新型穗茎兼收型玉米收获机果穗和秸秆收集装置的设计

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新型穗茎兼收型玉米收获机果穗和秸秆收集装置的设计

新型穗茎兼收型玉米收获机果穗和秸秆收集装置的设计引言：玉米是世界上主要的粮食作物之一，其收获过程对于农作物的产量和质量具有重要的影响。

目前，传统的玉米收获机大多只能收获果穗，对于秸秆的处理较为困难。

因此，设计一种新型穗茎兼收型玉米收获机果穗和秸秆收集装置，对于提高玉米收获效率，降低劳动强度，减少废弃物处理成本具有重要的意义。

一、设计原则和目标1.设计原则（1）提高收获效率：收获机应具有高速度、高效率的特点，能够快速收割玉米果穗。

（2）避免损失：收获机在作业过程中应尽量避免对秸秆的破坏，最大限度地保持秸秆的完整性。

（3）方便操作：收获机的操作应简单易行，使得普通农民也能够灵活操作。

（4）易于维护：收获机的部件应具有易于更换和维护的特点，减少维修成本。

2.设计目标（1）收获效率：设计的收获机应能够在单位时间内高效地收获玉米果穗和收集秸秆。

（2）操作便捷：收获机的操作应简单易行，普通农民也能够轻松上手。

（3）保证质量：收获机在收割果穗的同时，要确保收割下来的果穗完整，秸秆不受损坏。

二、设计方案1.收获部分收获部分的设计应考虑到对果穗的快速割断和收集。

设计使用旋转刀片结构实现果穗的割断，通过一定的传动装置将果穗送入收集装置中。

切割刀片应具有锋利和耐磨的特点，以确保果穗的质量。

2.秸秆收集部分秸秆收集部分的设计要保证秸秆的完好性和易于收集。

在收获机的后方设计一个大型的收集装置，通过传动装置将秸秆送入该装置中。

该装置应具有足够的容量和结构强度，以保证高效的秸秆收集。

3.传动部分传动部分应设计合理，能够保证高速和稳定的工作。

可以采用液压驱动系统，以满足高效、稳定和可控的需求。

4.结构设计整体结构设计应简单实用，方便维护和操作。

关键部件的材质应具有耐磨、耐腐蚀和耐高温的特点，以确保长时间的使用寿命。

三、设计优势1.高效率：设计的收获机能够同时收割果穗和收集秸秆，提高了收获效率。

2.操作便捷：收获机的操作简单易行，普通农民也能够方便操作。

4YZ—3型玉米联合收获机摘穗部件的设计分析

图４摘穗板的结构
１．摘穗板固定板２．摘穗板
３．摘穗板刃铁
的，但相对于植株是向前向上相对运动的。因此，摘穗板的
主要结构参数有摘穗板有效工作长度、摘穗板的工作问隙。
摘穗板的摘穗动作是在拉茎辊拉茎作用下完成的，因此
图３拉茎机构的布局１、４．导入锥２、３．拉茎辊
的堵塞现象。经过反复试验，拉茎辊线速度与作业行走速度
的比确定在３：ｌ左右为效果最佳点。
当代农札长拦编辑席明Ｖｚ＝３Ｖｏ＝３Ｘ６．７×１０００／３６００＝５．６尚（ｍ／ｓ）
摘穗板的工作间隙根据玉米植株和玉米果穗的长势来确定。前面给出玉米茎秆的最大直径为４ｃｍ，玉米果穗的最小
杂，又多是小块地不连片作业，为了使作业效果更好，故选用卡板式摘穗机构。
入摘穗板之间的早晚程度也有一定的差异。因此，一般在设计上应使摘穗板有效工作长度大于拉茎辊一定值。试验表
明，若摘穗板有效工作长度大于拉茎辊有效工作长度６ＣＢ以上，就可以保证拉茎辊的有效作业。
直径为５ｃｍ，故摘穗板间隙一般不大于４ｃｍ，调整的标准是
保证茎秆顺利通过，同时保证果穗不能进入。为了保证植株在摘穗过程中不出现夹堵现象，在摘穗工
作区内应形成前紧后松的趋势，故摘穗板间隙应后口大于前口，一般后口宽大于前口宽３～５ｍｍ即可。在通常状态下，
摘穗板间隙前口宽度应调整为３ｃｍ，后口宽度应调整为３．５

4YQW-3穗茎兼收背负式玉米联合收获机的设计与研究

ｈａｅｅｐｎｐｋｓｗｉｈｏｅｅｄｒｒａｉｇｓａｋ；ｔｅｓａｋｒｕｎｈｏｏｔｅｇａｓｃｔｈｒｂｈｙｈｅ — ｅｄｒｒａｉｇｓｉｅｈｌｔｅｌｗｒｈａｅｅｐｎｔｌｓｈｔｌｓａｅｃｔａｄｔｒｗｎｔｒｓａｃｅｙｔｅｆｗｅｌｅｈｌｔｐｕｔｒｈａｅ．ｅｄｔｓ，ｉｉｒｖｄｔａｈｃｉｅｃｎｏｍｓｔｈｅａｉｅｓｎａｄｆｔｅｃｕｔｎａａｓｄｙｅｃｔｅｄｒＢｙｆｌｅｔｔｓｐｏｅｈｔｔｅｍａｈｎｏｆｒｏｔｅｒｌｔｔｄｒｓｏｈｏｎｒａｄｈｓｐｓｅｅｉｖａｙ
ｄｉ１．６￣．ｓ．７ — １２２１．．４ｏ：０３９ｉｎ１３３４．１０９ｓ６０１００
口
没计与硼究
邸志峰张华王小瑜李青龙刘继元郑继立陈粤晶，，，，，，
（．１山东省农业机械科学研究所，山东济南２００：２山东国丰机械有限公司，５１０．山东兖州２２０）７１０摘要：设计了４Ｑ３型穗茎兼收玉米联合收获机，ＹＷ一该机由上下两层割台组成，上层收获果穗，下层收获秸秆；秸秆被盘刀式切碎机切碎抛向集草车。通过田间试验和检测，证明符合国家相关标准规定，并通过了成果鉴定。关键词：稳茎兼收；玉米；收获机
秆产量巨大，良好的青黄贮饲料资源之一。随着是我国农业结构的调整和畜牧业的发展，穗茎兼收玉米联合收获机成为近期国内发展的热点。穗茎兼收玉米联合收获机不仅可以解决玉米茎秆回收利用、展畜牧业的要求，发而且可以防止茎秆焚烧

玉米收获机茎秆堆放装置设计分析

玉米收获机茎秆堆放装置设计分析摘要：为研制茎秆粉碎机前置穗茎兼收型自走式玉米联合收获机，保证割台和茎秆粉碎机可以互不干扰的进行工作，且能在一定范围内运动以达到合适的离地高度；利用三维设计软件的建模以及分析功能，设计茎秆粉碎机的悬挂装置；通过运动仿真和应力分析，获得悬挂架受力最大位置的等效应力、位移、安全系数分布云图。

结果表明，悬挂架设计合理，可以达到作业要求；最后通过样机试制验证了该设计的可行性。

关键词：茎秆粉碎机；运动仿真；悬挂架；应力分析我国是农业大国，玉米是主要的粮食作物之一。

2014年我国玉米年产量高达215 646 300 kg。

按产粮和茎秆比1∶1.2 计算，每年约产生258 775 600 kg 玉米茎秆。

目前，大部分自走式玉米联合收获机只收获果穗，将茎秆还田，少量的玉米收获机配置有茎秆回收装置，但是大部分只完成茎秆切碎作业，后续的运输和打捆仍需要占用许多劳力和时间。

因此，在现有玉米收获机的基础上研制了可以集摘穗与茎秆粉碎与打捆功能于一身的多功能玉米联合收获机。

1、茎秆粉碎机及悬挂架结构和工作原理茎秆粉碎机以前置悬挂安装连接方式安装在玉米联合收获机驱动前轮与果穗收割台之间，茎秆粉碎机下方设有顶出油缸，油缸通过悬挂架传递动力，使茎秆粉碎机能够在一定范围内旋转，达到最合适的离地高度。

茎秆粉碎机通过发动机动力输出轮传递来的动力完成茎秆粉碎工作。

割台与茎秆粉碎机间有安全限位装置，保证工作过程中的安全。

2、模型的建立2.1 茎秆粉碎机模型的建立建立茎秆粉碎机模型，由于悬挂架承重主要为茎秆粉碎机自重，为了得到茎秆粉碎的质量，为每个零件添加材料，茎秆粉碎机壳以及输送筒外壳均采用Q235A，刀軸以及绞笼轴采用45钢，刀片采用65 Mn，其余零件使用软件材料库中的材料，电机、减速箱、皮带轮以及齿轮选用灰铸铁。

通过软件分析功能得到茎秆粉碎机的质量为712 kg。

2.2 悬挂架模型的建立茎秆粉碎机通过悬挂装置与玉米联合收获机配套使用。

4 YZPDK-4玉米收获秸秆打捆一体机的设计和试验

2019 年 11 月
农机化研究
第 11 期
4 YZPDK － 4 玉米收获秸秆打捆一体机的设计和试验
高琪珉，刁培松，张银平，陈美舟
（山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东淄博 255049）
摘要：针对目前我国玉米秸秆回收利用率不断增长的实际需求和穗茎兼收型玉米收获机有效供给相对不足等
面数学模型，分析了各因素与评价指标之间的关系，并对影响因素进行了综合优化。试验结果表明：各因素对草
捆密度均有显著影响，影响主次顺序为粉碎刀辊转速＞机具前进速度＞打捆装置输入转速；各试验因素最优参
但是，从其工作原理上讲，这种机型将玉米秸秆切成非常规整一段一段的，切口整齐，不适合作为动物的饲料使用。尤其是反刍类动物对这种秸秆的采食率、吃净率及消化率没有对揉丝秸秆高。畜牧方面要求秸秆需要粉碎揉丝并且混合均匀，对秸秆收获要求比较高［7 － 10］。
数组合：机具前进速度为 0 ． 53 m / s ，粉碎刀辊转速为 1 747 r / min ，打捆装置输入转速为 711 r / min ，对应的草捆密度为 180 ． 676 kg / m3 。根据该试验参数组合，进行田间试验验证，得到评价指标与理论优化值相差 0 ． 876 kg / m3 ，

4YZQK-4自走式玉米穗茎兼收秸秆打捆一体机设计

秆量就达到６．７亿ｔ，小麦秸秆约２．３亿ｔ、玉米秸秆４．４亿ｔ，秸秆资源丰富¨ 。我国作物秸秆目前主要采用直接还田的方式进
械化收获果穗后，需机器二次进地捡拾秸秆打捆，耗时费工，机械多次进地也易造成土壤板结Ｊ。国内只
有少数几家单位研究穗茎兼收玉米联合收获机械，大
多机型由于功能不完善、作业效果不理想，尚未大面
积推广。玉米秸秆机械化收获与机械化就地成型技术及规模化秸秆青贮技术相互脱节，不能形成一体化连续作业，制约了玉米秸秆规模化进程Ｊ。针对上述问题，本文研发了一款自走式玉米穗茎
标准。关键词：玉米；穗茎兼收；秸秆打捆；一体机中图分类号：￥２２５．５１文献标识码：Ａ文章编号：１００３ — １８８Ｘ（２０１８）０ Βιβλιοθήκη — ０１３２ — ０４
０引言
我国是农业大国，秸秆资源分布广、种类多、产量巨大。据统计，我国仅主要粮食作物小麦和玉米的秸
１整机结构及工作原理
４ＹＺＱＫ一４自走式玉米穗茎兼收秸秆打捆一体机主要由机架、割台、果穗升运器、秸秆揉搓切碎机、剥
皮机、果穗箱、秸秆打捆机及发动机、驱动桥及转向桥等部件组成，整机结构如图１所示，整机参数如表１所示。一体机采用上下层割台设计，上层为果穗割台，下层为秸秆割台。田问作业时，玉米植株通过扶

新型穗茎兼收型玉米收获机总体方案设计

毕业设计（论文）题目：新型穗茎兼收型玉米收获机总体方案设计学院：轻工与农业工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：指导教师：中文摘要摘要玉米是我国三大粮食作物之一，是优质饲料和重要的工业原料，同时玉米秸秆还是畜牧业的重要饲料。

目前我国小麦已基本实现了生产过程的机械化，但是玉米的机收面积却不足5%，而且玉米收获后产生的大量玉米秸秆还没有得到有效的利用和解决，这成为玉米生产过程的瓶颈和难点。

因此，研制一种新型穗茎兼收型玉米联合收获机，既适应农民传统收获玉米的习惯，又增加了茎秆青贮收获，使农民增产增收。

随着我国农业结构的调整和畜牧业的发展，穗茎兼收型玉米联合收获机成为发展热点。

穗茎兼收型背负式玉米联合收获机是与55~80马力拖拉机配套，利用拖拉机的动力和行走装置进行作业，可一次完成玉米的摘穗、集箱、秸秆的切碎回收、旋耕灭茬等作业。

本课题通过对现有玉米收获机的研究分析，比较其优缺点，设计出一种性能可靠、结构简单、布局合理的背负式穗茎兼收型玉米联合收获机。

该机采用全新的机架和传动系统，果穗升运器和秸秆升运器上下布置且均采用下刮板，燕尾甩刀位于摘穗辊正下方，该刀前端为切断部分，后面为切碎部分，秸秆被切碎后首先抛入秸秆升运器中，再升运至搅龙输送到抛送器抛送，根茬由位于拖拉机后方的灭茬机灭茬。

本课题的研究对推广玉米收获机械化技术、培育玉米机收市场和改善农牧业的产业结构都具有十分重要的现实意义。

关键词：农业工程，玉米联合收获机，穗茎兼收，背负式，总体设计- I -Abstract（英文摘要）AbstractCorn is one of the three main grain crops in our country, it is the high-quality livestock feed and important industry raw material. In the meantime, the corn stalks is also animal husbandry important feed. Currently, in our country, wheat has already completely produced by machine, but the mechanization proportion of the corn production is only 5%. After the corn harvest, a great deal of corn stalks left in the field, which is hard to clean and use effectively. This is the bottleneck and crux of the corn production. Therefore, devising a new type of spike-stalk-reaping corn combine, it is on one hand accord with the traditional harvest habit of Chinese farmers, and increase the silage output of the stalks on the other hand. This new technology can increase the corn production and the farmer’s incomes.With the adjustment of the agricultural structure and the development of stockbreeding, the corn combine reaping both corn stalk and spike is becoming a hotspot. Spike-stalk-reaping backpack corn combine is equipped with 55~80HP tractors which provide the power and running device. It can finish the steps of snapping and collecting of spike, cutting and retrieving of stalk, rotary tilling at one time.This research starts on the basis of analyzing the merits and shortcomes of existing corn combine harvesters, is to design a new kind of dependable performance and simple structure and rational layout spike-stalk-reaping backpack corn combine. The combine uses the brand-new rack and the transmission system, cob lift conveyer and straw stalk lift conveyer up and down arrangement, and both use the under drawing template, the dovetail flail knife located at the stripper roller underneath, the front of the knife is cut off part, the other is cut up part, after the straw stalk cuts to pieces, first are tossed into the straw stalk lift conveyer, rises to transport again to stirs dragon and transport to throws delivers throw out, the stubble cleaner is located at behind tractor's to eliminate stubble. The research has very important realistic meaning. It can be used in expanding the corn production mechanization, exploring the corn combine market and improving the industrial structure of agriculture and stockbreeding.Key words:agriculture engineering, corn combine, spike-stalk-reaping, backpack, total designII目录摘要 (I)ABSTRACT（英文摘要） (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章引言 (1)1.1课题的提出和意义 (1)1.2国内外玉米收获机研究现状及发展趋势 (3)1.2.1国外研究及应用现状 (3)1.2.2国内研究及应用现状 (5)1.2.3玉米收获机的发展趋势 (8)1.3本文的主要研究内容 (10)1.4本章小结 (11)第二章方案的拟定 (12)2.1课题研究的指导思想及技术问题分析 (12)2.1.1 指导思想 (12)2.1.2 技术分析 (12)2.1.3 技术路线 (13)2.1.4 技术指标 (13)2.2传统背负式玉米联合收获机 (14)2.2.1 结构 (14)2.2.2 割台 (14)2.2.3 集穗装置 (16)2.2.4 秸秆还田装置 (17)2.2.5 悬挂装置 (17)2.3方案的初步设计 (17)2.3.1 系统体系结构和组成 (17)2.3.2 割台配置及组成 (18)- III -2.3.3 “摘穗——切碎”一体化技术方案确定 (19)2.4方案的整体评价 (20)2.5本章小结 (20)第三章主要组成部分的设计 (21)3.1拖拉机的选择 (21)3.2分禾器的分析与设计 (21)3.3摘穗简介 (27)3.4割台设计 (31)3.5割台悬挂架设计 (35)3.6后架设计 (37)3.7总装配设计 (39)3.8本章小结 (40)第四章综合分析 (41)4.1本机的主要性能参数 (41)4.2特点和创新之处 (42)4.3项目的效益分析 (42)4.4技术竞争力和产业化前景分析 (44)4.5课题风险分析及对策 (44)4.6推广应用及产业化前景 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢及声明 (48)- IV -- V -第一章引言1.1 课题的提出和意义玉米是我国三大粮食作物之一，是仅次于小麦的主要粮食作物，其种植面积和总产量仅次于美国，居世界第二位。

穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎回收装置设计与研究

穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎回收装置设计与研究
玉米秸秆是优质的饲料来源,也是重要的工业原料。

随着畜牧业和新型能源的快速发展,玉米秸秆的综合利用日益受到重视。

穗茎兼收型玉米收获机是一种能够在收获玉米果穗的同时,收获玉米秸秆的机器,实现了玉米秸秆的回收利用,提高了农户的经济收益,解决了秸秆焚烧引起的污染问题,是今后发展的热点。

茎秆切碎回收装置作为穗茎兼收型玉米收获机的核心工作部件,对其的研究更为重要。

茎秆切碎回收装置设计是否合理是决定穗茎兼收型玉米收获机性能好坏的关键因素之一,只有合理的结构和参数设计,才能保证茎秆切碎质量并降低功耗。

本文结合“十二五”国家科技支撑计划重大项目,设计了新型穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎回收装置,包括茎秆喂入装置、茎秆切碎装置、输送装置和抛送装置。

拉茎辊带有直棱,增强了对茎秆的拉引能力。

切碎滚筒动刀片采用自磨刃结构,不需磨刃,降低了功耗。

输送搅龙与抛送叶轮采用管轴连接,分别传动,满足各自的转速要求,实现了搅龙的低速输送和抛送叶轮的高速旋转,保证了碎茎秆的输出。

本文对茎秆切碎回收装置进行理论研究和参数设计,并进行了田间试验。

通过分析处理试验数据,研究各参数对茎秆切碎性能的影响,确定了最优方案组合,有效地提高了茎秆切碎质量,改善了穗茎兼收型玉米收获机的作业性能。

新型穗茎兼收型玉米收获机的研制

装置。两行玉米割台中间共用一组下刮板升运器。该组升运器分上下两层：层为输送玉米果穗；层输送切上下碎的玉米秸秆。玉米果穗通过导槽将果穗输送到第２升运器直至到果穗箱。秸秆升运器将秸秆输送到横向搅
具。Ｊ对于秸秆回收利用发挥了一定的作用，因为，但
其造价高、靠性有待于进一步提高等原因，能很可不
好地满足农村收获实际的要求。
本文在广泛应用的纵卧摘穗辊式玉米收获机上，研制出适宜的秸秆切碎、集、送和抛送装置，计收输设
器、秆抛送器、右摘穗辊、式切刀、秆横向输秸左板秸
积２９７ｍ，产量达１６８ｈ总．６亿ｔ。玉米是重要的粮食作物，同时也是重要的工业原料和优质的饲料，米玉
秸秆还是重要的畜牧饲料。近几年，国玉米机械化我
龙，向搅龙又将秸秆输送到抛送器，送器将秸秆抛送到集草车或草箱，现穗茎兼收。横抛实
关键词：玉米收获机；玉米秸秆收获；穗茎兼收中图分类号：￥２．１２５５文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１８２１１０８８Ｘ（００）２－０５—０３

自走式穗茎兼收玉米联合收论文

山东理工大学毕业设计（论文）题目：自走式穗茎兼收玉米联合收获机切碎抛送装置的设计学院：农业工程与食品科学学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：张家彬指导教师：刁培松毕业设计（论文）时间：二О一О年3 月1日～ 6 月17日共16周摘要玉米是我国三大粮食作物之一，各地都有种植。

我国玉米常年种植面积约为0.25亿公顷，产量达1.2亿吨，秸秆产量也超过2亿吨。

不论是对于提高粮食综合生产能力、确保粮食安全，还是对于满足日益增长的饲料需求，玉米种植都具有举足轻重的地位。

为了促进农业的现代化，必须实行粮食生产的机械化，尤其应加快实现收获环节的机械化。

但目前我国玉米收获机械化程度还不到10%，这已成为玉米种植生产的瓶颈。

本课题通过对现有玉米收获机的研究分析，比较其优缺点，设计出一种性能可靠、结构简单、布局合理的自走式穗茎兼收型玉米联合收获机。

该收获机收割部分主要包括拨禾轮、摘穗单元、果穗输送装置、秸秆切碎器、搅龙输送装置和秸秆抛送装置。

果穗输送装置配合下刮板式果穗升运器，将果穗输送到联合收获机后上方进行剥皮、暂存。

通过UG对收割部件进行三维虚拟设计和装配，检测各部件设计参数是否合理，并检测各部件是否存在干涉等，以便更好的完成此次课题任务。

研制出适合我国国情的自走式穗茎兼收型玉米联合收获机，对我国经济和农畜牧业的发展具有非常重要的现实意义。

关键词：玉米收获机穗茎兼收切碎器搅龙抛送AbstractCorn is one of the three major grain crops in our country, and has planted throughout here and there. China’s annual planted area is more than 25 million hectares, and the output of corn is up to 120 million tons, corn stalks is more than 2 million tons. Planting corn has an important position in increasing the comprehensive productivity of grain，ensuring food safety as well as meeting the demand of feedstuff. In order to promote agricultural modernization, we must implement the mechanization of grain production, especially should accelerate the realization of mechanized harvesting, However, our corn harvest mechanization level is very slow, it is less than 10 percent, and it becomes the weak link of the grain planting and production.This research starts on the basis of analyzing the merits and short comes of existing corn combine harvesters, is to design a new kind of dependable performance and simple structure and rational layout spike-stalk-reaping backpack corn combine. This corn harvester mainly made up of distribute rotor、threshing unit、paddle screw conveyer、straw chopped device、screw conveyor and straw cast send parts. Grain conveyer cooperating with under-scraper lift-conveyer, conveyed earcorn to the back-above of corn combine harvester for skinning.Though the three dimensional virtual designing and assembling by using UG for the harvest parts, we can detection of the rationality of component parameters and interference of component. On this basis, we complete the topic task better. This topic, developed the spike-stalk-reaping backpack corn combine harvester suitable for China's national conditions, has very important practical significance to our country economy and the agriculture and the development of animal husbandry.Key words: corn harvester spike-stalk-eaping Chopped device screw conveyor straw cast send目录摘要 ........................................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................................. II 目录 ..................................................................................................................................... III 第一章绪论 (1)1.1 课题的提出与意义 (1)1.2 国内外玉米收获机发展现状 (3)1.2.1 国外玉米收获机发展现状 (3)1.2.2 国内玉米收获机发展现状 (4)1.3 本课题的主要研究内容 (6)1.4 本章小结 (6)第二章秸秆切碎抛送方案的确定与初步设计 (7)2.1 切碎器的设计 (7)2.2 抛送装置的设计 (10)2.3 本章小结 (12)第三章秸秆切碎抛送装置的详细设计 (13)3.1 切碎器的参数设计 (13)3.1.1 切碎装置主要参数的确定 (13)3.1.2切碎器各部分结构设计 (15)3.2 抛送装置的设计 (18)3.2.1 搅龙组件的设计 (18)3.2.2 抛送器的设计 (20)3.3本章小结 (23)第四章各部件的校核 (24)4.1 抛送轴校核 (24)4.2 轴承的校核 (28)4.3 键的校核 (28)4.4 本章小结 (29)第五章总结与展望 (30)5.1 总结 (30)5.2 进一步设想 (30)参考文献 (32)致谢 (34)第一章绪论1.1 课题的提出与意义玉米是我国三大粮食作物之一，常年种植面积约0.25亿公顷，产量达1.2亿吨，秸秆产量也超过2亿吨。

茎穗兼收型玉米收获机摘穗装置设计

收稿日期：０１１ — ３２１－２１
速后移并上升，在挡禾板的作用下，与摘穗辊轴线成４～０夹角，０５ｏ进入摘穗辊。果穗在两摘穗辊的碾拉下被摘掉而落人下方，入升运器；进茎秆被抛向后方。两摘穗辊间的间隙由偏心套调整。立辊式摘穗装置的主要特点是：穗时对秸秆的摘压缩程度较大，穗的苞叶被剥掉较多。在一般条件果下，作性能较好；在茎秆粗大、径大小一致性工但秆差、含水率较高的情况下。秆容易被拉断而造成摘茎穗辊堵塞。因此在实际应用中，往在摘穗辊后面加往装拉茎辊，组成双组立辊式摘穗装置（如图２所示）。
２１年第１０２期
章慧全：茎穗兼收型玉米收获机摘穗装置设计
３ｌ
双组立辊式摘穗装置与立辊式摘穗装置的配置方式相同，由前面一对抓取能力和直径较小的摘穗它辊和后面一对抓取能力较强、直径较大的拉茎辊组成。摘穗辊主要起摘穗作用，拉茎辊起拉伸穗柄和茎秆作用。这种摘穗装置性能较好，果穗损失率较低。工作可靠。２２摘穗辊工作的基本条件．２．能帅事．１２【茎秆设两摘穗辊为圆柱形断面．当茎秆在喂人机构的作用下与摘穗辊接触时。摘穗辊对茎秆端部产生支反力 Ⅳ和抓取力如图３所示）。
即摘穗辊不抓取果穗的条件为：摘穗辊对果穗的起始抓取角的正切值应大于果穗的抓取系数。摘穗辊对茎秆和果穗的抓取系数及，因摘穗辊的材料和表面形状不同而异。般为了增加摘穗一辊对茎秆的抓取能力以提高工作可靠性。常将摘穗辊制成凸凹不平的花瓣形（～３６个花瓣）带有螺旋肋或的断面。查设计手册，铸铁材料摘穗辊抓取系数为：

新型玉米穗茎联合收获机割台的研制

新型玉米穗茎联合收获机割台的研制玉米穗茎联合收获机是实现玉米全价值利用的重要收获机型。

玉米穗茎割台是其最重要的工作部件,目前存在切碎质量不高、切碎茎秆不能满足直接喂饲要求、技术仍不成熟等问题。

本文在分析国内外现有玉米穗茎割台技术研究的基础上,设计了一种新型玉米穗茎割台,对割台主要工作部件进行了理论分析、模拟仿真、研制和田间试验,完成了割台的研制和检测。

论文的主要研究和结论如下:(1)设计了一种以往复式切割器切割,夹持输送链夹持输送,齐根辊齐根,摘穗板拉茎辊摘穗,横置滚筒式切碎,搅龙输送器输送,抛送器抛送装箱或装车为工作过程的玉米穗茎割台。

对割台主要工作部件结构和工作原理进行了分析,确定了割台结构参数与工作参数间的关系。

(2)进行了玉米植株的物理参数测量试验、折弯特性试验和茎秆的径向压缩特性试验、剪切特性试验。

分析了玉米植株物理参数间、偏折角与测量高度间的关系,获得茎秆的径向压缩试验和剪切试验的载荷-位移曲线,研究了玉米茎秆从根部至顶部所需的最大径向压缩载荷和剪切力。

(3)利用RecurDyn 软件建立了玉米植株和夹持切割输送装置的刚柔混合体模型,模拟玉米收获过程中,植株的夹持切割输送过程,研究割刀安装位置、果穗生长方向对夹持切割输送性能的影响;利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了玉米茎秆和切碎装置的有限元模型,模拟茎秆的切碎过程,研究切刀切割前角、滚筒转速和茎秆根数对碎茎秆运动轨迹和切碎装置受力的影响。

仿真结果表明:割刀与夹持点间的距离应满足先夹持后切割;切割前角为53°时,切断力最小;切碎滚筒转速大于1534r/min时,切碎滚筒与茎秆间的切断力急剧增大且抛送能力减弱。

(4)研制了割台的主要工作部件,包括分禾器、夹持切割输送装置、拉茎摘穗装置、齐根装置、切碎装置、果穗输送装置和碎茎秆输送抛送装置。

利用Box-Behnken响应面法(BBD)设计了二次正交旋转组合试验,以夹持输送链夹角、夹持输送链线速度、割刀安装位置、机器作业速度为自变量,以果穗损失率、x轴和y轴的最大偏移量为因变量,研究夹持切割输送装置的性能。

新型穗茎兼收型玉米收获机的研制

新型穗茎兼收型玉米收获机的研制刁培松;张道林;刘海涛;袁彩云【摘要】在玉米收获机割台摘穗辊的下方安装一个板式切刀,摘穗辊在摘穗的同时又作为板式切刀的强制喂入装置.两行玉米割台中间共用一组下刮板升运器.该组升运器分上下两层:上层为输送玉米果穗;下层输送切碎的玉米秸秆.玉米果穗通过导槽将果穗输送到第2升运器直至到果穗箱.秸秆升运器将秸秆输送到横向搅龙,横向搅龙又将秸秆输送到抛送器,抛送器将秸秆抛送到集草车或草箱,实现穗茎兼收.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2010(032)012【总页数】4页(P85-87,91)【关键词】玉米收获机;玉米秸秆收获;穗茎兼收【作者】刁培松;张道林;刘海涛;袁彩云【作者单位】山东理工大学,农业工程与食品科学学院,山东,淄博,255049;山东理工大学,农业工程与食品科学学院,山东,淄博,255049;山东理工大学,农业工程与食品科学学院,山东,淄博,255049;山东理工大学,农业工程与食品科学学院,山东,淄博,255049【正文语种】中文【中图分类】S225.5+10 引言玉米是我国第二大作物，2009年我国玉米种植面积2 987hm2，总产量达1.66亿t。

玉米是重要的粮食作物，同时也是重要的工业原料和优质的饲料，玉米秸秆还是重要的畜牧饲料。

近几年，我国玉米机械化收获技术发展迅速，各种形式的玉米收获机不断涌现。

2009年，我国玉米机械化收获水平达到17%[1]。

玉米机械化收获作业的玉米秸秆多数以还田方式处理，但还田过程还存在一些问题，影响下茬小麦播种的质量，出现秸秆还田后农民继续焚烧秸秆的问题。

目前，穗茎兼收型尽管研制了一些穗茎兼收型机具[2-3]，对于秸秆回收利用发挥了一定的作用，但因为其造价高、可靠性有待于进一步提高等原因，不能很好地满足农村收获实际的要求。

本文在广泛应用的纵卧摘穗辊式玉米收获机上，研制出适宜的秸秆切碎、收集、输送和抛送装置，设计出一种新型穗茎兼收型玉米收获机，以满足玉米和秸秆收获的需要。

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毕业设计（论文）题目：新型穗茎兼收型玉米收获机果穗及茎秆收集装置的设计学院：轻工与农业工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：指导教师：摘要摘要穗茎兼收型玉米联合收获机可一次完成玉米果穗和茎秆的收获，本文对其输送装置进行了分析研究，输送装置分为果穗升运器和茎秆升运器，为了节省空间，两装置均采用下刮式刮板升运器，其作用分别是把由摘穗辊摘落的果穗和由辊刀切碎的秸秆向后输送到溜槽中。

升运器主要由升运器体，主、被动链轮，链条，刮板等组成。

工作时，由中间轴传递来的动力，通过主动链轮与被动链轮使刮板输送链作输送运动。

两升运器上下配置，果穗升运器配置在两对摘穗辊中间，秸秆升运器配置在两对立式辊刀中间。

通过对果穗和秸秆升运器的设计，理论校核，在理论上其结果表明,完全适合农村普通玉米收获过程中的收集。

该文还介绍了在对该玉米收集装置设计研究过程中一些新的认识。

关键词：穗茎兼收，收集装置，刮板升运器，下刮式- - IAbstract 英文摘要AbstractCombine harvester for corn and stalk can complete the corn stalk and ear of corn harvest once. This paper analysis the transmission device which include ear and stalk elevator.To save space, both the two devices use the drag-flight of down scraping and the respective role is to transmit the corn ear and stalk which picked down by the roll and knives to the chute in the back. This elevator is made up of the main-body, initiative and passive sprocket, chain, scraper and other components.When work, the power transferred by the middle of the shaft make the scraper transferred chain do the transportation campaign through the initiative and passive sprocket.The two elevators are top to bottom configuration, hereinto ear elevator configured in the middle of two pairs of rollers and the stalk elevator configured in the middle of two groups of knives. Through the design and theory verification, in theory, their results show that the devices are total suit to maize harvest for the rural ordinary in the course of the collection.This paper also introduced some new understanding in the course of the study and design of the collection devices.Key words: corn and stalk harvesting, collection devices, drag-flight elevator, down scrapingII目录摘要 (I)ABSTRACT（英文摘要） (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章引言 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2国内外研究开发的现状及趋势 (2)1.2.1国内玉米收获机的研制状况 (2)1.2.2国外玉米收获机的研制现状及趋势 (3)1.3课题研究的主要内容 (5)1.4课题的创新设计 (5)第二章总体方案的设计 (7)2.1方案的比较与选择 (7)2.2总体结构与工作原理 (8)2.2.1果穗升运器的结构及工作原理 (8)2.2.2茎秆升运器的结构及工作原理 (9)1.4刮板升运器的特点 (10)第三章升运器的结构分析及计算 (11)3.1果穗升运器的参数选择 (11)3.1.1 刮板参数 (11)3.1.2 果穗升运器的生产率和功率消耗 (11)3.1.3 链轮的参数选择及计算 (12)3.1.4 果穗升运槽箱的构造 (16)3.2 茎秆升运器的参数选择 (17)3.2.1刮板参数 (17)3.2.2 茎秆升运器的生产率和功率消耗 (18)3.2.3 链轮的参数选择及计算 (19)- III -3.2.4茎秆升运槽箱的构造 (21)第四章升运器主要部件的校核计算 (23)4.1轴的设计与校核 (23)4.2 轴承的设计校核 (27)4.3键的强度校核 (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢及声明 (32)- IV -第一章引言1.1课题研究的目的和意义玉米是我国三大粮食作物之一，是仅次于小麦的主要粮食作物，是优质饲料和重要的工业原料，同时秸秆还是畜牧业的重要饲料。

搞好玉米的生产加工和秸秆的综合利用对农业、农民、农村乃至整个国民经济发展都具有重要意义。

我国21各省、市、自治区都有玉米种植。

种植面积、总产量仅次于美国，居世界第二位，玉米年产量达12029万吨，约占世界玉米总产量的18%。

玉米生产对工农业的发展起着举足轻重的作用。

目前，我国的小麦收获已基本实现了机械化，而玉米机收水平只有5%，成为玉米生产过程的瓶颈和难点。

玉米生产机械化水平低严重影响了农业生产机械化的整体水平，阻碍了农业现代化的进程。

造成玉米生产机械化水平低的主要原因，一是农机与农艺不配套。

采用一年两作地区多采用套作种植，行距不相等，不便于机械作业；二是现有玉米生产机型少，供农民选择的余地小，功能单一不能很好满足不同用户的需求。

有的用户需要灭茬、有的需要秸秆兼收、有的需要青储等等；三是玉米生产机械特别是收获机械造价高，利用率低，农民一次性投资大，投资回收期长。

此外，农民焚烧秸秆问题一个重要的原因是没有合适的穗茎兼收型玉米收获机，将玉米秸秆回收利用，用于畜牧饲料，减少对秸秆的焚烧造成的空气污染。

玉米收获机械化可以带动玉米的产业化种植，减轻农民劳动强度。

而秸秆可以直接粉碎还田增加土壤的有机质含量，或者秸秆回收用于饲料，为大力发展畜牧业提供丰富的饲料保障，有效地改善农牧业的产业结构，使得畜牧业比重进一步提高，农牧业发展处于良性循环，从而增加了农民收入。

避免秸秆焚烧带来的资源浪费和大气污染，严重影响道路交通和民航的正常运营。

因此，结合我国国情和各种使用条件，研制一种新型穗茎兼收玉米联合收获机（即一次完成玉米果穗、茎秆的收获）既适应农民传统收获玉米的习惯，又增加了茎秆青贮收获，具有十分重要的现实意义。

1社会经济效益:把农民和畜牧养殖户从繁重的体力劳动中解放出来，一台机械收获效率每天可代替60个手工劳动者的作业效率，大大缩短了秋收秋种时间和养殖户头痛的饲料收集问题，还可带动畜牧业的发展和第三产业的发展。

从根本上增加了农民、机手和养殖专业户的收入，解放了生产力，大大减轻了农民的劳动强度，提高了广大农民的生存质量，使农民有更多的时间从事其它产业的发展。

环保效益，解决秸秆焚烧造成污染，确保高速公路、机场等公用设施的安全，利于保护环境。

1.2 国内外研究开发的现状及趋势1.2.1 国内玉米收获机的研制状况我国玉米收获机械研制起步晚，水平低，玉米机械化收经历了从引进国外样机试用、仿制、改进到消化吸收、自行设计两个阶段，并取得了很好的成果。

到目前为止，我国从事玉米收获机研制生产的单位有60多家，已开发研制出的机型有60多个产品。

从整体情况看，目前生产玉米联合收获机除悬挂式(背负式)外，大都处于样机研制或试验阶段。

各种机型仍需不断改进和完善，到大规模投入生产应用尚需一段时间。

我国生产的玉米联合收获机按收获工艺可分为两种:摘穗—剥皮—果穗收集—茎秆粉碎还田(或收集);摘穗—果穗收集—茎秆粉碎还田(或收集)。

玉米收获工艺研制的机型有牵引式、悬挂式(背负式)、自走式和玉米割台等四种机型。

国内可实现果穗收获、茎秆切碎一体化的技术已申报专利有很多，代表性的有：立式摘穗茎杆切碎装置；在普通卧式摘穗辊式收获机割台下方安装与摘穗辊平行的刀轴，在刀轴上安装不同形式的切刀，通过动定刀配合、动动刀配合等方式实现玉米收获、秸秆粉碎一体化技术两种技术类型。

但总体说来国内的果穗收获、茎秆切碎一体化的技术尚未成熟。

我国玉米收获机械化仍然存在着许多问题。

首先表现在基础部件研究不足，很多单位只是注重整机的研制开2发，从而造成众多机型在收获工艺和机构参数上大同小异、重复制造。

其次是产品的稳定性、可靠性差，机器故障频繁，从而造成玉米籽粒破碎率、果穗损失率高等问题。

我国目前从事玉米联合收获机研究和制造的单位有30多家，约20个产品，分为自走式、悬挂式、牵引式和谷物联合收获机配玉米割台等四种形式，又分单行和多行。

但各厂家的产量都不大，其主要原因就是如上所提到的机具的适应性题、农民的购买力和玉米收获机的关键部件的可靠性等问题。

因此必须加快对玉米联合收获机械化关键技术与装备的研究，以加速玉米收获机械化的进程。

在自动化程度方面，由于国产玉米收获机以实用为主，主要考虑降低制造成本，对自动化要求不高，因此明显落后于国外产品。

目前，在已研制的机型中还有可靠性差、效率低、对作物的不同行距适应能力不强等问题，个别机型的损失率和破碎率还有待进一步降低。

国内近期玉米收获机械仍以价格较低的悬挂式机型为主，适应多种行距的玉米收获机具将会随着技术的不断完善迅速占领市场。

穗茎兼收型玉米联合收获机，可以实现茎秆资源的回收利用，将是玉米联合收获机近期研究、开发的重点，以适应畜牧业发展的要求，在畜牧业发展就快的地区，这种机型有较好的发展前景，预计未来几年将会出现比较实用的畅销机型。

1.2.2 国外玉米收获机的研制状况及趋势.目前国外玉米收获机的研究与生产技术已经成熟，目前在美国、德国、乌克兰、俄罗斯等西方国家的玉米收获(包括籽粒和秸秆青贮)已基本实现了全部机械化作业。

国外多采用一年一作的种植方式，玉米收获时含水率低，主要采用玉米摘穗直接脱粒的收获工艺。

新型穗茎兼收型玉米收获机果穗和秸秆收集装置的设计

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