谷物联合收获机清选装置工作部件的设计3kg

百度文库 - 让每个人平等地提升自我 - 1 - 农业机械学课程设计

学 院 工程学院 专 业 农业机械设计制造及其自动化 姓 名 周田 学 号 003 指导教师 胡军 车刚

中国·大庆 2008 年 6 月 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

- 2 - 课程设计(论文) 任 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：谷物联合收获机的喂入量 3kg/s ， 工作部件类型 切流联合收获机清选装置 。 二、 设计要求： 1、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。 2、要求准确掌握收获机的各个工作部件及工作原理。 3、学会数学建模的方法分析实际收获机的各个工作部件。 4、独立完成谷物联合收获机工作部件的设计与计算。 5、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：14mm，页脚边距：18mm；正文行间距：五号字自然排版。 3、 标题四号黑体。标明参考文献的出处。 4、 素材收集真实有效，论述图文并茂。

四、 相关参考书目：（自行检索）。

五、 本课程论文答疑人（注明各答疑人答疑的部分）： 车刚 胡军 。 6月20日至6月22日 根据论文的基本条件进行资料查阅。 6月23日至6月24日 确定方案，初步编辑。 6月25日至6月27日 计算、画图、编辑撰写与修改。 7月15日至7月 日 论文装订 、答辩。

开始进行日期 2008年 6月 20 日。 完 成 日 期 2008年 6月 27日。 答 辨 日 期 2008年 7月 日。 设计班级：设计2005 人数： 50 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 - 3 - 目 录 1.设计目的 ………………………………………………………………1 2.构造与工作原理 ………………………………………………………1 3.形式选择 ………………………………………………………………1 4.结构设计 ………………………………………………………………1 风扇与筛子配置 …………………………………………………1

阶状抖动板的设计 ………………………………………………1

清选筛的主要尺寸和需用功率(长度宽度) ……………………2 清选筛的设计 ……………………………………………………2 筛子的选择 ………………………………………………………2

筛架的设计 ………………………………………………………3 驱动机构 …………………………………………………………3 风扇的设计与选择 ………………………………………………3 清选筛主要参数的确定 …………………………………………3 5.结论 ……………………………………………………………………5 参考文献 …………………………………………………………………5 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

- 4 - 1.设计目的 通过对联合收割机清选装置的设计，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 由于本机是用于自走式联合收割机，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 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。

要求筛子的前部风速达到下sm/87，中部达sm/65，后部达sm/21，风扇出风口的

平均风速需sm/108。 风量V的计算

BQv

（1）

Q——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15～20%，水稻取10～15%，对半喂入机型，小麦取10～15%，水稻取8～12%

ρ——空气密度)/(3mkg μ——携带杂质气流的混合浓度比，约，取μ=

则315%529.2(/)0.21.29vms 静压取为Pa250200，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，一般为3025

，取30 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 - 5 - 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

3~10

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。选取2°抖动板的尾部装有指杆筛，且高出筛面一定距离约mm100，本机选区为100mm。 清选筛的主要尺寸和需用功率（长度宽度）

筛子面积可由进入清选装置的谷粒混合物sQ确定筛的宽度B，10qBq筛=取1.2Bm逐，则筛子长度ssBqQL （2） Q——机器喂入量（kg/s）

sQ——进入清选装置的谷粒混合物)/(skg

B——筛子的宽度(mm) 为了保证足够的清选时间，以减少谷粒损失。上筛的长度选为950mm，下筛负荷较小可选取800mm。

其中)/(3%605%60skgQQs

则：)(39.10.208.13mL 取L为1400mm。 （2） 所需功率)(kwNQNps sQ——进入清选装置的谷粒混合物)/(skg

pN——单位生产率清选筛所需功率)/(1skgkw上筛取

——系数, 取=

则kwN33.19.04.03 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——摇杆机构驱动作往复运动。 筛子的选择 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，百度文库 - 让每个人平等地提升自我 - 6 - 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。 下筛采用冲孔筛。筛孔比较准确。可以得到较清洁的谷粒。 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。 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30mm，连杆长度L≥5r。 连杆与筛架支吊杆的联接需互相接近垂直。 风扇的设计与选择 采用农用型离心式

叶轮外径2D大多在mm550~350，选定叶轮mm100采用叶片式。为了配合筛长的需要，风扇壳出口高度一般为叶轮外径的6.0~4.0倍，取倍 按手册表农用型风扇尺寸

名称 尺寸 本机尺寸 叶轮外径2D mm500 mm500

叶轮内径1D 2

6.0~5.0D

mm300

叶片数 4~3 4

叶片的后倾角21 左右1030~20 

1225

外壳宽度kB 2

5.1D

mm450

进风口直径0D 2

8.0~65.0D

mm350

出风口高S 2

45.0~35.0D

mm200

圆筒形外壳kD 2

12.1~05.1D

mm550

螺线蜗壳形外壳扩展尺寸A 2

2.0~1.0D

mm70

叶轮端面与壳体间距离f 2

03.0D

mm15

清选筛主要参数的确定 清选筛的工作条件 （1）物料要有下移，且要有上移 （2）物料下移量大于上移量 百度文库 - 让每个人平等地提升自我 - 7 - （3）物料不能被抛起 则确定其条件2pxsKrKK 按下图进行计算

筛子摆幅近似为2r，上筛架mmr80602，取mm70

r2的值上筛为(2-5)g，取gr22；r2

的值下筛为（）g，取gr12

曲柄半径r为25-30mm，取r=30mm ； 转速n为200-350r/min，取n=270r/min=s;

其中)cos()sin(gKs;)cos()sin(gKx;cossin()pKg; 筛子的倾角为1010，上筛筛面负荷大取正值，下筛取负值，摆动方向与筛面的夹角;其中上筛为155 对于本机上筛取5，取10，可得： sin(530)0.74cos(1030)sKgg sin(305)0.45cos(1030)xKg

g

cos55.73sin10pKg

g

满足条件2pxsKrKK，说明该设计合理。 对于本机下筛取5，取1°，可得： sin(530)0.51cos(430)sKgg sin(305)0.64cos(430)xKg

g

cos514.3sin4pKg

g

则满足条件2pxsKrKK，说明该设计合理。