，设计研制新型的符合中国国情的花生收获装置是提高中国花生生产机械化水平的关键。.研究目标与内容本文的研究目标为以配用中小动力的花生收获装置为研究对象，针对中国农村分散经营的生产体制和中小型拖拉机拥有量大的特点，适应国内的花生种植方式，重点设计花生收获装置的挖掘及分离原理，探索新的工作方式和新的结构设计，在充分了解花生植株各组成部分收获时的生长状态及田间特性的基础上，简介新型传动机构的工作机理和结构优化设计，设计工作部件的运动特点所受阻力及对花生与植株的施力方式等。以简化结构，降低功耗，减少成本，提高作业质量为目标，重点研究花生收获装置及其传动部件的运动机理及最佳工作参数。研究的具体内容为设计花生挖掘与分离的新的工作原理及结构形式。基本设想是用平行连杆机构实现花生的振动式挖掘与分离，采取将两项功能通过个工作部件来完成的全新结构，以最大程度地减少动力功耗和收获装置的总体结构尺寸针对不同花生品种不同地区及土壤条件，优化传动与工作部件的结构，使其结构参数和运动参数达到最优。第二章振动筛式花生收获装置的设计原理中国对花生收获机械装置的研究正处在发展时期，花生收获机械大面积的推广还需要段时间，农村分散经营的生产体制和农民的消费水平，东部与西部地区的差别，对产品技术需求的递进趋势以及广大农村中小型拖拉机拥有量大的特点，决定了在今后段时期内，中国仍然要以中小型花生收获机械与装置为主要的研究和推广对象。但是，国内对花生收获装置的理论研究有待深入，研究工作还基本停留在试制与试验阶段，对花生收获装置的工作原理结构优化具体的工作情况及规律性的深入研究尚没有报道而现有的花生收获技术的理论著作过于老化，新理论和学术研究性文章比其它农业机械技术理论相对偏少，且深度不够，学术价值较低，致使收获机械与装置有效供给不足，小型机具多，优质机械过少，大中型农机具跟不上发展需要，收获装置不能满足花生生产实际的需求，影响了新装置的开发改进，最终影响了花生种植业户购买机具的积极性。因此，加强理论研究，加快理论与实践的结合速度，研制出适合中国当前国情性能稳定高效优质的新型花生收获装置，以满足国内现阶段广大花生种植用户及市场的迫切需求，应当是现阶段中国花生生产机械化研究的主要方向。.设计依据符合中国国情中国农村人口多土地少，且分散经营，大型农机具.保有量少，而中小型拖拉机拥有量大。所以，针对中国现阶段农村生产的实际状况，所设计的花生收获装置应以配用中小型动力为主。作业可靠减少收获损失根据山东省质量监督局发布的山东省地方标准农业机械作业质量花生机械收获和农艺要求，所设计的花生收获装置应达到的性能指标为配套动力.小型四轮拖拉机生产率损失率荚果破碎率结构紧凑，降低成本为便于花生收获装置的推广和使用，考虑到中国现阶段广大花生种植户的消费水平，在保证收获装置作业质量的前提下，进步简化结构降低成本，真正使广大农民买得起用得上。.设计方案的选择与分析传统的花生收获装置大多采用挖掘铲和抖动链相组合的方式。这种装置是世纪年代中国从美国引进和消化吸收后推广应用的，不仅结构复杂制造成本高动力消耗大可靠性差，而且收获损失偏高花生蔓铺放杂乱，不便于人工拣拾。本文所设计的收获装置拟采用将挖掘和分离两项功能溶为体的全新结构，以减少功耗机体尺寸以及收获损失并对动力传递系统和操纵装置进行合理配置，确保动力传递高效可靠，操纵调整简便。由于花生的种植模式是两行垄作，所以收获装置的挖掘部件应为两个挖掘铲，在收获装置作业过程中拟使挖掘铲以定的频率摆动前进，即摆动式挖掘。这样，可以最大限度地减少土壤对工作机组的阻力，降低机组功耗。为减少机构尺寸，简化结构，收获装置的分离部件拟附着在挖掘部件上，在作业时，通过挖掘部件的摆动使分离机构将花生与泥土分离。所以，设计方案的选择主要是传动系统的选择和挖掘分离装置的确定。.总体设计简介该机主要由挖掘铲振动筛行走轮传动装置及机架等组成。挖掘铲的作用是铲断花生主根掘起秧土，并将掘起的土壤和花生秧果传输到清土装置上。对挖掘铲的要求是前行阻力小挖掘深度稳定耐磨损碎土性好自洁性好制作工艺方便等。本机挖掘铲采用整体单铲式平铲，并在其后端设有碎土栅，以增加其破碎土功能，也是花生秧果从挖掘铲升运到振动筛的衔接部件。挖掘铲选用优质合金钢制成，固定连接在机架的前下部。花生收获机的清土装置目前主要有抖动升运链式和振动筛式两种，振动筛式结构紧凑清土效果好伤果率低等特点，但较抖动升运链式整体震动较大。综合考虑本设计采用振动筛式清土装置，振动筛栅条为纵向排布，栅条中心距可以根据当地花生品种主要是花生果大小来确定，为便于将花生秧果成条铺放到远离未收取区的已收区，振动筛设计为下倾式，振动筛通过机架两侧的连杆与机架铰接，由前上部的偏心驱振装置驱动作往复振动，驱振装置上配有偏心平衡块装置。为防止作业时秧草缠绕设备和机器内侧挑邻行花生秧蔓。传动系统采用带组合传动，分别将拖拉机的输出动力传输到侧向切割器与筛动装置。设备两侧配有充气式橡胶行走轮，行走轮直径为，宽度为。.作业原理此类振动筛式花生收获机作业时，拖拉机带动收获机具前行，挖掘铲以定角度铲入土中挖掘深度通常在，将花生主根切断，并将掘起的土壤和花生秧果输送到振动筛上。掘起的土壤和花生秧果进入往复运动的振动筛，将花生和沙土不断地向后振动输送，大部分沙土被振落至筛下，实现清土目的，花生秧果和少部分未去除的沙土随后从振动筛的侧尾端被抛送到已收区，实现成条铺放，待田间晾晒后再进行拣拾作业。行走轮安装在机架上，通过选用不同的定位孔可调节行走轮的安装高度，调节挖掘铲的挖掘深度和入土角。本机的主要特点采用侧尾振动筛清土装置，清土效果好条铺效果好可靠度高损失率低偏心块与振动筛采用等惯量反配置自平衡设计，不仅可同时实现清土和输送体化功能，而且具有震动小运行平稳可靠驾乘舒适等特点通过调节行走轮安装高度，来调整挖掘深度和挖掘铲入土角，操作简单方便.拖拉机即可带动，与现阶段大多数农户拥有的小四轮拖拉机相适应，具有适配动力广，投资少，收效快等特点。第三章主要参数确定与关键部件设计.主要参数确定参照相关花生收获机的技术参数和双行振动式马铃薯挖掘机功率选定原则，本设备适配动力功率为.的拖拉机，每次收两行，预期生产率为，根据花生主产区种植的宽窄行距实际情况，选定作业幅宽为，因此确定挖掘铲的宽度为，同时采用入土角与振动筛升运角致设计原则，选定挖掘铲入土角为。挖掘深度设计为可调，通过调节行走轮在机架上的上下安装位置实现。振动筛组振动由偏心轮带动，偏心距为。花生收获机的功率计算花生收获机所需的总功率可分为部分，即挖掘装置及地轮行走所需的功率振动筛所需的功率和机械传动消耗的功率。式中平均牵引阻力，.花生收获机质量，综合摩擦系数，土垡抵抗变形的性能系数.动态阻力系数，取•机组前进速度，挖掘深度，挖掘幅宽，摩擦阻力，包括挖掘铲和沟底沟壁之间及轮轴之间的阻力，地轮对土壤的滚动阻力及摩擦阻力，土垡变形的阻力，动力变化阻力，即土壤动量变化时所产生的阻力，式中牵引阻力利用系数，取。式中分离链上土壤的百分含量土壤的容重。式中机械传动效率。则花生收获机所需的总功率为.故采用.以上的四轮拖拉机作为配套动力。所以.的拖拉机作为动力配套装置可以使用。通过传动部件的运动机理与参数分析，得到了该部件主要参数间的关系表达式与传动部件的运动规律，为进步的分析研究提供了理论依据。挖掘铲主要参数的确定如图所示三角形平面铲的主要参数有入土角铲面长度铲刃斜角铲面宽度和铲后端高度等。图挖掘铲的结构参数入土角挖掘铲入土角较小时，其入土性能差，铲面上土壤后移速度较快，漏土较少当入土角较大时，入士性能好，但阻力增大，土壤后移速度减慢，易雍土。机器前进作业时，位于铲面上的土壤受力情况如图所示。图铲面受力分析利用达朗伯原理，为使土壤能够后移应满足式中沿着挖掘铲移动的掘起物所需的力铲对上壤的反作用力铲面与上壤的摩擦力掘起物的重力挖掘铲的入上角上壤对铲的摩擦系数,为掘起物与铲面之间的摩擦角。简化式得图入土角与阻力和入土长度的关系式表明牵引阻力与挖掘铲的入土角为正切函数关系，在不同土质中作业时，入土角的改变对阻力的影响规律如图中曲线所示。当较小时，曲线变化平缓，随着增大，曲线变陡，说明入土角的改变对牵引阻力的影响，在重质土壤中比在轻质土壤中敏感，当入土角较小时，牵引阻力随增长较慢，当以后，牵引阻力急剧上升，因此，挖掘铲的入土角应取为宜。铲面长度铲的长度分为和，是挖掘铲的入土长度，是铲在地面以上过渡部分的长度。入土长度由图可得式中挖掘深度。花生结果通常在地表以下深处，取挖掘深度，随的变化如图中曲线所示，入土部分长度随入土角的增大而减小，当取较小值时会较长，入土性能差且结构不紧凑，般取，这里取。由公式得。过度部分长度过渡部分为土壤和花生向分离装置输送的必经区段，土壤在这里将发生膨松变形，并消耗动能，过渡部分长度应尽量短，以便土壤在铲面上的后移速度未达零值之前，就被送至分离装置。的长度可根据能量守恒定律确定。设质量为的掘起物，在区段的始点的速度为，移到点时的速度为，掘起物由点向上移动到点时，其动能消耗等于克服重力摩擦力所作的功，由能量守恒守律得到式中，重力所作的功，摩擦力所作的功，将带入式得式表明，当速度增大时，增加很快，有利于土壤上升和后移。所以，在确定时应考虑工作档位。当入土角取较大值时，应减小。另外随增大而减小。