玉米剥皮脱粒机的设计【三维SW】【含6张CAD图纸+说明书打包终稿】

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本课题的研究现状及分析 2 1 3 国内外玉米剥皮脱粒机存在的问题 3 1 4 预期目标 3 1 5 研究的内容和方法 3 1 6 完成本课题的工作条件及解决的办法 4 2玉米剥皮脱粒机的总体方案的分析 5 2 1 剥皮脱粒机的设计要求 5 2 2 玉米剥皮脱粒机的原理和结构 5 3总体配置的确定 5 3 1 玉米剥皮脱粒机部件的配置 5 3 2 配置的选择 6 3 3 计算 6 3 4 脱粒机部分的分析 9 3 5 带和带 轮 12 4玉米剥皮机使用操作规程 9 4 1 操作过程注意事项 9 4 2 常见故障的原因及解决办法 10 结论 11 致谢 12 参考文献 13 塔里木大学毕业设计 1 绪论 1 1课题研究的意义 近年来 随着农业机械化生产要求的越来越明显 随着玉米产量的增加 玉米穗剥皮的劳动 要求也增加 农民对玉米剥皮脱粒机的需求量不断增加 农业机械化已经是机械化流作过程中最 为关键的设计设备 农业机械作业质量水平的高低对农产品的市场销售率起到了决定性作用 简 要回顾了国内外农业机械自动化的现状并进行了分析 探讨了我国农业机械自动化的发展趋势 对劲后农业机械自动化产品的改进 完善以及自动化的开发 玉米剥皮脱粒机 属于玉米加工机 械 由于玉米剥皮脱粒机结构简单 调整方便可靠 采用电动机作为动力 为满足设计要求 主 剥皮脱粒装置中的剥皮辊采用螺旋铁棍和橡胶辊组合的玉米剥皮辊 并且两辊高低配置 且根据 玉米棒的大小不同 通过弹簧调节两辊间的距离 从而给农民带来了一定的经济效益 使农民朋 友从繁重的体力劳动中解脱出来 改变了千年来的手工剥皮的劳作方式 农业机械自动化能够大大 提高劳动生产率和增加劳动舒适性 而且随着经济的全球化 面临农产品开放进口和市场竞争的 压力 现代农业只有通过进一步提高生产率 降低生产成本和提高产品品质才玉米剥皮脱粒一体 机 剥皮脱粒分两次完成 剥完皮结束后 把剥皮部分的转子 4个轴换下 换上脱粒转子即可脱 粒 在剥皮和脱粒之间转换时 不需要更换电动机 玉米剥皮脱粒一体机 剥皮脱粒分两次完成 剥完皮结束后 把剥皮部分的转子 4个轴换下 换上脱粒转子即可脱粒 在剥皮和脱粒之间转换时 不需要更换电动机 因此研究设计实用性玉 米剥皮脱粒机具有一定的现实意义 同时 玉米剥皮脱粒机不但能解决农民的当务之急 而且具 有广泛的市场 又极易推广 运输 使用较为方便 有较好的实用性和经济型 1 2研究课题的现状及分析 1 2 1 国内发展状况 我国从 60年代开始研制玉米剥皮装置 60 70 年代时仿制阶段 80 年代进行关键部件的攻 关 90 年代以后有了较大的进展 随着科学的发展人们不断地更新和设计 制造出了玉米剥皮脱 粒一体机 给农们带来了巨大的方便 农业一直都是我国重点发展的一个产业 也非常的受重视 所以农业机械的发展一直受到关注 农业机械的出现也为农业的发展发挥了很大的价值 随着机械的不断发展 人们再也不需要手工去给玉米剥皮脱粒 先后出现的大型玉米剥皮脱 粒机 小型玉米剥皮脱粒机 直到现在的微型玉米剥皮脱粒机 让各家各户更方便的对玉米进行 剥皮和脱粒 现在的玉米剥皮脱粒设备 具有重量轻 体积小 安装操作维修简便 生产效率高 等诸多优点 是农家不可多得的得力助手 另外 由于我国地域广阔 各地的地理 气候 农艺 要求和经济状况等差异都较大 在丘陵 半山区的间作套种地区以及杂粮 水稻种植区 玉米剥 塔里木大学毕业设计 12 皮脱粒机的使用仍十分广泛 所以随着农业的发展 玉米剥皮脱粒机仍有十分广阔的市场前景 目前 杂粮类玉米剥皮脱粒机也不很多 仅东北 华北和西北等地一些企业生产玉米 高粱或大豆 玉米脱粒机 随着玉米剥皮脱粒机的不断更新 技术不断提高 是它更受农家的喜爱 近几年 农业的发 展可谓是有目共睹的 由全部手动变为半机械化进而正在向全面机械化方向发展 玉米剥皮脱粒 机就是农业迈向全部机械化的一个产物 随着科技的发展 国家已经把农业作为主要的提高国民 经济的一大产业 国家对农业的重视更进一步促进了农业机械化的实现 玉米剥皮脱粒机产品是 最近两年新诞生的收获玉米的机械之一 它可以在短时间内帮助农户把大量的玉米进行去皮和脱 粒 省去了很多农户手工剥皮脱粒的麻烦 省时省力 玉米剥皮脱粒机在一定程度上也促进了农 业的发展 也是因为农业的机械化才促进了玉米剥皮脱粒机产品的诞生 对我国玉米剥皮脱粒机 行业现状 玉米剥皮脱粒机市场供需状况 玉米剥皮脱粒机产业链现状 玉米剥皮脱粒机重点企 业状况等内容进行详细的阐述和深入的分析 为玉米剥皮脱粒机产业投资者寻找新的投资机会 为企业了解玉米剥皮脱粒机行业供应商情况 投资该领域提供决策参考依据 1 2 2国外发展状况 国外很早就研制玉米剥皮脱粒装置了 国外玉米剥皮机的研究与生产技术已经成熟 目前美 国 德国 乌克兰 俄罗斯等西方国家 玉米的剥皮和脱粒 已基本实现了全部机械化作业 国 外开发商根据原料的不同以及用户的不同需求 在设备上装备多种可调节剥皮脱粒装置 国外玉 米剥皮脱粒机一般都是多用途的 因此市场非常广阔 且量产的剥皮脱粒机多为离心式的 从生 产玉米脱粒机的企业情况看 目前经济规模大都为中小型企业 但各企业间由于生产条件 产品 规格和产量存在差异 产品质量也明显不同 这些企业虽产量不大 但企业数量多 对玉米脱粒 机市场有较大影响 老企业和骨干企业由于市场 资本和产品调整等原因 或把脱粒机作为附属 产品 或处于停产半停产状态 造成资源和人才上的浪费 1 3国内外玉米剥皮脱粒机存在的问题 1 安全防护装置不到位 喂入料斗不符合安全要求 2 玉米剥皮脱粒机存在安全隐患的主要部位有 剥皮装置 脱离装置 V 带传动系统 喂 入料斗 在剥皮脱粒装置和 V带传动系统设置防护罩 使用设计结构符合安全要求的喂入料斗以 防止伤 3 然而有的生产企业 特别是小修理部抓住农民安全意识差 图便宜的心理 为了降低成 本 生产 销售无任何安全防护装置的玉米剥皮脱粒机 给农民人身造成了损害 塔里木大学毕业设计 13 4 还有一部分玉米剥皮脱粒机虽然在剥皮装置和 V带传动系统上设置了防护罩 但尺寸过 小不能完全封闭剥皮装置或 V带传动系统 剥皮装置防护罩出料口上端的剥皮辊就不能完全封闭 当出料口上端的剥皮辊或轴承座夹玉米叶时 操作者无意当中用手去清理 正是这一不经意的动 作而导致伤手事件不断发生 5 喂入料斗底口大 喂入端距剥皮辊距离达不到安全距离的要求 是绝大部分玉米剥皮机 普遍存在的问题 6 剥皮脱粒装置寿命短 质量差 图 1 1 整机结构 1 4预期目标 1 剥皮脱离机操作方便 结构简单 通用性好 噪音小 省力 省时 2 被剥皮脱粒的籽质量好 玉米粒完整率高 玉米皮和粒的分离效果好 3 可以在田里内或家里可以作业 小巧灵活 剥皮脱离效率高 人工劳动量少 同时动力 上要消耗少 不耽误农时 4 制造价格便宜 容易普及 能满足家庭使用的要求 1 5研究的内容和方法 根据我国玉米剥皮脱粒机的发展现状和存在问题以及未来玉米剥皮脱粒机发展要求 设计家用 玉米剥皮脱粒机 家用玉米剥皮脱粒机主要由机架装置 传动装置 进料口装置 剥皮装置 脱 粒装置和出料口装置组成 根据已有的玉米剥皮脱粒机的参数和构造 设计出新的玉米剥皮脱粒 塔里木大学毕业设计 14 机的装置 使玉米剥皮脱粒的工作效益能满足农业生产者的需求 尤其是结构简单和性能稳定 剥皮脱离机操作方便 被剥皮脱粒的籽质量好 剥皮脱离效率高 人工劳动量少 同时动力上要 消耗少 不耽误农时 适应性强 1 6完成本课题的工作条件及解决的办法 现有的条件是图书馆 有关的专业课 互联网海量文献资源可供查阅 初步的解决办法是前 期积累前人对本课题的研究对本课题形成一定的认识 然后围绕经济 劳动力 安全 高效的原 则确定设计方案 作出仿真模型 还有机械加工制造设备 并且资力量雄厚 完全可以玉米剥皮 脱粒机的工作条件 2玉米剥皮脱粒机的总体方案的分析 2 1剥皮脱粒机的设计要求 根据设计任务书的要求 玉米剥皮脱粒机是一种剥去玉米表皮之后进行脱粒的的专用机械 这种机械主要针对农村的广大的农民用户使用 所以此机械必须具备如下的特点 1 操作简单 便于广大农村用户的 使用 零部件尽量采用标准件 便于安装和维修 2 整机安装 结构简单 成本低而且动力的选择要符合农村的实际情况 本机还应有较高 的生产效率 较低的籽粒破损率 较高的剥净率 3 性能指标要求 苞叶剥净率要求达到底 93 以上 而在剥皮过程中脱粒率 1 5 并尽 量减少籽粒损伤 4 经济指标 尽是降低成本 增大工作时生产效率 每对剥皮脱粒辊的生产率为 1500KG h 同时根据不同用户的需要有两对辊 八对辊等不同机型 2 2玉米剥皮脱粒机的工作原理及结构 玉米剥皮脱粒机的结构由上料装置 剥皮装置和脱粒装置组成的 工作原理 玉米剥皮机工 作时原材料通过进料口进入滚筒室 由滚筒体通过旋转 摩擦 挤压和推进 将玉米皮脱落 玉 米皮和玉米棒自动从各自的出口排出 玉米脱粒机工作时 玉米由进料口喂入 玉米在高速旋转的转子与滚筒内受到撞击 籽粒由 筛孔分离出去 玉米芯从机器尾部排出 玉米丝 皮从风口排出 进料口设在机器上盖上部 玉 米棒通过进料口进入脱粒室 在脱粒室内受到高速旋转的转子撞击玉米粒脱落 通过筛孔分离出 去 喂入口前下部有一块挡板 防止脱落的玉米粒飞溅伤人 该种机器 脱粒的效率由滚筒的长 度和直径而确定 用户可根据自己的脱粒效率 合理选用此系列玉米脱粒机 3总体配置的确定 3 1玉米剥皮脱粒机部件的配置 剥皮装置 剥皮装置由剥皮辊 光轴 剥皮装置支撑架 轴承及轴承支座 出料挡板组成的 塔里木大学毕业设计 15 工作过程是玉米剥皮脱粒机的结构由上料装置 剥皮装置和脱粒装置组成的 工作原理是 由电 动机传来的动力带动剥皮辊旋转 通过齿轮的啮合 带动另一个剥皮辊转动 一对剥皮辊相向运 动 当玉米送到主动剥皮辊和从动剥皮辊之间后 沿着剥皮辊表面轴向下滑 由于每对剥皮辊对 果穗的切向抓取力不同 是果穗旋转 果穗在旋转和滑行中不断受到剥皮辊的抓取 剥去苞叶 脱离装置由入料口 钉齿脱粒滚筒轴 栅格式凹板 机架等部分组成 整体组成如图 它是 有电动机的动力经过皮带传给主轴 主轴高速旋转 通过其上的叶片搅动脱皮后的玉米棒 玉米 棒在叶片栅格之间不断受到撞击 玉米粒受到撞击而脱落 脱落的粒子经栅格之间的缝隙分离 玉米芯在栅格的出芯口分离出去 图 3 1剥皮辊 3 2 配置的选择 电动机的选择 三相同步交流电动机应用最为广泛此系列电动机为封闭式三相同步电动机能防 止灰尘铁屑或其它杂物侵入电机内部效率高耗能少性能好噪音低振动小体积小重量轻运行可靠维 修方便当然其最主要好处是耐用不仅使用于水泵鼓风机金属切削机床及运输机械更使用于灰尘较 多水土飞溅的地方如碾米机磨粉机脱壳机及其它农业机械矿山机械等 工作条件使用时间 10年工作为两班工作制连续单向运转在常温环境下工作载荷轻微撞击 产品类型 Y132M 4 三相同步电动机 极数 4极 额定功率 7 5KW 额定电压 380V 机重 80Kg 产品认证 CCC 塔里木大学毕业设计 16 图 3 2电动机 电机有关数据电压 380V 转速 1440r min 噪音 43分贝 因为本传动的工作状况是载荷轻微 撞击单向旋转按照已知的工作要求和条件选用 Y系列的三相同步电动机 Y系列结构简单工作可靠 价格低廉维修方便适合于经常启动制动和正反转的机械根据我们的设计要求和所设计的机械的应 用环境等各方面要求 此外考虑到电动机式户外作业 它还要具有防雨 防尘等功能 3 3计算 根据图为第一级皮带轮传动比 i 5 1R2 20040 R1是从动皮带轮的半径 R2是主动皮带轮的半径 第二级皮带轮传动比为 i 5 1 2 200 40 R1是从动皮带轮的半径 R2是主动皮带轮的半径 塔里木大学毕业设计 17 齿轮的传动比 i 1 因为两个齿轮的半径一样 1 2 3 3 1计算传动装置的运动和动力参数 1 各轴转速 皮带轮的传动比 5所以 1 3 1 1 2 1 14405 288 齿轮的传动比 i 1所以 3 2 1 2288 2 各轴功率 12 w 依次为电动机与传动轴 传动轴与输出轴之间的传动效率 根据手册取 5 0 97 0 7 2 0 99 电动机的额定功率 P 7 5KW 1P2 输出轴上的输入功率 Pw 7 27KW 1 齿轮的传动比 i 1所以 Pw 1 7 27 0 7 5 09KW 3 3 2 3 各轴转矩 9550 241 07KN m 3 4 1T1np 9550 168 78KN m 3 5 2 2 3 3 2带传动的设计计算 已知电动机功率 7 5kW 转速 1440r min 传动比 i 5 1 确定计算功率 caP 查得工作情况系数 1 0 故 7 5kWAKcaAP 2 选取 V带带型 6 3 确定带轮基准直径 查表取主动轮直径 mda801 则从动轮直径 4002i 塔里木大学毕业设计 18 验算 V带得速度 1 205 3 6 106 ndva sm 6 计算预紧力 0F 3 7 NqvKvzPca261 15 2 0 7 计算作用在轴上的压轴力 3 8 ZFP208sin210 3 4脱粒机部分的分析 图 3 3脱粒辊 玉 米 脱 粒 机 主 要 组 成 部 分 入 料 口 钉 齿 脱 粒 滚 筒 轴 栅 格 凹 版 机 架 等 部 分 组 成 整 体 组 成 如 图 入料部分 入料口与玉米剥皮机出口相连 它是利用一厘米厚的铁板制成 入 料 部 位 与 钉 齿 滚 筒 的 钉 齿 部位相切 将已剥皮的玉米从入料口进入 下滑到脱粒部位 即钉齿滚筒和栅格式凹 板之间 进行脱粒 脱粒部分 脱粒部分主要是由钉齿滚筒 栅格式凹板 半圆型上盖组成 玉米穗在钉齿滚筒和 栅格式板之间进行脱粒 将已脱下的玉米粒从栅格式凹板的缝隙漏下 落到下滑板 由 仓 口 排 出 机 体 之 外 玉 米 芯 借 助 于 滚 筒 上 的 螺 旋 排 列 的 钉 齿 的 螺 旋 推 力 和 螺 旋 向 作 用 由入料口的 另一端 即出料口 排出机体之外 塔里木大学毕业设计 19 筛选部分 筛选部分主要是由栅格式凹板完成 它是由一定数量的铁条及两条主要梁和两条副 梁组成 每两根铁条之间的缝隙可以将玉米卡住 然后快速旋转的钉齿滚筒将被卡死的玉米强行 脱粒 当然 无论是工作时还是安装时 栅格式凹板是固定不动的 玉米脱粒之后 再 将 玉 米 粒 经 过 栅 格 式 凹 板 从凹板的缝隙漏出 顺着斜滑板滑出机体之外 目的是将玉米和玉米芯分开 图 3 4栅格式凹板 机架部分 机架是由左机架 右机架 出料口 下 滑 板 及 稳 定 结 实 的 主 机 梁 组 成 机架 是玉米脱粒机的主要支撑 他承担着脱粒机的主要重量和动力 负载和力矩 因 此 它 的 设 计 是 许 强 不 弱 的 部 分 机架的两部分 要 各 自 稳 定 而 且 相 对 固 定 以 便 做 到 机 械 在 运 转 过 程 中 不 会 产 生 晃 动 歪 斜 造 成 人 身 危 险 因 此 为 了机 架的坚固 此玉米脱粒机的设计采用三毫米厚的角 铁制成 图 3 5机架 玉 米 脱 粒 机 的 总 体 设 计 为了更优化玉米脱离机的机型和结构设计 此玉米脱粒机采用电力拖动 而且电动机也同样采取节能式 电动机安装在玉米脱粒机的下部 与 脱 粒 机 的 机 架 的 下 机 梁 固 定 塔里木大学毕业设计 110 连 接 这样可以节省电动机所占用 的 空 间 玉 米 脱 粒 机 的 从 入 料 到 脱 粒 到 分 离 玉 米 粒 和 玉 米 芯 最 后 将 玉 米 粒 和 玉 米 芯 排 出 机 体 之 外 是玉米脱粒机一体完成的 它最大的优点是在短时间内可 以完成几个人的劳动强度 从而提高了工作效率 节 省 了 劳 动 时 间 此 玉 米 脱 粒 机 有 这 些 优 点 之 外 还 有 安 全 性 能 高 效 率 高 坚 固 耐 用 结 构 简 单 便于维修和保管 根 据 脱 粒 机 一 书 的 介 绍 有 关 玉 米 脱 粒 机 TY 4 5 型 的 相 关 设 计 的 参 考 数 据 脱 粒 机 主 轴 为 750 850m in r 栅 格 式 凹 板 的 直 径 为 320mm 其 凹 板 的 长 度 为 710mm 在 主 轴 上 设 有 六 条 钉 齿 条 每 条 钉 齿 条 上 均 匀 分 布 着 十 一 个 钉 齿 总 共 六十六个 钉 齿 呈 螺 旋 均 匀 安 装 以 便 玉 米 芯 随 螺 旋 钉 齿 的 螺 旋 作 用 排 出 机 体 之 外 钉 齿 滚 筒 的 直 径 为 滚 筒 上 的 钉 齿 长 度 为 100mm 因 为 钉 齿 条 固 定 于 滚 筒 上 3 5带和带轮 图 3 6皮带轮 根据玉米脱粒机的具体传动要求 可选取电动机和主轴之间用 V带和带轮的传动方式传动 因为在脱粒机的工作过程中 传动件 V带是一个挠性件 它赋有弹性 能缓和冲击 吸收震动 因而使玉米脱粒机工作平稳 噪音小等优点 虽然在传动过中 V带与带轮之间存在着一些摩擦 导致两者的相对滑动 使传动比不精确但不会影响玉米脱粒机的传动 因为玉米脱粒机不需要精 确的传动比 只要传动比比较准确就可以满足要求 而且 V带的弹性滑动对脱粒机的一些重要部 塔里木大学毕业设计 111 件是一种过载保护 不会 造 成 机 体 部 件 的 严 重 损 坏 还 有 V带 及 带 伦 的 结 构 简 单 制 造 成 本 底 容 易 维 修 和 保 养 便 于 安 装 所以 在电动机与玉米脱粒机之间选用 V带与带轮的传动配合是很合理的选 择 V带和带轮因当从它的传动参数入手 来确定 V带的型号 长 度 和 根 数 再来确定导轮的材料 结构和尺寸 轮宽 直径 槽数及槽的尺寸等 传动中心距 安装尺寸 带轮作用在压力 为设 计轴承作好准备钉 齿 条 及 钉 齿 的 设 计 钉 齿 条 的 功 用 是 固 定 钉 齿 的 相 对 位 置 使 钉 齿 在 正 常 工 作 过 程 中 能 够 持 续 的 正 常 工 作 钉 齿 所 受 的 脱 粒 力 直 接 传 递 到 钉 齿 条 上 钉 齿 条 所 承 受 着 钉 齿 的 切 向 力 所 以 钉 齿 条 应 该 采 用 足 够 强 度 和 刚 度 的 材 料 制 成 根 据 脱 粒 机 一 书 中 可 以 查 得 材 料 选 为 45钢 图 3 7 V型皮带 4 玉米剥皮脱粒机使用操作规程 4 1操作过程注意事项 1 安全防护装置要到位 2 检查机器时切断电源 3 经常检查各部件 如果发现安全隐患要及时更换和维修 4 电路的安全非常重要 5 作业过程中 通过声音辨别机器的工作状态 6 喂料要连续 均匀 作业结束时不能立即停机 要让机器内部的玉米棒全部排空之后才 塔里木大学毕业设计 112 能停机 4 2常见故障的原因及解决办法 玉米剥皮脱粒机很多伤人事故发生的原因 都是因为在操作过程中 出现玉米卡机时 农民 朋友都存在侥幸心理 没有切断电源便将手伸进入料口处 这种危险的操作是出现伤人事故的主 要原因 1 故障现象 通电后电机不转或同时有嗡嗡声 原因 停电 缺相 电压低 解决方法 检 查线路接头开关 塔里木大学毕业设计 113 总 结 这次的毕业设计 让我感到自己的不足之处 我在理论方面的知识不够扎实 同时在设计过 程中 不能很好的运用所学知识 我深感自己所学知识不够 在机械行业的基础知识很欠缺 总 结有以下几点不足之处 1 前期玉米剥皮脱粒机的方案不能确定 由于对农机机器的了解不够充分 综合个方面的 考虑 耽误了很长一段时间 2 计算问题繁杂 容易出错 因为计算不够细心 常常导致错误 往往一个错误导致连锁反 映 给后期计算带来不便 3 设计应该考虑是否和实际相符 在前期在这个问题上面没有考虑太多 所以导致设计中出 现种种困难 4 尺寸标注遇到困难 设计好零件后 在标注时没有做到规范 部分尺寸不会标注 这次毕业设计让我对机械设计行业有了一个全新的认识 经过这次的毕业设计 我获得的很 大的提高 这种提高是综合方面的 我感到自己不足之处在于理论知识和不够细心 因为机械设 计要求合理 精密为一体 这是要考虑的关键因素 在玉米剥皮脱粒机设计中出现了这类问题 在设计中 我明白一个道理 没有厚实是基础 就不能再设计中把作品做到合理 实用 没有细 心和耐心 就不能做成功一件繁琐的事 在设计的同时 我通过查找资料 学习软件等方法 将 所学知识综合的利用 提高了个人能力 发现不足立即改正 这次毕业设计 我充分明白团队合 作与个人能力的重要性 也明白理论知识和实践相结合的重要性 此次设计中仍存在不足之处 希望老师指出我的不足之处 这样我可以更加完善设计 塔里木大学毕业设计 114 致 谢 这次毕业设计能够完成 首先感谢母校 塔里木大学的辛勤栽培 感谢学校给我一个难得的 学校环境和机会 这次毕业设计 让我学到了新的知识 让我开阔眼界 对农业机械行业有了一个全新的认识 明白学习的可贵和艰辛 在此 我深深的感谢贺小伟导师给我的帮助 在他的建议下 我确定设 计的整体方案 贺老师督促我的毕业设计 给我耐心的指导和帮助 让我能够跟上设计进度 同 时也感谢这几年给予我帮助的老师 是他们辛勤的教导 我才有了设计知识的基础和理论 是他 们的培育 我才有今天的成就 这次毕业设计 我深深感到理论知识的重要性 在多次对设计的方案和数据的修改中 明白 理论和实际相结合的重要 做设计的过程中 我向老师和同学请教 把自己不明白的地方弄明白 同学向我提问的时候我也耐心解答 大家形成一个很好的互相学习氛围 这次的毕业设计 让我 感到平时对农业机械了解的程度不够 对农业机械知识的欠缺 在老师和同学的讲解下 我对农 业机械有一个全面的了解 在设计过程中 遇到种种困难 没有老师和同学的帮助 我绝对不可 能完成 他们的帮助我会铭记在心 最后 真诚的感谢学校给我学校的机会 感谢各位老师的帮助 学校和老师给予的知识让我 受用一生 塔里木大学毕业设计 115 参 考 文 献 1 柴永生 丁兆露 李保敏等 负压气流玉米剥皮脱粒机的设计与分析 J 农机化研究 2016 38 6 2 朱丹莉 咬人 农机属于 三无 产品购买使用都要谨慎 J 农业知识 乡村季风 2014 12 18 3 鸿盛 5YT系列玉米脱粒机 J 农业机械 导购 2012 5 74 74 4 董先瑞 李莉 玉米剥皮脱粒机的改进设计 J 中国农机化学报 2013 02 91 93 116 5 乔庆勇 张锋 5YPJ 玉米剥皮机设计 J 农业工程 2013 06 131 133 6 周玉兰 李洪岭 新型与你剥皮机的设计 J 农机化研究 2012 04 103 105 109 7 曹慧鹏 5YB 600 型玉米剥皮机的设计与研究 J 当代农机 2008 06 69 70 8 何晓鹏 刘春和 师建芳 王广万 挤搓式玉米脱粒机的研制 J 农业工程学报 2003 02 105 108 9 毛江峰 小型电动玉米脱粒机的设计 J 机械工程师 2012 11 115 116 10 王凤娟 张洪军 王世刚 刑名扬 单滚筒钉齿式玉米脱粒机的研制 J 齐齐哈尔大学学报 自 然科学版 2015 04 26 29 塔里木大学毕业设计 116 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 4 学生姓名 阿尔祖古丽 巴拉提 学号 8031212429 课题名称 玉米剥皮脱粒机的设计 起止时间 2015年 10月 13 15日 指导教师 贺小伟 职称 讲师 课题内容 根据国内外的玉米剥皮脱粒机的装置 设计出玉米剥皮脱粒机 要求结构简单 实用 性强 性能稳定 具体要求如下 1 选择适合的剥皮和脱粒方式 设计工作装置和剥皮脱粒装置 2 绘制二维装配图和零件图 3 要求利用 Soildworks 绘制三维图 拟定工作进度 以周为单位 1 第 1 2 周 查阅相关文献 撰写开题报告 2 第 3 4 周 根据国内外的玉米拨皮脱粒机的装置 确定剥皮脱粒机装置的总体设计 方案 绘制总体结构简图 3 第 5 6 周 根据工作要求计算并查阅相关手册 选择和设计各零部件 4 第 7 9 周 运用 AutoCAD 软件 绘制二维零件图和装配图 5 第 10 12 周 从工艺性能 经济性能 实用性能等方面对产品进行综合评价 校核 修正 6 第 13 周 完成设计说明书 7 第 14 周 整理材料 准备答辩 主要参考文献 1 柴永生 丁兆露 李保敏等 负压气流玉米剥皮脱粒机的设计与分析 J 农机化研究 2016 38 6 185 187 193 DOI 10 3969 j issn 1003 188X 2016 06 038 2 朱丹莉 咬人 农机属于 三无 产品购买使用都要谨慎 J 农业知识 乡村季 风 2014 12 18 3 鸿盛 5YT 系列玉米脱粒机 J 农业机械 导购 2012 5 74 74 4 董先瑞 李莉 玉米剥皮脱粒机的改进设计 J 中国农机化学报 2013 02 91 93 116 5 乔庆勇 张锋 5YPJ 玉米剥皮机设计 J 农业工程 2013 06 131 133 6 周玉兰 李洪岭 新型与你剥皮机的设计 J 农机化研究 2012 04 103 105 109 7 何晓鹏 刘春和 师建芳 王广万 挤搓式玉米脱粒机的研制 J 农业工程学报 2003 02 105 108 8 毛江峰 小型电动玉米脱粒机的设计 J 机械工程师 2012 11 115 116 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 玉米剥皮脱粒机的设计 学生 阿尔祖古丽 巴拉提 指导老师 贺小伟老师 1 塔里木大学机械电气化工程学院 阿拉尔 843300 摘要 为解决我国玉米剥皮机功能单一 安全性差的问题 提高玉米剥皮和脱粒的效率 设计了玉米剥皮 脱粒机 并详细的进行了方案分析 提高了整个装置的生产率 属于玉米加工机械 由于玉米剥皮脱粒机 结构简单 调整方便可靠 采用电动机作为动力 为满足设计要求 主剥皮脱粒装置中的剥皮辊采用螺旋 铁棍和橡胶辊组合的玉米剥皮辊 并且两辊高低配置 且根据玉米棒的大小不同 通过弹簧调节两辊间的 距离 关键词 剥皮辊 脱粒辊 输送管 中图分类号 TD451 文献标识码 A 0 引言 近年来 随着农业机械化生产要求的越 来越明显 随着玉米产量的增加 玉米穗剥 皮的劳动要求也增加 农民对玉米剥皮脱粒 机的需求量不断增加 为解决我国玉米剥皮 机功能单一 安全性差的问题 提高玉米剥 皮和脱粒的效率 设计了玉米剥皮脱粒机 并详细的进行了方案分析 提高了整个装置 的生产率 属于玉米加工机械 由于玉米剥 皮脱粒机结构简单 调整方便可靠 采用电 动机作为动力 为满足设计要求 主剥皮脱 粒装置中的剥皮辊采用螺旋铁棍和橡胶辊组 合的玉米剥皮辊 并且两辊高低配置 且根 据玉米棒的大小不同 通过弹簧调节两辊间 的距离 从而给农民带来了一定的经济效益 使农民朋友从繁重的体力劳动中解脱出来 改变了千年来的手工剥皮的劳作方式 省时 省力 深得农民的信赖 玉米剥皮脱粒机更 适合在广大农村推广使用 玉米剥皮脱粒一体机 剥皮脱粒分两次 完成 剥完皮结束后 把剥皮部分的转子 4 个轴换下 换上脱粒转子即可脱粒 在剥皮 和脱粒之间转换时 不需要更换电动机 玉米剥皮脱粒机的原理 原材料通过进 料口进入滚筒室 由滚筒提通过旋转 摩擦 挤压和推进 将玉米皮脱落 玉米皮从出料 口排出 电动机做动力输入主轴总成 通过 齿轮传动 带动剥皮室工作室 剥皮室中的 两对钢性剥皮辊的相对旋转通过调整摇臂轴 承座下的调整丝杆 靠弹簧的压力使两对剥 皮辊紧密接触 果穗进入剥皮室后钢性剥皮 辊上的剥皮爪钉将苞叶撕开 相对旋转的两 对辊将苞叶辗住 同时机盖和机盖上面的橡 胶调节板在转动中压住果穗 靠两辊的旋转 力和弹簧的压力拉开苞叶 达到剥皮的目的 剥完皮后通过输送管输送到脱粒室 工作时 玉米在高速旋转的转子与滚筒内收到撞击玉 米粒脱落 籽粒由筛孔分离出去 就能达到 玉米剥皮脱粒的目的 1 玉米剥皮脱粒机的工作原理及结构 玉米剥皮脱粒机的结构由上料装置 剥 皮装置和脱粒装置组成的 工作原理 玉米 剥皮机工作时原材料通过进料口进入滚筒室 由滚筒体通过旋转 摩擦 挤压和推进 将 玉米皮脱落 玉米皮和玉米棒自动从各自的 出口排出 玉米脱粒机工作时 玉米由进料口喂入 玉米在高速旋转的转子与滚筒内受到撞击 籽粒由筛孔分离出去 玉米芯从机器尾部排 出 玉米丝 皮从风口排出 进料口设在机 器上盖上部 玉米棒通过进料口进入脱粒室 在脱粒室内受到高速旋转的转子撞击玉米粒 脱落 通过筛孔分离出去 喂入口前下部有 一块挡板 防止脱落的玉米粒飞溅伤人 该 种机器 脱粒的效率由滚筒的长度和直径而 确定 用户可根据自己的脱粒效率 合理选 用此系列玉米脱粒机 结构图 3 总体配置的确定 3 1 玉米剥皮脱粒机部件的配置 剥皮装置 剥皮装置由剥皮辊 光轴 剥 皮装置支撑架 轴承及轴承支座 出料挡板 组成的 工作过程是玉米剥皮脱粒机的结构 由上料装置 剥皮装置和脱粒装置组成的 工作原理是 由电动机传来的动力带动剥皮 辊旋转 通过齿轮的啮合 带动另一个剥皮 辊转动 一对剥皮辊相向运动 当玉米送到 主动剥皮辊和从动剥皮辊之间后 沿着剥皮 辊表面轴向下滑 由于每对剥皮辊对果穗的 切向抓取力不同 是果穗旋转 果穗在旋转 和滑行中不断受到剥皮辊的抓取 剥去苞叶 脱离装置由入料口 钉齿脱粒滚筒轴 栅 格式凹板 机架等部分组成 整体组成如图 它是有电动机的动力经过皮带传给主轴 主 轴高速旋转 通过其上的叶片搅动脱皮后的 玉米棒 玉米棒在叶片栅格之间不断受到撞 击 玉米粒受到撞击而脱落 脱落的粒子经 栅格之间的缝隙分离 玉米芯在栅格的出芯 口分离出去 3 2 配置的选择 电动机的选择 三相同步交流电动机应用 最为广泛此系列电动机为封闭式三相同步电 动机能防止灰尘铁屑或其它杂物侵入电机内 部效率高耗能少性能好噪音低振动小体积小 重量轻运行可靠维修方便当然其最主要好处 是耐用不仅使用于水泵鼓风机金属切削机床 及运输机械更使用于灰尘较多水土飞溅的地 方如碾米机磨粉机脱壳机及其它农业机械矿 山机械等 工作条件使用时间 10 年工作为两班工作 制连续单向运转在常温环境下工作载荷轻微 撞击 产品类型 Y132M 4 三相同步电动机 极数 4 极 额定功率 7 5KW 额定电压 380V 机重 80Kg 产品认证 CCC 电机有关数据电压 380V 转速 1440r min 噪音 43 分贝 因为本传动的工作 状况是载荷轻微撞击单向旋转按照已知的工 作要求和条件选用 Y 系列的三相同步电动机 Y 系列结构简单工作可靠价格低廉维修方便 适合于经常启动制动和正反转的机械根据我 们的设计要求和所设计的机械的应用环境等 各方面要求 此外考虑到电动机式户外作业 它还要具有防雨 防尘等功能 3 21 计算传装置运动和动 参数 1 各轴转速 皮带轮的传动比 5 所 1 以 2 1 2 1 14405 288 齿轮的传动比 i 1 所以 1 2 288 2 各轴功率 12 w 依次为电动机与传动轴 传动 轴与输出轴之间的传动效率 根据手册取 5 w 0 97 1 0 7 2 0 99 1P2 电动机的额定功率 P 7 5KW 输出轴上的输入功率 w 7 27KW 1 齿轮的传动比 i 1 所以 Pw 1 7 27 0 7 5 09KW2 3 各轴转矩 9550 241 07KN m1T1np 9550 168 78KN m 2 2np 参考文献 1 柴永生 丁兆露 李保敏等 负压气流玉米剥 皮脱粒机的设计与分析 J 农机化研究 2016 38 6 185 187 193 DOI 10 3969 j issn 1003 188X 2016 06 038 2 朱丹莉 咬人 农机属于 三无 产品购 买使用都要谨慎 J 农业知识 乡村季风 2014 12 18 3 鸿盛 5YT 系列玉米脱粒机 J 农业机械 导 购 2012 5 74 74 4 董先瑞 李莉 玉米剥皮脱粒机的改进设计 J 中国农机化学报 2013 02 91 93 116 5 乔庆勇 张锋 5YPJ 玉米剥皮机设计 J 农业 工程 2013 06 131 133 6 周玉兰 李洪岭 新型与你剥皮机的设计 J 农机化研究 2012 04 103 105 109 7 曹慧鹏 5YB 600 型玉米剥皮机的设计与研究 J 当代农机 2008 06 69 70 8 何晓鹏 刘春和 师建芳 王广万 挤搓式玉米 脱粒机的研制 J 农业工程学报 2003 02 105 108 9 毛江峰 小型电动玉米脱粒机的设计 J 机 械工程师 2012 11 115 116 10 王凤娟 张洪军 王世刚 刑名扬 单滚筒钉 齿式玉米脱粒机的研制 J 齐齐哈尔大学学报 自然科学版 2015 04 26 29 塔里木大学 毕业论文 设计 开题报告 课题名称 玉米剥皮脱粒机的设计 学生姓名 阿尔祖古丽 巴拉提 学 号 8031212429 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 4 班 指导教师 贺小伟老师 起止时间 2015 11 10 2015 11 15 机械电气化工程学院教务办制 填 表 说 明 一 学生撰写 开题报告 应包含的内容 1 本课题来源及研究的目的和意义 2 本课题所涉及的问题在国内 外 研究现状及分析 3 对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 4 本课题需要重点研究的 关键的问题及解决的思路 5 完成本课题所必须的工作条件及解决的办法 6 完成本课题的工作方案及进度计划 7 主要参考文献 不少于 7 篇 二 本报告必须由承担毕业论文 设计 课题任务的学生在接到 毕业论文 设计 任务书 的两周内独立撰写完成 并交指导教师审 阅 三 开题报告要求手写体 字数在 3000 字以上 由学生在本报告册 内填写 页面不够可自行添加 A4 纸张 四 每个毕业论文 设计 课题须提交开题报告一式三份 一份学 生本人留存 一份指导教师存阅 一份学生所在学院存档 备检备查 开题报告正文 一 研究课题的意义 近年来 随着农业机械化生产要求的越来越明显 随着玉米产量的增加 玉米穗 剥皮的劳动要求也增加 农民对玉米剥皮脱粒机的需求量不断增加 农业机械化已经 是机械化流作过程中最为关键的设计设备 农业机械作业质量水平的高低对农产品的 市场销售率起到了决定性作用 简要回顾了国内外农业机械自动化的现状并进行了分 析 探讨了我国农业机械自动化的发展趋势 对劲后农业机械自动化产品的改进 完 善以及自动化的开发 玉米剥皮脱粒机 属于玉米加工机械 由于玉米剥皮脱粒机结 构简单 调整方便可靠 采用电动机作为动力 为满足设计要求 主剥皮脱粒装置中 的剥皮辊采用螺旋铁棍和橡胶辊组合的玉米剥皮辊 并且两辊高低配置 且根据玉米 棒的大小不同 通过弹簧调节两辊间的距离 从而给农民带来了一定的经济效益 使 农民朋友从繁重的体力劳动中解脱出来 改变了千年来的手工剥皮的劳作方式 农业 机械自动化能够大大提高劳动生产率和增加劳动舒适性 而且随着经济的全球化 面 临农产品开放进口和市场竞争的压力 现代农业只有通过进一步提高生产率 降低生 产成本和提高产品品质才玉米剥皮脱粒一体机 剥皮脱粒分两次完成 剥完皮结束后 把剥皮部分的转子 4 个轴换下 换上脱粒转子即可脱粒 在剥皮和脱粒之间转换时 不需要更换电动机 二 现状及分析 1 国内发展状况 随着玉米剥皮脱粒机的不断更新 技术不断提高 是它更受农家的喜爱 近 几年 农业的发展可谓是有目共睹的 由全部手动变为半机械化进而正在向全面机械 化方向发展 玉米剥皮脱粒机就是农业迈向全部机械化的一个产物 随着科技的发展 国家已经把农业作为主要的提高国民经济的一大产业 国家对农业的重视更进一步促 进了农业机械化的实现 玉米剥皮脱粒机产品是最近两年新诞生的收获玉米的机械之 一 它可以在短时间内帮助农户把大量的玉米进行去皮和脱粒 省去了很多农户手工 剥皮脱粒的麻烦 省时省力 玉米剥皮脱粒机在一定程度上也促进了农业的发展 也 是因为农业的机械化才促进了玉米剥皮脱粒机产品的诞生 对我国玉米剥皮脱粒机行 业现状 玉米剥皮脱粒机市场供需状况 玉米剥皮脱粒机产业链现状 玉米剥皮脱 粒机重点企业状况等内容进行详细的阐述和深入的分析 为玉米剥皮脱粒机产业投资 者寻找新的投资机会 为企业了解玉米剥皮脱粒机行业供应商情况 投资该领域提供 决策参考依据 2 国外发展状况 国外很早就研制玉米剥皮脱粒装置了 国外玉米剥皮机的研究与生产技术已经 成熟 目前美国 德国 乌克兰 俄罗斯等西方国家 玉米的剥皮和脱粒 已基本实 现了全部机械化作业 国外开发商根据原料的不同以及用户的不同需求 在设备上装 备多种可调节剥皮脱粒装置 国外玉米剥皮脱粒机一般都是多用途的 因此市场非常 广阔 且量产的剥皮脱粒机多为离心式的 从生产玉米脱粒机的企业情况看 目前经 济规模大都为中小型企业 但各企业间由于生产条件 产品规格和产量存在差异 产 品质量也明显不同 这些企业虽产量不大 但企业数量多 对玉米脱粒机市场有较大 影响 老企业和骨干企业由于市场 资本和产品调整等原因 或把脱粒机作为附属产 品 或处于停产半停产状态 造成资源和人才上的浪费 三 剥皮机的设计要求及结构简介 根据设计任务书的要求 玉米剥皮脱粒机是一种剥去玉米表皮之后进行脱粒的 的专用机械 这种机械主要针对农村的广大的农民用户使用 所以此机械必须具备如 下的特点 1 操作简单 便于广大农村用户的 使用 零部件尽量采用标准件 便于安装和 维修 2 整机安装 结构简单 成本低而且动力的选择要符合农村的实际情况 本机还 应有较高的生产效率 较低的籽粒破损率 较高的剥净率 3 性能指标要求 苞叶剥净率要求达到底 93 以上 而在剥皮过程中脱粒率 1 5 并尽量减少籽粒损伤 4 经济指标 尽是降低成本 增大工作时生产效率 每对剥皮脱粒辊的生产率为 1500KG h 同时根据不同用户的需要有两对辊 八对辊等不同机型 玉米剥皮脱粒机的结构由上料装置 剥皮装置和脱粒装置组成的 玉米剥皮机工作时原材料通过进料口进入滚筒室 由滚筒体通过旋转 摩擦 挤压和推进 将玉米皮脱落 玉米皮和玉米棒自动从各自的出口排出 玉米脱粒机工作时 玉米由进料口喂入 玉米在高速旋转的转子与滚筒内受到撞击 籽粒由筛孔分离出去 玉米芯从机器尾部排出 玉米丝 皮从风口排出 进料口设在 机器上盖上部 玉米棒通过进料口进入脱粒室 在脱粒室内受到高速旋转的转子撞击 玉米粒脱落 通过筛孔分离出去 喂入口前下部有一块挡板 防止脱落的玉米粒飞溅 伤人 四 预期目标 1 剥皮脱离机操作方便 结构简单 通用性好 噪音小 省力 省时 2 被剥皮脱粒的籽质量好 玉米粒完整率高 玉米皮和粒的分离效果好 3 可以在田里内或家里可以作业 小巧灵活 剥皮脱离效率高 人工劳动量少 同时动力上要消耗少 不耽误农时 4 制造价格便宜 容易普及 能满足家庭使用的要求 5 完成本课题的工作条件及解决方法 现有的条件是图书馆 有关的专业课 互联网海量文献资源可供查阅 初步的解 决办法是前期积累前人对本课题的研究对本课题形成一定的认识 然后围绕经济 劳 动力 安全 高效的原则确定设计方案 作出仿真模型 还有机械加工制造设备 并 且资力量雄厚 完全可以玉米剥皮脱粒机的工作条件 6 工作方案及进度 1 第 1 2 周 查阅相关文献 撰写开题报告 2 第 3 4 周 根据国内外的玉米剥皮机的装置 确定剥皮机装置的总体设计方 案 绘制总体结构简图 3 第 5 6 周 根据工作要求计算并查阅相关手册 选择和设计各零部件 4 第 7 9 周 运用 AutoCAD 软件 绘制二维零件图和装配图 5 第 10 12 周 从工艺性能 经济性能 实用性能等方面对产品进行综合评价 校核 修正 6 第 13 周 完成设计说明书 7 第 14 周 整理材料 准备答辩 参考文献 1 柴永生 丁兆露 李保敏等 负压气流玉米剥皮脱粒机的设计与分析 J 农机化研 究 2016 38 6 185 187 193 DOI 10 3969 j issn 1003 188X 2016 06 038 2 朱丹莉 咬人 农机属于 三无 产品购买使用都要谨慎 J 农业知识 乡村 季风 2014 12 18 3 鸿盛 5YT 系列玉米脱粒机 J 农业机械 导购 2012 5 74 74 4 董先瑞 李莉 玉米剥皮脱粒机的改进设计 J 中国农机化学报 2013 02 91 93 116 5 乔庆勇 张锋 5YPJ 玉米剥皮机设计 J 农业工程 2013 06 131 133 6 周玉兰 李洪岭 新型与你剥皮机的设计 J 农机化研究 2012 04 103 105 109 7 何晓鹏 刘春和 师建芳 王广万 挤搓式玉米脱粒机的研制 J 农业工程学报 2003 02 105 108 8 毛江峰 小型电动玉米脱粒机的设计 J 机械工程师 2012 11 115 116 学生签名 阿尔祖古丽 巴拉 提 2015 年 11 月 10 15 日 指导教师审阅意见 指导教师签名 年 月 日