轴流式收割机清选装置的设计

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1、农业机械学课程设计学 院工程学院专 业 农业机械及其自动化姓 名学 号 指导教师星龍弘八一藻晝共淨中国大庆2008年 6月目 录课程设计任务书 11. 设计目的 22. 构造与工作原理 23. 形式选择 24. 结构设计 24.1 风扇与筛子配置 24.2 阶状抖动板的设计 24.3 清选筛的主要尺寸和需用功率（长度 宽度） 34.4 清选筛的设计 34.5 筛子的选择 34.6 筛架的设计 44.7 驱动机构 44.8 风扇的设计与选择 44.9 清选筛主要参数的确定 55. 结论 7参考文献 8课程设计（论文）仕务书题目：谷物联合收获机 清选装置 工作部件的设计一、已知条件：谷物联合收获机

2、的喂入量9kg/s，工作部件类型轴流式收割机清选装置。二、设计要求：1、2、3、4、5、系统地了解谷物收获机的构造和工作原理及相关的实验设备。 要求准确掌握收获机的各个工作部件及工作原理。 学会数学建模的方法分析实际收获机的各个工作部件。 独立完成谷物联合收获机工作部件的设计与计算。 应符合课程设计报告的基本要求，独立完成你的论文。三、撰写论文要求：1、论文内容包括中文封皮、目录、综述、正文（设计与计算）、参考文献、附录（设计图0 号）、 等主要部分组成。2、论文开本要求：A4；左边距：25mm,右边距：20mm，上边距：20mm,下边距：25mm,页 眉边距：14m m,页脚边距：18m m

3、；正文行间距：五号字自然排版。3、4、标题四号黑体。标明参考文献的出处。素材收集真实有效,论述图文并茂。四、相关参考书目：农业机械设计手册,谷物联合收获机设计与计算等。五、本课程论文答疑人（注明各答疑人答疑的部分）：车刚。六、时间分配比例（供参考）6月17日至6月21日 根据论文的基本条件进行资料查阅。6月22日至6月22日 确定方案，初步编辑。6月23日至6月27日 计算、画图、编辑撰写与修改。6月28日至6月29日 论文装订、答辩。开始进行日期2008年6月17日。完 成日期2008年6月27日。答 辨日期2008年6月29日。设计班级：农机2005人数：_J01. 设计目的通过对联合收割

4、机清选装置的设计，弄清装置工作的基本原理，掌握设计的基本过程，进行设计构 思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算和查阅相关资料图册等方面的综合训练，树立正确的 设计思想，掌握基本的设计方法，主要学习结构设计和计算，机械制图。2. 形式本机器选用风扇筛子式清选装置。3. 构造与工作原理风扇筛子式清选装置主要由清选筛、输送谷粒混合物的抖动板、风扇和传动机构等组成。工作时， 清选筛和抖动板往复运动，谷粒混合物不断地由抖动板送往筛面，装于清选筛前下方的风扇产生的风把 谷粒混合物吹散，颖壳、细碎秸草等轻混合物被气流带出机外，吹不走的谷粒、长的碎秸杆和残穗等留 在筛面向后移动。谷粒在移动过程中自筛孔

5、漏下，碎秸杆由筛后排出，残穗则在筛尾处落入杂余输送器 送去复脱或重新分离。4. 结构设计4.1 风扇与筛子的配置风扇筛子式清选装置，要求筛面上的谷粒混合物处于疏松状态，有利于谷粒分离，而且谷粒混合物 层由厚变薄。4.1.1要求筛子的前部风速达到下7 8m/s，中部达5 6m/s，后部达1 2m/s，风扇出风口的平 均风速需8 10m/ s。4.1.2 风量 V 的计算BQ由公式9.8-3, v二 一RPQ机器喂入量(kg/s)B清除杂质占机器喂入量的比例，对全喂入机型，小麦取1520%，水稻取1015%，对半喂入机 型，小麦取1015%，水稻取812%P空气密度(kg / m3)卩携带杂质气流

6、的混合浓度比，约0.2-0.3,取卩=0.215% x 90.2 x 1.29=5.23(m3 / s)静压取为200 250Pa，本机取200Pa吹风筛子的气流与筛面夹角，可获得较大的吹风面积。气流与筛面的夹角5，一般为25。- 30，取6 = 30 4.2 阶状抖动板的设计由下向上输送谷粒混合物，采用阶梯板抖动器阶梯面与水平面之间的夹角多在10 3之间。阶梯抖动板的夹角比较大时，阶梯易于破碎秸草、颖壳、尘土等堵塞，失去输送能力，所以应选较小的角度。抖动板的尾部装有指杆筛，且高出筛面一定距离约100mm，本机选区为100mm。4.3清选筛的主要尺寸和需用功率(长度x宽度)筛子面积可由进入清选

7、装置的谷粒混合物Q确定筛的宽度B，在轴流式收割机上一般为逐稿器宽度sQ的0.9-0.95,取B = 1.7m，(按经验数据)，则筛子长度L = 治，逐BqsQ机器喂入量(kg/s)Q 进入清选装置的谷粒混合物(kg / s)sB筛子的宽度(mm)q 筛子单位面积可以承担的谷粒混合物喂入量kg /(s - m2)，对编织筛约为1.5 - 2.5kg /(s - m2)s取q = 2.0kg /(s - m2)s取 B 二 0.9 x 1.7 二 1.53m，选取 B=1600mm其中 Q Q x 60% = 9 x 60% = 5.4( kg / s) s则：I 2.0(m)取 L 为 2000

8、mm。1.08x 2.5QN所需功率N s卩(kw)Q 进入清选装置的谷粒混合物(kg / s)sN 单位生产率清选筛所需功率kw/(kg - s-1)上筛取0.4-0.55,p耳系数，取耳=0.95.4 x 0.4则 N 2.4kw0.94.4 清选筛的设计为了能有较良好的清选效果采用二层筛子，即上筛和下筛二层，前后错开，上筛与下筛相互交错。 上筛主要把碎秸杆、残穗等分离出来，起粗筛选作用。下筛主要选出干净谷粒，而把细碎杂余排走，起 精筛选作用。通过下筛的干净谷粒都落至谷粒螺旋输送器，送往粮箱，筛面的杂余在筛尾下落，进入杂 余螺旋输送器，送去再处理。清选筛由曲柄连杆一一摇杆机构驱动作往复运动

9、。4.5 筛子的选择4.5.1 上筛采用鱼鳞筛，鱼鳞筛的各个鳞片转轴是联动的，可同时改变开度。鱼鳞筛的通用性好，引导 气流吹除轻杂质和排送大杂质的性能好、筛面不易堵塞、生产率高，故用做上筛。4.5.2下筛采用冲孔筛。筛孔比较准确。可以得到较清洁的谷粒。4.6 筛架的设计 筛架的设计选用双筛架形式驱动方式采用曲柄连杆摇杆机构。上下筛作相对运动，有利于防止 二筛之间的堵塞，亦可平衡部分惯性力。4.7 驱动机构 筛架由曲柄连杆机构驱动，为避免运动时扭转，采用双边驱动。曲柄半径23 30mm ，连杆长度L25r。连杆与筛架支吊杆的联接需互相接近垂直。4.8 风扇的设计与选择4.8.1 风扇类型的选择采

10、用农用型离心式4.8.2 结构简图如下：4.8.3 采用两个风扇的并联的原因 农用型风扇都为双面进风，其叶轮上的叶片长度一般与脱粒滚筒长度相当。为了使风扇全部宽度 内风速均匀，通常将叶片两端内部削去一角，以减弱两端气流速度。当叶片长度大于 2-3 倍叶轮直径时， 叶轮左右两端有明显的吸风现象，常采用连个风扇并联的结构。两个风扇壳中间隔开 100mm 左右，出 风口的风速均匀性就得到改善。在吹出型风扇装置上采用的农用型风扇尺寸一般由叶轮外径 D 决定，它们间的尺寸关系如表29.8-2。叶轮外径D大多在350550mm，选定叶轮100mm采用叶片式。为了配合筛长的需要，风扇壳2出口高度一般为叶轮外

11、径的0.4 0.6倍，取0.5倍按手册表9.8-2农用型风扇尺寸名称尺寸本机尺寸叶轮外径D2500mm500mm叶轮内径D 10.5 0.6D2300mm叶片数344a叶片的后倾角1a220 30。10 左右25 12 外壳宽度Bko 2r K Kp x s按下图进行计算筛子摆幅近似为2r,上筛架2r二60 - 80mm，取70mm下筛架 2r = 30 40mm，取 35mm2r的值上筛为(2-5)g,取 2r二2g ；2r的值下筛为(1-1.5) g,取 2r二1g曲柄半径r为25-30mm,取r=30mm ；转速 n 为 200-350r/min,取 n=240r/min=4r/s;其中

12、K二gssin(a +Q);Kcos(e +a + Q y xsing a)cos(w + a q);Kp = gcos asin(e +a)筛子的倾角a为-10 10。，上筛筛面负荷大a取正值，下筛取负值，摆动方向与筛面的夹角s+a ;其中上筛为5 15。，下筛为3 4。；对于本机上筛a取5， +a取10。，可得:K = g sin(5 + 30)= 0.74g s cos(1O + 30 )K = g Sin(3 一5 ) = 0.45g x 6 cos(10 - 30 )K = g 竺匸=5.73gpsinlO满足条件K 32r K K，说明该设计合理。 pxs对于本机下筛Q取-5, s

13、+a取4,可得:g 血(30 + 5)= 0.64g cos(4 - 30)K = g Sin(-5 + 3)= 0.51g scos(4 + 30)K = g CSz = I4.3g psin 4则满足条件K 32r K K，说明该设计合理。px s5. 结论得出筛子主要参数 风量V=5.23（m3 /s）,L为2000mm，B=1600mm所需功率N=2.4Kw 3 2 r的值上筛2g ； 3 2 r的值下筛1g参考文献:1 .中国农业机械化科学研究所主编.农业机械设计手册.北京:机械工业出版社,1998年2月2 .毛谦德,李振清主编.袖珍机械设计师手册.第二版.北京：机械工业出版社,2002年5月3 .张伟,徐树来,秦春兰主编.农业机械学.哈尔滨：东北林业大学出版社,2000年4月4 .张兰星，何月娥主编.谷物收割机械理论与计算.长春：吉林人民出版社出版,1980年 10 月5 .江崎春雄主编.割捆机和联合收割机.北京：机械工业出版社，1980年6月