大白菜收获机1

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1、摘要随着新的农业生产模式和新技术的发展与应用，农业机器将成为农业生产的主力 军。该文在分析大白菜收获机工作特点的基础上，从大白菜的采摘、转运、打包等方面 进行分析。其中主要对锁紧机构和切削刀部分做了详细的说明。该大白菜收获机适用于 家用收割大白菜，结构简单、制造成本低。该大白菜收获机的锁紧部分采用斜楔锁紧，切削刀采用固定式切削刀，本文主要介 绍了斜楔锁紧机构的设计过程，对它可能出现的松动做了相应的放松措施。对于切削过 程中刀具可能出现的状况做了相应的分析。还对其各零件的结构和选材做了详细的分 析。整个结构简单、可操作性强、安全可靠。关键词：大白菜、收获机、斜楔锁紧、固定式切削刀Subject:

2、 Designing of cabbage harvest machineryAbstractWith the new model of agricultural production and new technology development and application of agricultural machinery will become a major force in agricultural production. In this paper, the analysis of the characteristics of Chinese cabbage harvesting

3、 machine work on the basis of the picking from the Chinese cabbage, transit, packaging, etc. for analysis. The main body of the lock and cutting knife part of a detailed description. The Chinese cabbage harvesting machine for cabbage harvest home, simple structure, low manufacturing costs.The Chines

4、e cabbage harvesting machine parts Wedge locking locking, the use of fixed cutting knife cutting knife, the paper introduces the body Wedge Lock design process, it may be loosened so the corresponding relaxation. Tool for cutting the course of the situation that may arise to do the corresponding ana

5、lysis. Also parts of its structure and material to do a detailed analysis. The entire structure is simple, feasible, safe and reliable.Keywords: Chinese cabbage; Harvesting machine; Wedge Lock; Fixed cutting knife目录摘 要 I1 绪 论 - 1 -1.1 引言 -11.2 大白菜收获机总体部分的介绍 -11.2.1 收获机提升运输装置简介 - 2 -1.2.2收获机输送部分简介 -

6、3 -1.2.3 锁紧机构简介 - 4 -2 锁紧机构的设计 - 6 -2.1 锁紧装置的设计要求 -62.3锁紧机构的原理设计 -62.4锁紧机构的零件设计 -72.4.1 斜楔的设计 - 7 -2.4.2 滑动块的设计 - 8 -2.4.3 导轨的设计 - 9 -2.5防松装置的零件设计 -92.5.1 防松机构的原理说明 - 10 -2.5.2 弹簧的设计 错误!未定义书签。2.5.3 压块的设计 错误!未定义书签。2.5.4 开槽体和支架的设计 错误!未定义书签。2.5.5 防松柱销的设计 错误!未定义书签。2.5.6 螺纹空管的设计 错误!未定义书签。2.5.7 手柄的设计 错误!未

7、定义书签。2.5.8 弹簧固定杆的设计 错误!未定义书签。3 切削机构的设计 错误!未定义书签。3.1 切削刀的分析 错误!未定义书签。3.1.1 切削刀的切削情况 错误!未定义书签。3.1.2 切削刀的选用 错误!未定义书签。3.2 切削机构零件的设计 错误!未定义书签。3.2.1 刀片的设计 错误!未定义书签。3.2.2 压刀板和刀杆的设计 错误!未定义书签。4 结论 - 10 -4.1 主要结论 -104.2 问题与展望 -10-参 考 文 献 - 11 -致 谢 - 12 -1 绪 论1.1 引言在结球叶菜（包括大白菜、结球甘蓝和结球莴笋等）的收获过程中，收获作业占整 个作业量的40%

8、。收获作业质量的好坏直接影响到蔬菜的储存、加工和销售，从而影响 市场价格和经济效益。由于收获作业的复杂性，收获作业的机械化程度还很低。叶菜收 获属于一类劳动密集型工作，在很多国家，由于劳动力的高龄化，人力资源越来越缺乏， 劳动力不仅成本高，而且还不容易得到，而人工收获的成本在白菜的整个生产成本中所 占的比例高达33%50%。因此实现结球叶菜收获的机械化变得越来越迫切。结球叶菜收获机机械化技术已有70余年的研究历史，最早是在1931年研制成了甘蓝 收获机。后来日本研制出了自走式大白菜收获机和悬挂式大白菜收获机，我国关于结球 叶菜收获机的研究较少。我国大白菜的种植以小农户居多，分布广而分散。因此设

9、计大白菜收获机时，须考 虑以下几个问题：1）农民一般不具备太多的专业知识，因此收获机必须结构简单、操 作性好、可靠性高、并且价格合理。2）由于大白菜叶球很脆嫩，在装运过程中，很难 避免外力的碰撞、挤压而出现伤口。出现机械损伤不但影响商品价值，而且易腐烂变质。 因此合理地设计收获机的作业过程至关重要。本设计对斜楔锁紧机构和切削机构的工作原理做了详细的分析。从它的各零件的设 计过程到总体结构的设计都有详细的说明，且对它在工作中的各种环境、安全性、做出 了预判。其中防松机构就是保证锁紧机构的工作可靠性而特意做出的安全防护装置，它 能很好的弥补由制造、安装带来的误差，从而很好的使锁紧机构与提升机构保持

10、良好接 触。同时对锁紧机构和切削机构的其它零部件也作出相应的分析。1.2 大白菜收获机总体部分的介绍收获机的工作过程为：扶茎器将大白菜扶正，切削刀将白菜切断。然后提升机构将 白菜运输到输送机构上，输送机构再将大白菜运输到装箱装置，最后把装满大白菜的箱 子摆放在拖拉机后带的车厢内。如图 1-1 所示。扶茎器主要将大白菜收拢扶正，由一些渐变倾斜杆组成；提升机构工作时与地面程 30 倾角，平行的两条平带夹紧并将大白菜从地面提升到输送带上，提升机构位置的固定依靠锁紧机构；输送带布置为水平，方便装箱机构装大白菜。雋:3锁脚肉1汨朋2鏑遍爲7装軌用图 1-11.2.1 收获机提升运输装置简介一、设计带式提

11、升运输装置（简图如 1-2）图 1-2原始数据：提升带速：1.5m/s 平带带轮直径：280mm工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10 年，小批量生产，单班 制工作（8 小时/天）。运输速度允许误差为 5% 。二、传动方案：如图 1-31) 外传动为 V 带传动2) 提升运输为平带传动图 1-3三、该方案的优缺点：该提升运输机有轻微振动，由于 V 带有缓冲吸振能力，采用 V 带传动能减小振 动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结 构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。提升部分采用平带传动，这是运 输装置中应用最广泛的一种。V带由

12、拖拉机上柴油机引出的转速带动。总体来讲，该传动方案满足提升运输装置的性能要求，适应工作条件、工作 可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑以及成本低。1.2.2 收获机输送部分简介本设计选用简单带式输送机为计算实例。该带式输送机构的结构特征和工作原理 是：输送带既是承载货物的构件，又是传递牵引力的牵引构件，依靠输送带与滚筒之间 的摩擦力平稳地进行驱动。 如图 1-4 所示为收获机带式输送机构简图，输送带绕过驱 动滚筒和张紧滚筒。工作时，由内燃机通过带轮装置使驱动滚筒转动，依靠驱动滚筒与 输送带之间的摩擦力使输送带运动，货物随输送带运送到卸载点。 为了减轻对输送带 的磨损、提高生产率和便于布置装、卸载装置

13、，输送带的布置形式为水平输送。驱动部分输送带张紧滚筒张紧装置图 1-41.2.3 锁紧机构简介由于大白菜收获机的提升运输机构是可以转动的，它的两个位置示意图如图 1-5。 其中工作位置1实现大白菜的收获的过程；工作位置 2大白菜收获机在公路上 行驶的时候，防止提升机构和切削机构与地面碰撞而发生不良影响。图 1-5结合示意图分析可知：锁紧机构必须可以左右来回运动，且需将位置 1 和位置 2 固定， 这就要求锁紧机构和提升机构能很好的贴合和较大的接触面。而本机械为小型机械，要 求它的结构简单，而斜楔锁紧装置符合这些要求。它的结构如图 1-6 所示： 斜块在轨道中做推拉运动，就可以实现提升机构所需的

14、位置要求，将锁紧机构和提 升机构的接触部位做成斜面能很好的补充因装配、制造而造成的误差，从而能够很好的 贴合，增加了工作的稳定性。为防止因农业机械在工作的过程中的振动而使的自锁机构松动，以保证大白菜收获 机在工作中的安全性。这里在防松装置中利用弹簧的推力将小柱体贴紧斜体，使之不会 退出来，达到防松的目的。图 1-62 锁紧机构的设计2.1 锁紧装置的设计要求锁紧装置的设计是否正确合理，对于保证操作者的安全、减轻操作者的劳动强度、 提高成品质量有很大的影响。所以对锁紧装置提出了如下基本要求：（一）锁紧力的大小应能保证机构不发生移动和振动，并能在一定范围内调节；（二）机构锁紧后的变形和受压表面的损

15、伤不应超出允许的范围；（三）应有足够的形成，且要有一定的自锁作用；（四）结构紧凑、动作灵活、制造、操作、维修方便、省力、安全、并有足够的刚度 和强度。由于大白菜收获机的提升运输机构是可以转动的，它有工作位置 1和工作位置 2。 其中工作位置 1实现大白菜的收获的过程，它要求此时要对大白菜提升机构有良好 的固定作用，不允许其有大的移动和振动，以保证大白菜能顺利的往上提升达到所需的 效果；工作位置 2大白菜收获机在公路上行驶的时候，防止提升机构和切削机构与 地面碰撞而发生不良影响。这就要求我们必定要设计一个机构来有效的实现这个过程， 使它能够安全和稳定的完成上述要求。大白菜收获机的提升机构的两个位

16、置示意图如图 15 所示：当它转到工作位置 1 时，也就是大白菜的收获位置。为了固定工作位置1，此时要 向右边推动锁紧机构将提升机构牢牢定在工作位置 1，保证工作时的可靠性；当大白菜 收获机械处于公路行驶的阶段时，就要求提升机构转到位置 2 上，此时只要将锁紧机构 向左边拉出，将提升机构转到位置 2，再将锁紧机构向右边推动将提升机构固定即可。2.3 锁紧机构的原理设计由上述分析可知：锁紧机构必须可以左右来回运动，且它还要将位置 1 和位置 2 卡 死这就要求锁紧机构和提升机构能很好的贴合，而且接触面要相对的大一些。且本机械 为小型机械，它要求机械的结构简单，尽量采用手动，斜楔锁紧装置能很好的满

17、足这些 要求。它的结构如图 16 所示：斜块在轨道中由人做推拉运动，就可以实现提升机构所需的位置要求，将锁紧机构和提升机构的接触部位做成斜面能很好的补充因装配、制造而造成的误差，从而能够很 好的贴合，增加了工作的稳定性。2.4 锁紧机构的零件设计2.4.1 斜楔的设计（1）自锁条件斜楔锁紧后应能自锁。条件为斜楔升角a必须小于斜楔面与基面两处摩擦角之和即a Y（2）斜楔升角的选择斜楔锁紧机构计算数值斜楔角a行程比理想增力比50.08711.43060.1059.51470.1238.14480.1407.115斜面是整个锁紧机构的最主要的工作零件，它的好坏直接关系到整个机器的工作性 能。采用手动

18、斜楔锁紧机构，就应当考虑到它的自锁性能。因为钢材之间的摩擦系数为 U=0.1-0.15，相应升角a =11 17。本机构采用手动夹紧，根据经验：升角一般 为a=6 -8。取中间值a=7，因此斜面的基本结构如图21所示：图 21（3）斜楔的选材斜楔与提升机构直接相接触，将会受到冲击力，所以要选者中碳钢，来利用中 碳钢的良好的机械性能。这里选用 45 钢。2.4.2 滑动块的设计（1）滑动块的作用滑动块是将斜楔体和轨道连为一体的零件。如果将整个斜面都设计成一个整体，它 的质量就会很重，且加工不方便。考虑到这个斜楔锁紧机构是用手动的，这就要求斜楔 体尽可能的轻些，以减轻斜楔体的重量，从而减轻手臂的推

19、力，减轻操作者的劳动强度。 又因为斜楔体不是非常重要的工作零件，这样就可以尽量让斜楔体的结构简单，可以使 用标准化生产的零件。热轧工字钢各项性能型号尺寸mm截面面积cm理论重量Kg/mhbdtrR120a2001007.011.49.04.535.57827.92920b2001029.011.49.04.539.57831.069（2）滑动块的选材参考各种型钢的结构，工字钢比较适合做滑动块的原材料这里我选择型号为 20a 的 工字钢。然后再在它的基础上进行局部加工，主要是将其圆角打磨成平面，且平面要求 精度比较高，减少它在工作中的摩擦力，使操作者的劳动量降低；高一点的精度也会使 得滑动块在工

20、作中的稳定性能加强；最重要的是打磨平面可以获得与导轨大一点的接触 面积以提高工字钢的强度和刚度从而达到工作中需要的要求。它的横截面如图 22 所 示：图 222.4.3 导轨的设计（1）导轨的作用轨道主要是用来固定滑动块，使滑动块只能沿一个方向来回运动，考虑到大白菜收 获机为农机产品，它要求的精度不是太高，因此没必要设计成机床轨道那样的高精度轨 道，所以它的结构也就要相对简单了。主要采用两块板固定成一个轨道使斜楔体可以在 两块板之间运动。它的截面如图 23 所示：图 23（2）导轨的选材作为轨道磨损是不可避免的，这就要求轨道耐磨性能会比较好。机械制造中轨道一 般采用铸铁来制造，可以先浇铸出整个

21、零件的廓型然后在重要的工作部位进行精细加 工，从而来降低加工过程中的工作量。这里选用HT350主要是用来制造发动机缸体、 凸轮、导轨、工作台等摩擦件。2.5 防松装置的零件设计2.5.1 防松机构的原理说明please contact Q 3053703061 give you more perfect drawings。（2）压刀板和刀杆的选材它们不是什么很重要的零件，这里选择 30 碳素结构钢。4 结论4.1 主要结论本课题在进行了大量调查和文献检索的基础上，对大白菜收获机锁紧机构和切削机 构做出了一些分析与研究。尤其上在防松装置的设计上，对几种类似的机构做出了改良 和择优。（1）螺旋夹紧

22、缓慢，通过改进后就是一个快速夹紧的过程，而且自锁性能也很好。 具有一定的参考意义。（2）研究现有的主要的锁紧装置后，斜楔夹紧虽然稳定性不好，但只要升角取值 合理，再辅佐其它一些装置，它以结构简单的优势，在各种机械的运用中得到了广泛的 应用。4.2 问题与展望本论文虽然是对收获机的锁紧机构、切削机构做了一些阐述和设计。可是还是处于 肤浅的阶段，有很多东西也只是停留在理论的设计上，对于其能否实现这个功能，还未 得到验证。据了解我国暂时还没有成熟性能的大白菜收获机的投产 ,主要是我国人口多 ,人力 资源丰富,一些地方的大白菜都只是人工收获，可是随着经济的发展、社会的进步、人 们的生活水平必将得到大幅

23、度的提高，到那时我国的农业也早已进入机械化，就会迫切 需求各种农业机械。大白菜作为我国人们的主要蔬菜之一，它的种植到收获也必将走向 机械化。所以大白菜收获机械的发展潜力还是很大的。1 秦同瞬、杨承新主编.物流机械技术.人民交通出版社,20012 运输机械设计选用手册编辑委员会.运输机械设计选用手册.北京：化学工业出版社 20053 谭建荣、张树有、陆国栋、施岳定编.图学基础教程.高等教育出版社。19994 杨明忠、朱家诚.机械设计.武汉理工大学出版社。20015 中国农业机械化科学研究院编.农业机械设计手册.机械工业出版社。19746 陈于平、周兆元编.互换性与测量技术基础.机械工业出版社。20067 刘鸿文编.材料力学.高等教育出版社。20048 于永泗、齐民编.工程材料.大连理工大学出版社。20019 曾志新、吕明编.机械制造技术基础.武汉理工大学出版社。2007参考文献致谢please contact Q 3053703061 give you more perfectdrawings