【毕业设计】柠条联合收割机压扁及切碎机构毕业设计说明书

全国柠条种植面积已达到万，仅山西大同市柠条种植面积达到万。

柠条含有丰富的蛋白质，开花期鲜柠条干物质含粗蛋白，粗脂肪，粗纤维，无氮浸出物，粗灰分。

由此可见，柠条还是优良的经济饲料。

未实施禁牧前，种植柠条的经济效益主要以牲畜的自然采食来体现，采食率般在之间。

然而由于种植柠条的地区都是生态状况较差的地区，这类地区实行了严格的禁牧舍饲圈养后，使柠条的经济价值很难体现。

其中最关键的问题就是柠条的机械化平茬收获技术没有得到根本解决。

方面，因为大部分地区圈养牲畜的主要饲草青贮或压缩后的玉米秸秆，牲畜采食种类单，营养成分不全，导致肉奶品质部高，抗病能力下降，不少牲畜都处于亚健康状态另方面，含有多种营养成分的柠条得不到利用。

另外，根据柠条生长特性，最好年平茬次，否则它的生长速度就会减慢甚至消失。

为解决这些问题，给生态建设和舍饲圈养创造可持续发展的空间，当务之急是研制种可实现对柠条进行联合收割的机械。

国内外研究现状现在国内外暂时还没有出现对柠条联合收割机成型机械的报道，现有的对柠条进行收割的装置只有普通的割草机，还有适用于柠条的平茬机。

普通的圆盘张晓舟柠条联合收割机压扁及切碎装置的设计锯齿式和甩刀式机具切割后，切口表面形成不光滑的所谓毛口，不利于次年发芽生长。

这些机械只能把柠条切割，并没有处理和收集装置，切割完以后直接散落到地里，还需要人工进行收集。

这些机械的适应性差，很多地方还是需要人工砍切收割。

由于柠条茎秆木质化较高，而且茎秆上多硬刺，人工砍割和收集都非常不容易，收割效率极低而且效果非常差。

本文的研究内容及方法根据国内外柠条联合收割机研究的发展现状，以及国内对柠条联合收割机的需求，本文对柠条联合收割机的整体设计进行了研究，首先设计有效的拨禾装置把柠条拨入收割台，采用了往复式切割器对柠条进行切割，随后送入立式压扁输送辊系统进行压扁及输送，然后送入立式滚筒切割系统对柠条进行切碎，最后切碎的柠条掉入集料箱实现茎秆的收集。

本文着重对切割以后的工作部分进行了研究。

整机工作流程图见图。

立式割台的立式压扁输送辊配置立式滚刀属独特设计，其特点是立式压扁辊兼作滚刀的喂入辊，结构简单紧凑，问题是秸秆喂入方向与滚刀轴线的垂直性如何，需要进行试验验证优点是秸秆在切碎后输送相对容易。

图整机工作流程图综上所述，我国柠条收割机的研制势在必行，尤其是既能对柠条进行收获，又能对柠条进行切断和收集的联合收割机械的研制更有发展潜力和应用前景。

在分析了国内外有关研究现状之后，发现本文针对柠条所设计的立辊式压扁切割系统还没有相关研究，所以有必要进行研究分析。

设计中确定了立式滚刀切碎装置，与立辊式压扁方式相配套，结构紧凑切碎质量好，大大减轻了整个割台部分的前伸量和重量，为柠条收割后的茎秆切碎问题提供了解决方案。

拨禾链往复式切割器立式切割滚筒收集料斗夹持输送链立式压扁输送辊技术任务书柠椭圆长轴椭圆短轴焦距离心率。

由此可知该椭圆极为扁平，圆筒上的全部椭圆刃口曲线有着较大的曲率半径。

现做如下讨论。

椭圆方程为则曲率为得故由图几何关系可得则由以上各点数据，还可通过解出的阶二阶导数，求出曲率半径和曲率中心，对此曲线段定量分析。

从这些数据和图形可以看出刀刃虽在椭圆曲线段的曲率半径从到，由小变大，对应的曲线之平均曲率半径，可见刀刃线趋向平直。

刀片安装前倾角的确定平板刀刀刃的运动轨迹为圆柱面。

刃口曲线是圆柱被平面所切的椭圆曲线张晓舟柠条联合收割机压扁及切碎装置的设计的段，其结构参数如图所示。

从图中可得到所切椭圆曲线方程为图平板刀在滚筒体上的结构参数平板刀结构参数间的关系可用下式表示式中刀刃上点的坐标值扭转角，平板刀刀面所在平面与滚筒中心线的夹角切碎滚筒刀刃轨迹半径平板刀刀刃上点的安装前倾角。

从理论分析中可知当刀刃为弧形刃口时，这样的刀刃线回转起来是个圆柱面。

因此，平板刀式滚筒切碎器的动刀是平板刀，定刀是平直刃刀的情况下，定刀安装位置正常而不倾斜，这样可获得定的滑切角，切割回转角也较大，故切碎器的性能较好。

实验表明，角越大，其切碎性能越好，但抛送性能越差。

因此在设计中，角选取应在保证可靠抛送切碎物的前提下，尽量大些。

本设计中采用。

扭转角的确定扭转角即刀片刃线相对于回转轴线的转角，与滚筒长度或直径有关。

由于受平板刀切碎滚筒的结构限制，般取扭转角。

本设计取值为。

平板刀尺寸设计平板刀结构尺寸如图所示。

图平板刀结构尺寸平板刀刃角般都较小，常取，考虑到刀刃的强度，我们取。

为保证切割的平稳性，连续性，使每把刀的切割阻力矩小，我们采用多把动刀。

单边刀数把，双边攻击把，呈八字形排列。

如图。

每把刀片长取，材料选择，刃口淬火硬度为。

张晓舟柠条联合收割机压扁及切碎装置的设计茎秆切碎长度的计算为了满足储存和加工的要求，应规定茎秆切碎的长度。

技术要求小于。

茎秆理论切碎长度或式中滚刀与压扁输送辊的传动比压扁输送辊直径动刀片数量茎秆对压扁输送辊的打滑率滚刀转速茎秆喂入速度。

由上式可知，改变压扁输送辊与滚刀的传动比或刀片数量，可以改变茎秆的切碎长度。

经过查阅相关资料，设计中应用参数，压扁输送辊喂入速度，滚刀转速，动刀片数量，理论切碎长度。

这部分章节主要介绍了立式茎秆切碎装置的研制过程，设计中采用了先进的滚刀式圆筒切碎器。

该切碎装置由固定安装的定刀片组和与其配套切割的滚刀组成，采用立式安装，与立式压扁输送辊相配置。

滚刀采用椭圆刃口的平板刀，本章详细分析了椭圆刃口的形成和刀刃的几何角度，指出椭圆刃口平板刀既有功耗小制造方便成本低的特点，又有其自身难以克服的缺点。

这种方案的提出为柠条茎秆提供了新的切碎方法。

收集料斗的设计集料箱安装在滚筒切碎刀下方，可活动拆卸，能从机器后部人工取出，方便物料的卸出。

由于本设计滚筒切碎装置为倾斜竖直面安装，所以首先需要在滚筒外延安装适当的挡板，使物料下落方向改变，便于收集。

设计集料箱时，可根据整机内部空间确定各项数据。

集料箱材料为普通铁皮，形状设计上选择性大，在作业过程中，尽可能的提高集料箱的容积，可提高作业效率。

使用说明书使用前应检查减速器中冷却系统是否能正常工作。

注意每个齿轮箱中轴承的润滑，没润滑油时及时添加。

检查每个传动皮带轮的松紧，太松容易脱离，太紧容易断裂。

检查往复式割刀是否在轨道，如果不在，立马停止运行。

在使用中经常检查传动系统的工作状态，注意各紧固机件是否松动，如果松动立刻停止运行。

当工作定时间后，应当检查拨禾链上是否有割下来的杂物，及时清理，否则影响切割。

收料箱满后及时处理，以免影响正常工作。

在收割作业时，机器应尽量走直线，保持匀速作业，根据负荷的状况调节好油门，避免因负荷大小变化突然增减速，更不能突然拐弯，以免影响作业质量。

联合收割机在日常工作中，要定期进行润滑保养，检查各部件的技术状态。

对工作负荷大转速高振动大的部件要重点检查保养。

当部件出现损坏时应及时更换，切不可将就使用，这样做不仅可延长机器的使用寿命，还可减少事故发生，降低作业成本和提高工作效率。

联合收割机在投入正常作业之前，应根据作物的状况，对机器割茬高度作业速度等作业性能进行调整。

联合收割机的使用具有季节性，般存放时间较长，所以出车前应注意检查机器的各部件是否完好离合器制动踏板自由行程是否适当螺栓螺母是否松动等，以确保机器的技术状态良好。

还要检查随车备件，如刀片皮带等易损配件是否配备常用工具及相关证件是否齐全等。

标准化审核报告产品图样的审查柠条联合收割机的传动装置和刀具设计已经基本完成，现以具备全套图纸和张晓舟柠条联合收割机压扁及切碎装置的设计线基本数据，根据有关规定，对其进行标注化审查，结果如下产品的图样完整统表达准确清楚图样清楚。

符合机械制图的规定。

产品图样公差与配合的选择与标准符合的规定。

产品图样的编号符合中华人民共和国机械行业标准产品图样及设计的完整性。

图纸的标题栏与明细栏符合的规定。

产品图样粗糙度的标注符合表面特征代号及注法的规定。

产品图样焊缝的代号符合焊缝代号的规定。

产品技术文件的审查产品的技术文件名称术语符合和产品图样及设计文件术语及有关标准的规定。

量和单位符合的规定。

技术文件所用的编码符合机械工业企业计算机辅助管理信息分类编码导则的规定。

技术文件的完整性符合产品图样及技术文件完整性的规定及农机部门的有关具体要求。

标准件的使用情况本设计所用的紧固件均采用标准的螺栓，材料及材料代号也符合国家标准和部颁标准的相关规定。

审查结论经过对剪草机装置和传动设计的标准化审查，认为该设计基本贯彻了国家最新颁发的各种标准，图纸和设计文件完整齐全，符合标准化得要求。

结论设计这款柠条联合收割机，可以对柠条进行收割，并且完成柠条茎秆的粗加工和收集，可以满足广大柠条种植地区对柠条收割的要求，便于后续的加工处理。

但是设计中的经验数据采用类似机械的数值，对于柠条这种特殊的固沙植物来说，必然有不适合之处，比如输送压扁辊与滚筒切碎装置间的距离植株的喂入角度滚筒切碎筒转速与喂入速度的关系等，这些数据的确定都需要大量的针对柠条的试验数据，才能进行调整优化，从而使得本设计成为进行后续试验研究的基础和方向。

相信此款柠条联合收割机经过完善后，会成为柠条联合收割的优秀机械。

张晓舟柠条联合收割机压扁及切碎装置的设计参考文献刘晶，魏绍成，李世钢柠条饲料生产的开发草业科学孙毅斌柠条生物特性分析与产业化途径研究杨志宏柠条机械化平茬收获的特点和难点农村牧区机械化第期，总第期胡丽娟，张道林自走式穂茎兼收型玉米联合收获机总体设计，赵洪光立辊式玉米摘穗茎秆切碎装置的研制，高光明，韩吉水，赵吉辉等型玉米收获青贮机的研制农机与食品机械卡那沃依斯基波兰收获机械中国农业出版社刘国谦，张俊宝，刘东庆柠条的开发利用及草粉加工饲喂技术草业科学袁守善等组合式玉米收获机的研究第五届全国谷物联合收割机技术发展及市场动态研讨会论文，王宏立，王文春，杨天维，张吉军，董晓威青饲机平板刀式滚筒切碎器的设计研究黑龙江八农垦大学学报赵清华，车刚，万霖，李玉清，杨凯新型青贮饲料收获机滚筒切碎器的设计与试验研究黑