目前机械化程度也已越来越高，但要实现完全自动化还需要很长一段时间的努力，目前番茄收获机械化存在的问题主要有一下几个方面：1）番茄品种还不能完全适应机械化收获2）缺乏与机械化收获相适应的科学种植和田间管理规范3）缺乏机械化收获番茄的收购标准4）缺乏适用的番茄收获机5） 番茄种植户规模较小6）番茄收获时间过于集中因此，在很长的一段时间内，人工采摘仍将是地区番茄收获的主要方式。相对于人工收获来说，番茄收获机明显是一个良好的选择，是既可以节约劳动力又可以节约成本的一种机械。 三、本课题所要研究的内容、目标及可行性分析 3.1 研究内容 本机的主要构成有采摘头、输送装置、振动分离装置等。通过本机能一次性完成对番茄的收获。 1）采摘头一种切割捡拾装置,主要由切割组件和捡拾组件两部分组成。主要对于番茄秧的切割及捡拾。 2）震动分离装置 分离装置通过旋转击打，实现番茄果实与茎秧的分离。3.2研究目标本机能一次性完成对番茄的收获，要求番茄植株直立、不枯萎，番茄果实成熟期集中，成熟度 70%85%； 果实坚挺， 抗压性强， 番茄的种植模式适合机械化采收。工作时由切割捡拾装置将生长在田间的番茄秧切割下来，果秧输送链将番茄果秧输送到果秧分离装置，通过分离装置的周期性振动，实现番茄果与秧的分离，分离后的番茄秧被抛秧输送链抛落到田间，番茄经卸料输送链输送到运输拖车上。3.3可行性分析本课题采用综合了很多常见的机械设备，比如液压装置、传送带等。通过本科四年的学习，本人已掌握了机械绘图知识、农业机械装置的基本知识和基本理论，同时还掌握了计算机绘图软件（Auto CAD、Pro/ENGINEER、Solidworks）的应用，了解一般机械的工作原理和特性，所以有信心完成本课题。四、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 本课题重点研究番茄收获时的的收割，输送，分离，其关键的问题就是收获机构的设计及其他辅助机构的设计。具体的解决的思路如下：查找相关资料进行方案的确定，进行机构的构想和可行性分析，最后做出总体设计。五、工作条件及解决方法 （1）万方数据库和中国知网阅相关资料，了解番茄收获机及收获机行业的发展现状。（2）从了解的信息中确定设计方案。（3）查阅相关资料，了解番茄收获机，以确定方案中所需的收获机构。 (4) 遇到关键性的问题向老师请教。（5）画出装配图。利用AutoCAD软件绘制二维装配图和零件图。（6）参考资料中的计算方法及公式等进行计算校核。六、完成本课题的工作方案及进度计划工作进度第1周第2周： 通过查找文献资料，了解国内外现状。第3周第5周： 设计总体方案。 第6周第9周： 结构进行具体设计。第10周第12周： 撰写设计说明书，对部分问题修改、调整。第13周第14周： 整理资料准备答辩。七、参考文献1江英兰,梁荣庆,坎杂,李成松,谭洪洋,冯玉磊.番茄收获机果秧分离装置液压系统能耗分析J.农机化研究,2012,06:51-54.2李成松,坎杂,谭洪洋,张若宇,孙日宾,陈端凤.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制J.农业工程学报,2012,10:20-26.3江英兰,李成松,冯玉磊,坎杂.番茄收获机割台特点及发展现状J.安徽农业科学,2012,10:6325-6327.4高治国,齐伟,王玲玲,邓成伟,程兰兰,高爱弟,郭健.国产4FZ-2型自走式番茄收获机J.农机化,2012,02:23-24.5李成松,坎杂,谭洪洋.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制J.农机化,2012,03:60-61.6高治国,邹邦权,齐伟,郭健,王玲玲,高爱弟,邓成伟,程兰兰.番茄收获机采摘头的改进设计J.农机化,2012,06:14+21.7高治国,齐伟,郭健.4FZ-2型自走式番茄收获机的总体设计J.农机化研究,2013,06:110-112.8周军平,郝朝会,杨学军,金鑫,孙星,王锦江.番茄收获机喂入机构运动特性分析与参数优化J.农业机械学报,2013,S2:75-79+85.9彭霞,曹杰,徐为民.番茄收获机割台的研究与设计J.农业技术与装备,2008,08:11+14.10卢勇涛,李成松,陈永成,陈亚琳.番茄收获机果实分离机构的工作原理及结构特点J.农机化,2008,04:11-13.11彭霞.番茄收获机割台部分的设计及仿真研究D.石河子大学,2009.12李成松,陈端凤,坎杂,冯玉磊,秦金伟.自走式番茄收获机调平液压系统设计J.液压与气动,2014,01:18-22+26.13孙富,师帅兵.国内外几种番茄收获机的比较研究J.农业技术与装备,2015,01:49-51.14吴大勇,毕新胜,王磊.番茄收获机液压系统节能技术研究J.农机化研究,2010,09:23-26.15李成松,坎杂,谭洪洋,张若宇,孙日宾,陈端凤.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制A.中国农业机械学会.2012中国农业机械学会国际学术年会论文集C.中国农业机械学会:,2012:6.16坎杂,田学艳,任卫新.SL350型番茄收获机的引进与试验J.农机化,2000,06:20.学生签名 年 月 日指导教师审阅意见指导教师签名 年 月 日 番茄收获番茄收获机的设计机的设计 学 生:郭 毅 班 级：农机16-2 学 号：8031212225 导 师：王红飙研究内容研究内容1 12 23 34 4课题研究的目的及意义课题研究的目的及意义国内现状分析国内现状分析研究内容研究内容工作原理及结构工作原理及结构5 5主要部件设计主要部件设计6 6创新与改进创新与改进课题研究的目的及意义目的：番茄的收获，解放人工，减轻体力劳动。意义：采摘是番茄收获过程中第一个关键环节，目前主要手段是人工采摘，人工采摘有很多缺点：(1)劳动强度大（2）作业工期长，用工量大（3）人力成本高，不能满足机械化生产因此，设计一款番茄收获机具有重要意义。国内研究现状及分析 目前而言，番茄收获的传统方法是人工采摘。等果实自然成熟，靠人工采摘装车。缺点：生产率较低下。研究内容研究内容 本设计研究的内容主要有以下几项：1.分离滚筒的设计 2.输送装置的设计 工作原理及工作原理及结构结构分离滚筒分离滚筒发动机发动机皮带皮带从动带轮从动带轮主动带轮主动带轮皮带皮带从动带轮从动带轮轴及输送带轴及输送带工作原理及工作原理及结构结构 1.1.割刀割刀 2.2.果秧输送带果秧输送带 3.3.驾驶室驾驶室 4.4.格栅格栅 5.5.梳齿梳齿 6.6.分离滚筒分离滚筒 7.7.秧苗输送带秧苗输送带 8.8.果实装车输送带果实装车输送带 9.9.秧苗输送架秧苗输送架 10.10.机架机架 11.11.果实输送带果实输送带 12.12.主动带轮主动带轮 13.13.柴油发动机柴油发动机 14.14.从动带轮从动带轮 15.15.轮胎轮胎 1.1.分离滚筒的设计分离滚筒的设计 拨杆间距是影响番茄果秧分离的一个重要参数，如果拨杆间距不合适就会造成分离不彻底，或者番茄损伤度高的现象，根据目前已有分离弹齿的造型和田地采集的番茄果秧的尺寸以及番茄果实尺寸，该分离拨杆采用直径为12mm的橡胶棒。拨杆间距为 82mm。主要部件的设计主要部件的设计 2.2.果实输送装置的设计果实输送装置的设计 由于番茄果实是圆的，容易在输送中滚动，需要在输送带上设置横杆，横杆之间的间距以番茄的三维尺寸中最大尺寸为准。通过资料查询可知，基本上番茄尺寸小于92mm，所以横杆之间距离设置为100mm。创新创新与改进与改进(1)固定在机架上面的梳齿为铸铁材料。(2)齿之间的间距均匀。诚请各位老师诚请各位老师批评批评指点！指点！ 16 届毕业设计番茄收获机的设计 学生姓名 郭 毅 学 号 8031212225 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 16-2 指导老师 王红飙 日 期 2016.05 塔里木大学机械电气化工程学院制前 言目前中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的28%。是我国最大的加工番茄生产基地，其具有发展加工番茄生产得天独厚的农业资源。昼夜温差大、日照时间长、干燥炎热、病虫害少、独特的自然条件为大规模发展加工番茄产业提供了非常有利的条件，约占中国加工番茄的种植面积的80%左右。2009年番茄种植面积已达158万亩，番茄产量达到744万吨，生产番茄制品101.46万吨。然而，目前的加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大，生产效率低，费时费力，采收费用高，且常由于采收不及时，造成大量的加工番茄腐烂在地里，而正值的秋收季节之时，致使劳动力极为紧缺。但经过十几年的发展，的“红色产业”发展迅猛，产量逐年递增。大力发展番茄产业，加快发展步伐，就促使番茄收获实现机械化。番茄收获是农业生产过程中的重要环节，目前大都是人工采收，生产效率低，而番茄成熟季节与棉花成熟季节相同，由于是棉花大省，占用劳动力很多，往往都是因为劳动力不足，影响了番茄的最佳成熟时节，严重影响了番茄的品质，造成了一定的损失!由于进口番茄收获机存在价格昂贵服务周期长和收费高等问题，对我国番茄机械化采收技术的推广和普及造成很大障碍，严重影响了和兵团番茄产业的可持续发展。 为此，设计一种番茄收获机，并对该机的关键部件进行研制，该机可同时完成番茄秧的切割、果秧分离和输送等工作。关键词：自走式；收获机；番茄目 录 1绪论11.1课题研究的意义11.2国内外番茄收获机发展状况11.3国内外番茄收获机存在的问题11.4研究的内容和方法21.5预期目标21.6重点研究的关键问题及解决思路21.7工作条件及解决方法32果秧分离的典型方法及果秧分离机构方案的选择32.1几种典型分离装置32.2果实分离装置方案的选择43番茄分离装置的总体设计43.1番茄种植模式及物理机械特性43.2梳齿滚筒式分离装置的设计53.3番茄果秧分离机构工作原理63.4分离滚筒主轴的设计64切割装置的设计74.1切割捡拾装置74.2往复性割刀的结构特点总成设计74.3割刀运动和速度分析85输送带的设计与整机参数116机架总成设计及整机主要参数指标126.1 机架总成设计126.2整机主要参数指标137轴的校核13 总 结15 致 谢16 参考文献17 塔里木大学毕业设计1绪论1.1课题研究的意义目前中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的28%。是我国最大的加工番茄生产基地，其具有发展加工番茄生产得天独厚的农业资源。昼夜温差大、日照时间长、干燥炎热、病虫害少、独特的自然条件为大规模发展加工番茄产业提供了非常有利的条件，约占中国加工番茄的种植面积的80%左右。2009年番茄种植面积已达158万亩，番茄产量达到744万吨，生产番茄制品101.46万吨。然而，目前的加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大，生产效率低，费时费力，采收费用高，且常由于采收不及时，造成大量的加工番茄腐烂在地里，而正值的秋收季节之时，致使劳动力极为紧缺。但经过十几年的发展，的“红色产业”发展迅猛，产量逐年递增。大力发展番茄产业，加快发展步伐，就促使番茄收获实现机械化。番茄收获是农业生产过程中的重要环节，目前大都是人工采收，生产效率低，而番茄成熟季节与棉花成熟季节相同，由于是棉花大省，占用劳动力很多，往往都是因为劳动力不足，影响了番茄的最佳成熟时节，严重影响了番茄的品质，造成了一定的损失！由于进口番茄收获机存在价格昂贵服务周期长和收费高等问题，对我国番茄机械化采收技术的推广和普及造成很大障碍，严重影响了和兵团番茄产业的可持续发展。 为此，设计一种番茄收获机，并对该机的关键部件进行研制，该机可同时完成番茄秧的切割、果秧分离和输送等工作。1.2国内外番茄收获机发展状况美国是世界上加工番茄生产第一大国，采用机械化收获以后，不但促进了番茄种植规模的扩大，而且使番茄收获费用从占生产总费用的50%降低到16%。种植面积的扩大和收获费用的降低对提高美国番茄产业的竞争力起到了极大的促进作用。美国加工番茄机械化收获与其它作物机械化收获发展过程的最大区别是，加工番茄机械化收获的发展充分体现了农艺与机械化技术的结合；它是首先通过选育出适于机械化收获的品种之后，才着手研制番茄收获机的。1962年以后，适于机械化收获的番茄品种达到成熟之后，番茄机械化收获才逐渐得到推广应用。到1968年，美国加工番茄机械化收获水平就达到了80%。美国番茄收获过程已经实现了向自走式大型化自动化方向的发展，从早期人工辅助作业的半机械化番茄收获机过渡到牵引式番茄收获机, 再发展装有光电识别选果的自走式大型化收获机2。1.3国内外番茄收获机存在的问题我国研究葵花籽去壳机起步较晚发展缓慢，和发达国家相比只能望其项背，目前市场上流行的一些机具中，存在一些问题，因此，难以大范围推广应用。是我国番茄主要种植地区，目前机械化程度也已越来越高，但要实现完全自动化还需要很长一段时间的努力，目前番茄收获机械化存在的问题主要有一下几个方面：（1）番茄品种还不能完全适应机械化收获（2）缺乏与机械化收获相适应的科学种植和田间管理规范（3）缺乏机械化收获番茄的收购标准（4）缺乏适用的番茄收获机（5）番茄种植户规模较小（6）番茄收获时间过于集中因此，在很长的一段时间内，人工采摘仍将是地区番茄收获的主要方式。相对于人工收获来说，番茄收获机明显是一个良好的选择，是既可以节约劳动力又可以节约成本的一种机械。1.4研究的内容和方法根据我国番茄收获机的发展现状和存在问题以及未来番茄收获机发展要求，设计农用番茄收获机。农用番茄收获机主要由动力输入装置、传动装置、切割装置、果秧分离装置和输送装置组成。其中，动力装置是通过发动机经三角带传递，切割装置将番茄秧割断，经由输送带的一系列输送，经过果秧分离装置实现果实和果秧的分离，最后由输送带进行运输。通过本机能一次性完成对番茄的收获。先确定我国已有番茄收获机的类型，根据已有大型番茄收获机的原理及结构设计新型的番茄收获机，使番茄收获机能满足农业生产的要求，也就是番茄收获机要能工作稳定，保证收获率高，番茄完整率高，果秧分离效果好等优点。1.5预期目标（1）番茄收获机操作方便，结构简单，通用性好，使用寿命长。（2）被分离的番茄果秧分离率高、番茄完整率高、果秧分离效果好。（3）收获效率高，人工劳动量少，同时动力上要消耗少。（4）制造价格便宜，容易普及，能满足农业使用的要求。1.6重点研究的关键问题及解决思路该机动力源于发动机，通过带轮、三角带实现动力的传输，番茄通过采摘头、输送装置、分离装置等实现一次性完成对番茄的收获。 （1）选择合适动力传递方式，设计工作装置和传动装置。（2）运用Auto CAD软件，绘制二维零件图和装配图。（3）利用有限分析和Solidworks进行虚拟样机设计，完成整机各零部件的三维建模。1.7工作条件及解决方法塔里木大学位于南疆中心位置，校内有实习工厂、土槽实验室、农业工程重点实验室等，设计条件较好，为项目开展提供了场地和基本条件。校内拥有优良的硬件环境，机械电气化工程学院拥有先进的实验设备和机械加工制造设备，并且师资力量雄厚，完全可以满足番茄的工作条件。2果秧分离的典型方法及果秧分离机构方案的选择2.1几种典型分离装置（1）从动梳齿式果秧分离装置是一种强制性分离机构，当机器沿行垄行驶时，梳齿插入番茄秧茎，强制性地把果实从果枝上捋下来，实现果实与茎杆的分离。该机型的分离过程对西红柿果实带来很大损伤，并且它只是把果实分下来，茎秆仍长在地里，除去他们还需要其他后续的工作10。（2）滚筒式分离装置是果秧被送至倾斜的滚筒式分离装置中，滚筒通过回转，对西红柿果秧进行多次起落摔打，从而使果实脱落，实现果实的分离。该分离机构在进行果秧分离的过程中无法保证分离的效果，当滚筒回转速度过快或过慢时，分离效果都不理想。转速过慢，分离不完全；过快时被分离下来的果实来不及落下，与番茄秧一块被抛甩在田地里，造成收获损失10。（3）摘果实分离装置是先由收获机把整株番茄茎秧拔出来，固定在输送带上，再由分离机构敲打植株，使植株振动。依据果实质量集中同时惯性较大的特点，使果实脱落，从而实现果实的分离。该机构果茎分离的工序过多，果实分离结束还要将茎秧取下。生产率过低，不符合高效率作业的要求10。（4）振动分离机勾大多为转动机构，保证单向转动的同时，来实现速度大小的周期性变化。通过速度大小变化产生的惯性力，将西红柿果实甩落下来。因此可以通过改变转速变化的快慢，来实现不同的分离效果，同时可以很方便地实现连续作业。这种机型在番茄联合收获机领域应用最为广泛。由意大利FMC公司所生产的SZ系列的西红柿收获机上的果秧分离机构就属于此类。该分离机构包括分离滚筒和分离驱动机构。分离弹齿结构简单，通过它拨动西红柿茎秧，分离驱动机构则是弹齿滚筒的动力源，用来带动滚筒的旋转，滚筒以变化的速度进行转动从而实现对西红柿果秧的抛甩。西红柿果秧通过抛甩作用，果实分离下来落到果实输送带上，输送到集果器中。而果秧通过抛秧链抛洒到田间10。（5）键式果实分离器的分离装置由10个键体连接成两组，利用键和曲柄形成平行四杆装置，键上各杆均做半径相同的圆周运动来实现分离。这种机型结构复杂，体积庞大，生产效率低，没有得到广泛应用10。2.2果实分离装置方案的选择经过方案的比较及选择，在设计要求内能够满足设计的要求条件，本文设计了一中能够适应番茄种植模式的梳齿滚筒分离装置，同时对该装置主要的结构参数、运动参数进行了参数化设计。3番茄分离装置的总体设计3.1番茄种植模式及物理机械特性 在番茄收获过程中，一般采取收获机切割组件将番茄果秧从根部切除，然后将切除后的果秧输送至分离机构进行分离。分离装置的阻秧板，栅格间距等基本设计参数依据来源植株特性，故需对加工番茄的植株相关特性进行测量，实测加工番茄植株的主茎杆直径和高度、植株重量、侧枝直径和长度、果实数量等参数，加工番茄的种植主要有两种滴灌机械采收栽培模式：（1）宽窄行间距100cm+40cm，1膜1管布置，滴灌带间距1.4m； （2）宽窄行间距 80cm+40cm，1膜1管布置，滴灌带间距1.52m；（3）株距为3540cm。 这两种栽培模式的窄行滴灌带距均为20cm，以利于水的测向渗透并使水及早被番茄根系吸收利用，中间行距为100cm或120cm的行距有利于番茄收获机的行走。根据番茄品种的生长特性，对长势强或密度大的品种选用1.52m滴灌带间距，长势稍弱的品种选用1.4m滴灌带间距，调研中发现还有部分地块采用宽窄行间距为80cm+40cm13。测量加工番茄果实的直径、长度是为了设计出与其相适应的采摘和分离机构，提升加工番茄的采收效果。查资料得：（1）里格尔87-5的果实纵径主要范围为4570mm，平均纵径为52mm；横径主要范围为4060mm，平均横径为45mm； （2）石红20的果实纵径主要范围为4560mm，平均纵径为55mm；横径主要范围为4055mm，平均横径为48mm；（3）屯河41的果实纵径主要范围为4560mm，平均纵径为50mm；横径主要范围为3550mm，平均横径为42mm； 加工番茄果实与茎秆的分离力是指果实与茎秆分开所需的拉力，其大小反映果实与茎秆之间的连接强度，也直接反映果茎分离的难易程度13。查资料知在垂直拉伸时分离力最大为25N左右。为了减少加工番茄收获过程中的含杂率和破损率，有必要对加工番茄的果实生物力学特性进行考察。利用拉压力试验台，对加工番茄的果皮和表皮进行了拉伸试验和整进行静态载荷下的压缩力学特性试验11，查资料可知，加工番茄的静载压缩力是不同的，但其最小破坏力为100N左右。3.2梳齿滚筒式分离装置的设计3.2.1滚动梳齿式分离装置试验台梳齿滚筒式分离机构是果秧分离装置的核心部件，主要由滚筒主轴、分离滚筒、分离弹齿、传动轮等零件组成。被割台切割的果秧由输送带6输送至果秧分离装置，通过滚筒的作用，番茄进行果秧分离，分离后的番茄果实从格栅落下进入下面果实输送带；剩余果秧被滚筒弹齿抛出。如图3-1所示：图3-1 3.2.2分离滚筒的设计分离滚筒是果秧分离装置的主体，滚筒的直径和长度决定着分离转速和工作效率等工作参数，其直径还间接影响了分离弹齿的长度范围，因此，对其直径和长度的确定具有一定意义。目前现有的适合机械采收的加工番茄种植模式为宽窄行40cm +80cm，株距3540 cm，国外进口的番茄收获机生产率为2035t/h,机车行走速度为1.53km/h。本装置设计所配套机车行走速度为2.5 km/h，滚筒转速范围由下式确定：2na2.5km/h7m/s（式中，n为滚筒转速，r/s，a为拨杆长度与滚筒半径之和，m。）设计滚筒的半径为180mm，材料选择为钢，长度为1400mm。3.2.3分离弹齿拨杆的设计分离弹齿是分离果秧的主要部件，其直接作用在果秧上，因此，弹齿的形状和分布为设计的要点。根据目前已有分离弹齿的造型和田地采集的番茄果秧的尺寸以及番茄果实尺寸，该分离拨杆采用直径为12mm的橡胶棒。拨杆间距为82mm。分离弹齿与滚筒相结合，根据滚筒半径确定弹齿的长度为350mm。拨杆与滚筒采用焊接的连接方式。 3.3番茄果秧分离机构工作原理果秧分离机构工作时，滚筒与传动轮由发动机输出力，两者转动，拨杆的端部插入格栅之间的栅条间隙，格栅上有果秧时插入果秧中间，另一端部插入梳齿的栅条间隙以防止果秧缠绕拨杆。拨杆转动起到向后输送果秧的作用；拨杆由传动轮传动不断旋转，转速为n，拨杆质量为m，长度为R，这种旋转产生的力F作用在果秧上，实现番茄果实与果秧的分离。由于番茄的直径小于格栅间的间隙，大部分番茄被捋下来掉入下面的番茄输送带进而传送。拨杆对番茄的力F （3-1） （3-2） 得设拨杆不是最低点打到番茄而是能击打到的最高点击打番茄则拨杆对番茄的力F1 得由前文可知番茄最大分离力为25N，最小破坏强度为100N。由式（3-1）（3-2）可知所以番茄在果秧分离时能够满足果秧分离切不伤害果实。3.4分离滚筒主轴的设计整个分离滚筒的运动和番茄果秧的分离过程的主要动力来自于分离滚筒主轴。分离主轴所传递的功率 ，滚筒转速范围为，取转速 时，主轴所受的扭矩为 。输出轴的功率为1.5kW，属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢并经调制处理，查表可知强度极限为637MPa，再由表查得许用弯曲应力为60MPa。 按扭转强度估算轴径（最小直径） (3-3)因为轴的材料为45钢，可取 C=110，因此代入（3-3） 4切割装置的设计4.1切割捡拾装置根据我国番茄种植现状,在国内外相关技术调研的基础上,充分考虑到各项技术经济指标,我与导师经过讨论提出两种番茄收获机割台设计方案。方案一圆盘式割刀切断植株,利用圆盘式割刀切割番茄茎杆,圆盘式割刀的运动是刀盘的水平旋转与机器前进运动所合成的。刀片某一点对地面的轨迹为余摆线,刀片刃线对地面所扫过的面积为余摆带,其带宽与刃部长度相近似。但是固定盘式割刀功耗大、使用不方便甩刀回转式割刀果实损失较多,使用不够经济。方案二往复割刀切断植株,经输送链输送茎杆,割台配置分禾器,输送带,结构紧凑,碎茎杆容易收集。本设计采用第二种切割装置。4.2往复性割刀的结构特点总成设计收获机的切割装置分为回转式和往复式两种。回转式切割器切割能力较强, 切割后的果秧容易集束。但圆盘割刀直径的限制，工作幅宽较窄，同时机车行走速度较慢，生产率较低，因此，实际生产中使用较少。往复式切割器包括动刀片和定刀片两刀片， 利用动刀片相对于定刀片作往复的剪切运动，将番茄果秧剪断。结构简单，工作可靠。不需要过高的切割速度，适用于不同割幅和行距的植株切割，不会漏割。切割过程:使用齿刃形状的动刀片和齿尖形状的定刀片,齿刃动刀片的齿尖首先扎入茎秆表皮,咬住茎秆，由于齿距远小于番茄茎秆直径，因此几把利齿同时扎入茎秆，因此剪切稳定。如图所示割刀：图4-1 往复性割刀往复式切割器由动刀、压刃器、摩擦器、刀杆和定刀片等组成。切割时,定刀片对茎秆起支撑作用，动刀由传动机构驱动,做往复运动,使动刀片和定刀片构成稳定的剪切副。动刀由许多齿刃刀片铆在刀杆上,刀杆背和动刀片背贴抵在摩擦片上,用来保持稳定的往复运动和防止过度磨损,如果摩擦片磨损后,可以将其前移或者是更换。图4-2 割刀传动装置割刀传动装置由传动杆，曲柄滑块机构，轴组成。轴转动带动曲柄滑块机构做圆周运动，从而带动传动杆做往复直线运动。4.3割刀运动和速度分析为了使切割器得到往复运动,可以采用不同的传动系统,如曲柄连杆机构、摆环机构、曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构,根据木课题的割台传动布置要求,选用曲柄滑块机构。以其驱动的往复式切割器动刀片的运动,为一近似的简谐运动。动刀片刃口上任意点的位移x、速度和加速度都是变值,分别为 （4-1） （4-2） （4-3）式（4-1）（4-2）（4-3）中 曲柄转动的角速度（rad/s）； 曲柄从极左点a转过的时间（s)。由式可知,动刀片的运动速度和它的位移是一椭圆方程式关系： （4-4）式（4-4）表明动刀片刃口上某点的速度是按照椭圆曲线规律变化。当，某点正处于中点位置，为最大值；当时，某点正处于极左位置或极右位置。图4-3 动刀片一般用动刀片的平均速度表示动刀片的切割速度。但实际上剪切植株是在动刀片和定刀片刃口开始相遇时的点至离开时的点这段距离内,因此实际的剪切速度都大于平均速度。动刀的平均速度、始切速度、终切速度、平均剪切速度的计算公式分别为： （4-5）式（4-5）中 曲柄半径； 曲柄转速； 切割行程； 、分别是动刀片的底宽和顶宽； 定刀片的宽度； 曲柄由始切点到终切点转过的角度。切割器工作时,动刀一面作往复直线运动,一面随机器前进,其绝对运动轨迹是两者的合成。用作图法画出动刀片绝对运动轨迹形成切割图,用以分析切割器的工作过程。割刀的平均速度与机器前进速度之间有一种关系称之为切割速比,用公式计算： （4-6） （4-7）式（4-6）（4-7）中： 动刀片行程； 凸轮曲柄转速。切割速比对切割性能影啊较大,番茄茎杆的收割可在1.11到1.66之间选取,常以1.33较为合适。一般说速比大,漏割区减少,重割区增加,无用功增加；反之漏割区增加,重割区减少。在切刀往复频率一定时,影响切割速比值的因素主要是机器前进速度,据实验计算的结果,认为较好,标准切割区较大,重割区和漏害区都较小。往复式切割器的工作质量跟切割速度与机组前进速度的速比有密切关系。往复切割速度是指平均速度,平均速度越高,切割性能越好。但过高的切割速度是不可取,因为会使整个机组产生较大的振动,不但增加了机组功率的消耗,而且会加速零件的磨损与破坏。经过理论计算和试验,速比在0.8到2.2范围内时,工作质量比较理想,故本设计确定切割速度为。5输送带的设计与整机参数输送带是由尼龙带与横杆铆接组成,横杆之间的间隙设计是根据番茄的截面直径设计的,横杆是10号钢筋截得。根据收获要求番茄最小直径28mm,根据受力分析设计间隙为25mm，如果按要求设计28mm,会挤压受力,番茄会变型,所以间隙要比要求小。如图5-1所示5-1 果秧未分离前输送带果秧分离后，由于有可能番茄依旧在果秧上，没有脱落到下方果实输送带上，故果秧输送带横杆之间的间隙应该大于番茄的最大直径92mm，设计为100mm，在输送过程中由于机体的震动使番茄能够掉落到果实输送带中故需要横杆中间的带中空。果秧分离后，果实输送带横杆之间的间隙应该大于番茄的最大直径92mm，设计为100mm，高度为80mm。如图5-2所示图 5-2 果秧分离后果实输送带6机架总成设计及整机主要参数指标6.1 机架总成设计考虑番茄种植的模式,各部分在安装过程中尺寸合理,割台宽度为1200mm。机架要具有一定的强度和韧性,即要防止断裂又要防止弯曲变形,所以选择中碳钢,初步定机架的材料为45号钢。45号钢的焊接性能不太好,焊接材料应当选用低氢焊接材料,抗裂性也较高,焊条的型号选用J422。与牵引连接的部件采用钢板剪切弯曲得到,方型钢管采用无缝钢管焊接。机架的计算：求梁上的载荷：首先根据梁的结构图作出梁的计算,因为在工作过程中受到的扭矩很小,在计算过程中不考虑,从应力集中对一方钢疲劳强度的影响看,截面处引起的应力集中最为严重,对此处应进行强度校核。抗弯截面系数 （6-1）截面处的弯矩 料为号钢,查得 因为方钢尺寸变化不大,取 尺寸系数 表面未加工,表面质量系数为 （6-2）可知碳钢的特性系数 取计算安全系数的值： （6-3） （6-4） （6-5）6.2整机主要参数指标结构型式 自走式结构质量/kg 10309作业幅宽/mm 1200割台幅宽/mm 1200切割速度m/s 0.8m/s割台型式 往复型切割台果秧分离型式 滚筒梳齿分离机车行走速度m/s 2.57轴的校核在工作过程中，滚筒轴承受的力为番茄在滚筒拨杆撞击作用下沿径向的反作用力和横向的摩擦力。所以可以先计算出轴的最小直径。经过查阅机械设计基础第五版可得知计算轴的最小直径的公式。轴的最小直径为： （7-1）式中： 滚轴最小直径（mm）； 轴的许用扭切应力（）； P传递到轴上的功率（）； 轴的转速（）； C轴的材料和承载情况确定的常数。 根据上面算出来的已知数据可知： 轴的转速:n=42 r/min轴的输入功率: P=1.5kW 轴的扭矩: 由于此轴是用来实现果秧分离工作的，因此是比较重要的轴，选取轴的材料为45钢，调质处理,抗拉强度,屈服强度。因此经过计算和查阅相关资料可得： P=0.23 n=290r/min将数据代入式（7-1）得： 因此此轴满足受力要求，能够正常的工作。总 结本文是围绕农用机械产品番茄收获机的设计，实现了番茄收获的机械化。此机器使用后，改变了以前人工劳动强度大、效率低的缺点，节省了广大农民群众的劳动量，提高了生产效率和生产质量。此番茄收获机的研制满足了大部分用户的需要。该机器果秧分离率高，番茄的损伤率低，也解放了劳动力，可实现自动化收获的全过程。该机的关键部分是果秧分离结构与秧苗捡拾切割结构，因为番茄收获的整个过程都是由这两部分完成的，分离后的番茄损伤情况，完全是看果秧分离结构的性能能不能达到要求。本文也介绍了目前各种番茄收获机分离装置和切割捡拾装置的原理及装备，并对番茄收获机械的发展现状以及发展前景作出了简明的概括和分析。此番茄收获机的优点有：（1）自走式的设计，便于机器的移动。（2）增加了梳齿的设计，防止发生堵塞。（3）增加了主轴拆装板的设计，便于了主轴上的易损件更换时的拆卸工作。（4）结构简单、使用与维修方便、工作稳定性好、易于操作、重量轻、成本低；（5）可适用于农业生产。当然在这次设计中，也可以看到一些问题：（1） 该机以番茄为对象而设计的，品种单一，所以其应用范围有局限性，需改进。 （2）本设计由于没有实际检验，实际的可行性程度还不能确定，有待改进等。这是一个非常全面而系统的设计题目，非常锻炼人。从方案的论证到最终的设计，涉及的领域包括：机械制图，机械原理，工程材料，机械设计等等。通过设计实践，提高我计算、制图能力；使我们能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范，熟悉有关的国家标准。机械方面知识得到系统的巩固和提升。在进行毕业设计的同时，我还学到了许多新的知识，如Solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等软件的应用。在设计过程中确实遇见一些问题，通过老师的讲解，自己翻阅了大量资料，都得到了解决。总的说来,在这次设计中我学到了很多的东西,但同时也存在一定的不足和缺陷,在以后的日子里自己应该更加努力认真,以冷静沉着的心态去对待每一件事情!致 谢时光匆匆如白驹过隙，四年的大学生活转眼间接近尾声。四年的求学生涯在亲人的支持和朋友的陪伴下过的丰富多彩，不仅如此也收获颇丰。首先感谢我的毕业指导老师王红飙老师，他认真负责，学识渊博，从选定毕业设计题目到设计进行，他给了我悉心的指导，如果没有老师的指导我完成论文必定困难重重，无法顺利完成。虽然辛苦，但也算是顺利完成，比起成就感，更多的还是感慨，感觉四年的大学生活也要随着毕业设计的完成而画上了句点。由于自身能力的限制，设计中自然也有很多不尽人意的地方，但做一件事情，重要的不是结果，而是要享受这个过程，真的是不亲自去做一件事情，就永远不会理解其中的心酸与乐趣，虽然只有短短一万多字的论文，却感觉是把大学四年又重新过了一遍，总之就是感慨多多吧。毕业设计，也许是我在塔里木大学所上交的最后一个作业了。我也想在这里感谢四年以来给我帮助的所有老师和同学们，能与你们相识相知是我最珍贵的财富，也将是我回忆里最不可磨灭的一部分。大学四年，不光是学习了知识，更多的还是一种思想上的升华，付出了很多，但也收获了更多。为人处世的道理，遇到困难时的不退缩，都会成为以后人生道路上的指南针，指引着我前进，也是我以后可以拿来回味再三的生活感受。最后在这儿祝福大学里风雨同舟的兄弟姐妹和良师们，愿未来绚烂缤纷。参考文献1江英兰,梁荣庆,坎杂,李成松,谭洪洋,冯玉磊.番茄收获机果秧分离装置液压系统能耗分析J.农机化 研究,2012.2李成松,坎杂,谭洪洋,张若宇,孙日宾,陈端凤.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制J.农业工程学 报,2012.3江英兰,李成松,冯玉磊,坎杂.番茄收获机割台特点及发展现状J.安徽农业科学,2012.4高治国,齐伟,王玲玲,邓成伟,程兰兰,高爱弟,郭健.国产4FZ-2型自走式番茄收获机J.农机 化,2012.5李成松,坎杂,谭洪洋.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制J.农机化,2012.6高治国,邹邦权,齐伟,郭健,王玲玲,高爱弟,邓成伟,程兰兰.番茄收获机采摘头的改进设计J.农 机化,2012.7高治国,齐伟,郭健.4FZ-2型自走式番茄收获机的总体设计J.农机化研究,2013.8周军平,郝朝会,杨学军,金鑫,孙星,王锦江.番茄收获机喂入机构运动特性分析与参数优化J.农业机 械学报,2013.9彭霞,曹杰,徐为民.番茄收获机割台的研究与设计J.农业技术与装备,2008.10卢勇涛,李成松,陈永成,陈亚琳.番茄收获机果实分离机构的工作原理及结构特点J.农机 化,2008.11彭霞.番茄收获机割台部分的设计及仿真研究D.石河子大学,2009.12李成松,陈端凤,坎杂,冯玉磊,秦金伟.自走式番茄收获机调平液压系统设计J.液压与气动,2014.13孙富,师帅兵.国内外几种番茄收获机的比较研究J.农业技术与装备,2015.14吴大勇,毕新胜,王磊.番茄收获机液压系统节能技术研究J.农机化研究,2010.15李成松,坎杂,谭洪洋,张若宇,孙日宾,陈端凤.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制A.中国农业机械 学会.2012中国农业机械学会国际学术年会论文集C.中国农业机械学会,2012.16坎杂,田学艳,任卫新.SL350型番茄收获机的引进与试验J.农机化,2000.16