微型玉米剥皮机的设计

I微型玉米剥皮机的设计摘要在玉米分段收获时，玉米手工剥皮工序劳动强度大，费工时和误农时，且影响玉米的产量和质量，针对我国玉米收获后剥皮这个重要环节，设计出场上玉米剥皮机，它替代了传统人工剥皮的紧张劳动，减轻了人们的劳动强度，提高了劳动效率，有效地防止了因剥皮不及时而造成的玉米霉烂的损失，从而给农民带来了一定的经济效益。本设计采用3对辊机型，在满足剥净率大于95%，工作效率达到1500kg/h以上的设计要求的前提下进行设计，可满足不同用户的需求，同时该机结构简单，调整方便可靠，采用电动机作为动力。为满足设计要求，主剥皮装置中的剥皮辊采用螺旋铁辊和橡胶辊组合的玉米剥皮辊，并且两辊高低配置，且可以根据玉米棒的大小不同，通过弹簧调节两辊间的距离。这避免了传统设计方法中铸铁辊对玉米籽粒的损伤，而且在结构上比传统设计的更加合理。经过设计、计算、校核，该机符合设计要求，并且剥皮装置较传统的传动系统有所改进，更适合在广大农村推广使用。关键词：玉米；剥皮机；螺旋铁辊；橡胶辊；农业机械IIABSTRACTAtthetimethecornisharvested,thelaborforceofcorn’sclothestaked-offbyhandisverystrong,wastingtimeanddecreasingthequantityofthecorn.Tosolvetheproblemofcorn’sclothestaked-offthatisofgreatimportanceinourcountry,wedesignedthecorn’sclothestake-offmachineincludingthestructureandthetechnicalparameterdesign.Itisamachinethattakesoffthecorn’sclothes,whichhasfourtypes,respectivelymeetsthedemandofsingle,unionofseveralandbigharvest.Themachinetakestheplaceofthetraditionalhanded-labor,reducingpeople’slaborstrength,increasingtheefficiencyandpreventingthecorn’sdamage.Thestructureofthemachineissimpleandthemachineiseasilyadopted,reliableandofhighefficient.Thepowerofthemachinecanuseelectricmotor、deselengineandtheengineofthree-wheeledagriculturalcar.Thismachineadoptthealternatecurrentasthemotives.Thecylinderofthetaked-offlistisconsistedofspiralironcylinderandrubbercylinder.Thespiralironhassomehurttotheseedofthecorn.Sothismachineadoptthewholerubbercylinder.Thismachineisdesignedunderthepremisethatmustbegetto95%oftaked-offrateandefficiencyrequirednolessthan1500kh/h,powernomorethan3kw.Togettotheserequirements,maintaked-offpartmakesuseofrubbercylinder,andtheyareinstalledup-down.Themachinecanadjustthedistancebetweenthetwocylinderaccordingtothesizeofthecornandismorereasonablethanthewayoftraditionaldesigninstructure.Aftercalculationandcheck,themachinemeetsthedemandofdesign,andmakessomeimprovementsinthecorn’staked-offlistandthewayoftransmissionsystem,comparingwiththetraditionaldesign.Worthwhile,itiswidelyappliedinrural.Keywords:Corn；Peelingmachine；Spiralroller；Rubberroller；Agriculturalmachinery黑龙江工程学院本科生毕业设计1第1章绪论近年来，随着农业机械化生产要求的越来越明显，玉米种植在世界农业种植科目中一直占有很大的比例，面对其收获过程的复杂程度，为满足其生产发展需要世界各国都进行了相关技术的科研。1.1选题的背景、目的及意义设计微型玉米剥皮机，它可以替代传统人工剥皮的紧张劳动，减轻人们的劳动强度，提高劳动效率，有效地防止因剥皮不及时而造成的玉米霉烂的损失，从而给农民带来了一定的经济效益。但是，现有的剥皮机一直存在剥净率偏低，破损率偏高的问题，且目前尚无性能优越性的产品，尤其缺乏适于玉米的中小加工企业及家庭用的的小型玉米剥皮机具。因此研究设计实用性微型玉米剥皮机具有一定的现实意义。同时，玉米剥皮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。家庭用的小型玉米剥皮机占地空间小，运输、使用较为便易，成本较低，有较好的实用性和经济性。1.2国内外玉米剥皮机的概况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年代是仿制阶段，80年代进行关键部件的攻关，90年代以后有了较大的进展，到现在，玉米剥皮机的发展已经达到了一定的水平。目前玉米剥皮装置有两大类型：一类是在玉米联合收割机上加装玉米剥皮装置，另一类是单独的玉米剥皮机。如由黑龙江省赵光机械厂生产的4YB-4型自走式玉米联合收割机一次完成四行玉米果穗的摘取、剥皮、储粮及茎秆的切碎还田等田间作业，苞叶的剥净率85%，总损失3%。中国收获机械总公司藁城联合收割机厂开发的成功富路牌玉米剥皮机，配备磁动力为3KW的电机，剥净率大于90%，破损率和损失率小于1%。吉林省白城市农机研究所，研制出全橡胶花瓣型玉米剥皮机，主动轴两端的轴承座不在同一水平面上。由于主动轴上设有螺旋条和橡胶钉，传动轴上装有多个橡胶轮，主动轴和传动轴相互配合，剥皮装置能够均匀地把已进入机内的果穗，分配到两对相对旋转的剥皮轴之间，并在果穗自身旋转的情况下，顺利向前推进，在行进中，被剥皮爪撕开苞黑龙江工程学院本科生毕业设计2叶，并在瞬间被旋转轴辗压住苞叶向下拉，而完成剥离之目的。同时该机与3kw三相电机或小四轮拖拉机配套，剥净率达到95%左右。吉林省农机研究所与四平农机工程机械制造有限公司联合研制玉米剥皮机，于1997年设计出了6YBJ-2型玉米剥皮机，经过不断发展于2007年研制出的6YBJ-4B型玉米剥皮机，采用的螺旋凸棱全橡胶剥皮辊，以获得国家实用性专利。目前，由黑龙江省畜牧机械化研究所研制开发了5BY-7.0型玉米剥皮机、四平农民乐机械制造有限公司生产的新型玉米剥片机、四川顺风农机具生产的2011款玉米剥皮机和吉林农业工程职业技术学院设计出了6YBJ-2型高效风清玉米剥皮机都取得较好的经济效益。现在针对玉米加工生产的特点，结合国内外一些剥皮机与脱粒机的研究成果，进行摩擦式玉米剥皮机的设计研究，达到了一定预期的目标。于此同时，随着国民经济的发展，农业向产业化，集约化，订单化农业方向发展是必然走势，发展玉米剥皮机已经成为玉米收获机械化发展的有效途径之一。1.2.2国外发展状况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（包括籽粒和秸秆青贮）已基本实现了全部机械化作业。由于其种植方式多为一年一季种植，剥皮时玉米籽粒的含水率很低，大多数国家均采用玉米摘穗并直接剥皮的剥皮方式。美国的JohnDeere公司、Case公司、德国的Mengle公司、道依茨公司等的玉米联合剥皮机，绝大部分是在小麦联合剥皮机上换装玉米割台，并通过调节剥皮滚筒的转速和剥皮间隙进行玉米的联合剥皮。如美国Case公司的联合剥皮机换装玉米割台，一次作业可完成玉米摘穗、剥皮的作业，剥净率大于95%，破损率和损失率小于1%。美国的JohnDeere公司设计生产的玉米剥皮机采用单相交流电动机作动力，剥皮装置中剥皮辊一般有螺旋铁棍和橡胶辊组成，铁棍对籽粒有严重损伤，所以本机采用全橡胶辊。在主要剥皮装置采用全橡胶的玉米剥皮辊的同时，并且两辊高低设置，且可以根据玉米棒的大小不同调节两辊间的距离，可以满足剥净率达到95%以上。德国的道依茨公司生产的联合玉米剥皮机，在行进中，被特制的剥皮爪撕开苞叶，并在瞬间被旋转轴辗压住苞叶向下拉，而完成剥离之目的。工效0.85～1.25万个/h，剥净率85%～95%，破碎率低于1%，损失率低于2%。能够很好地完成玉米剥皮作业，替代手工操作，提高工作效率。乌克兰赫尔松康拜因联合剥皮机制造公司的KCKY-6型玉米剥皮机，可以进行摘穗—果穗剥皮—青贮联合作业，适合大部分地区的农艺要求。黑龙江工程学院本科生毕业设计31.3剥皮机的设计要求及结构简介1.3.1剥皮机的设计要求根据设计任务书的要求，微型玉米剥皮机是一种剥去玉米表皮的专用机械。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%，并尽量减少籽粒脱落。4.经济指标：尽是降低成本，增大工作时生产效率。每对剥皮辊的生产率为1500KG/h,同时根据不同用户的需要有两对辊、四对辊、八对辊等不同机型。1.3.2玉米剥皮机结构简介玉米剥皮机主要由剥皮机构、压送器和果穗分布装置等组成。（1）剥皮机构主要部件为剥皮辊，其作用是清除茎叶混合物和剥掉果穗苞皮。其原理是相对旋转的一对辊子抓取并剥掉在其上运动的果穗的苞皮，同时把苞皮和茎叶混合物拽到辊下，剥掉苞皮。剥皮辊间隙是由压缩弹簧来保证的，不用经常调整（2）压送器对改善果穗剥皮质量，提高剥皮装置生产率是极其重要的，它把果穗压向剥皮辊表面，从而增大剥皮辊对果穗的磨擦力，并促使苞皮蓬松和使剥皮辊更好地抓取苞皮，而后周期性地放松压向剥皮辊上的果穗，以使其能绕轴转动，从而使果穗四周的苞皮与剥皮辊接触，促使果穗在剥皮时翘起来，这样有利于避免果穗端部掉粒。因本机采用全橡胶剥皮辊，辊面带有螺旋凸棱，左右辊互相啮合，成对使用，由于橡胶磨擦系数较大，因此不必另加压制器。（3）分布装置的作用是把果穗沿剥皮机构均匀分布，并使果穗轴线沿着沟槽，本机采用的手动送料装置，其进料斗的滑板具有分布装置的功能。另外设计美观实用的机架和机体，通过合理的配套，组装，和改良就可设计出经济实用的玉米剥皮机。该机结构简单，调整方便，性能可靠，生产效率高。此种机械的研制成功，大大减轻了农民的劳动负担，为广大的农民节省了大量的时间，降低了劳动强度，成为农民致富的途径之一。黑龙江工程学院本科生毕业设计4第2章总体方案设计2.1总机的结构形式采用人工上料，人工喂入，机械剥皮，最终使果穗和表皮分离。在这过程中之所以采用人工上料和人工喂入主要是如果采用自动喂入会使机器的成本和造价会大大地提高而农民对这种机械由于价格的增设而使购买力下降。配套动力源采用Y系列三相电动机，主要工作部件选用铸铁-橡胶的玉米剥皮辊，传动部