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12 屆畢業(yè)設計 氣吸式紅棗收獲機的設計 設計說明書 學生姓名 學 號 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 指導教師 日 期 塔里木大學教務處制 前 言 隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構的調(diào)整，林果業(yè)種植面積迅速擴大，其中紅棗種植面積增長最快，給 農(nóng)民帶來了巨大的經(jīng)濟效益。但是目前林果業(yè)的機械化水平較低，目前紅棗收獲主要還是采用傳 統(tǒng)的擊打果枝，使紅棗落在地上，再采用人工撿拾的方法進行收獲，不僅耗費大量的人力而且作 業(yè)成本較高，收獲的效率也比較低，針對這一現(xiàn)狀我們研究了一種新型的紅棗收獲機，氣吸式紅 棗收獲機。 本課題研究一種新型的紅棗收獲機，氣吸式紅棗收獲機，包括裝有行走論的機架及風機，在 機架上設計一個盛果箱，在盛果箱前端上部安裝著一根吸氣管，所說的風機安裝在吸氣管上，吸 氣管的自由端連接著一只紅棗撿拾吸頭，在盛果箱的后部上方請雜物沉降式下端連接著一個過濾 網(wǎng)兜，在盛果箱中部頂面下設置著一豎直向下延伸的擋棗部，擋棗部的長度和盛果箱的寬度相同， 在擋棗部下方的盛果箱內(nèi)設計一個盛果筐，盛果筐前端頂邊與盛果箱的前臂之間設計一個傾斜的 紅棗下滑板。本設計不僅結(jié)構簡單而且造價低廉，通過機械代替人工撿拾地面的紅棗，不僅速度 快而且功效高，而且不損傷紅棗，省時省力。 棗樹在我國的分布很廣，一般來講，小氣侯冬季最低氣溫不低于-32℃，就可栽培植棗。棗樹 在我國大面積經(jīng)濟栽培主要在山東、河北、河南、山西、陜西五省的黃河流域，近年來安徽、甘 肅、湖南、湖北發(fā)展很快。紅棗為溫帶作物，適應性強，營養(yǎng)豐富，富含鐵元素和維生素。紅棗 素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種。由于經(jīng)濟的 發(fā)展，特色農(nóng)業(yè)的建立，紅棗種植成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條新的產(chǎn)業(yè)項目，紅棗產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出區(qū) 域化布局、規(guī)模化發(fā)展、多種栽培模式盡顯其效的新格局。各地根據(jù)自己的情況確立了不同的棗 樹種植面積，為農(nóng)民增加了經(jīng)濟收入。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機械化作業(yè)在紅棗栽 培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，果樹種植每年以 10%的 速度遞增，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模, 每到收獲季節(jié)需要投入大量 的勞力來完成水果采收?？梢灶A見到, 再過 3～5 年, 新種植的果樹進入盛果期后, 水果采收作業(yè) 將會出現(xiàn)因勞動力短缺、采收不及時, 而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題。這是因為, 水 果采摘是一項勞動投入量很大的作業(yè), 有些水果因成熟期不一致, 需要多次采摘才能完成收獲; 而 有些作為鮮食或作為加工用途的果品, 因市場對于果實外觀要求較高, 不能有碰傷、刮傷、壓裂等 機械損傷, 采收這些水果時必須小心翼翼; 另外, 水果收獲是在離地面有 3～5m 高的空中作業(yè), 以 上原因決定了水果采摘是一項費時、費工、費力的作業(yè)。人工采收水果的速度緩慢, 大面積發(fā)展 水果種植時, 必須要依靠機械化來提高采摘效率。據(jù)有關資料介紹, 有些鮮食水果的采收用工量較 大, 約占水果生產(chǎn)總用工量的 50%以上,導致特色果品的生產(chǎn)成本過大, 不能滿足向果品加工企業(yè) 提供數(shù)量充足、質(zhì)量優(yōu)越、價格相對低廉的原料, 這樣極不利于企業(yè)直接參與市場競爭?？梢剖?紅棗收獲機械的研究，就是針對紅棗的采摘時的要求進行設計的采摘機械，紅棗的機械化收獲對 提高收獲效率, 降低收獲作業(yè)成本, 做到適時收獲, 減少收獲過程中造成的機械損傷, 保證紅棗質(zhì) 量, 促進棗業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化、標準化具有重要現(xiàn)實意義。 目 錄 1.緒論 ...................................................................1 1.1 選題的意義和目的 ..............................................................................................................................1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..................................................................................................................................2 1.3 方案的確定 ..........................................................................................................................................3 2.設計方案的選擇 .........................................................3 2.1 采摘方式 ..............................................................................................................................................3 2.2 傳動方式 ..............................................................................................................................................3 3 紅棗采收機的結(jié)構機說明與工作原理 .......................................4 3.1 氣吸式紅棗收獲機的工作原理圖 .....................................................................................................4 3.2 紅棗采收機的工作原理 ......................................................................................................................4 4 作業(yè)程序 ...............................................................4 4.1 啟動本機械的動力裝置汽油機。 ......................................................................................................4 4.2 放置好盛果筐子。 ..............................................................................................................................4 5 紅棗采收機的零件的選擇 .................................................4 5.1 設計要求 ..............................................................................................................................................4 5.2 工作方式的確定 ..................................................................................................................................5 5.2 動力的選擇 ..........................................................................................................................................5 5.2.1 風機的選擇 ...........................................................................................................................5 5.2.2 風機的選型計算 ...................................................................................................................5 5.2.3 風機流量的計算 ...................................................................................................................6 5.2.4 壓力功率與風機的選型 .......................................................................................................7 6 主要的已知參數(shù) ..........................................................9 6.1 汽油機的選擇 ......................................................................................................................................9 6.2 氣吸式紅棗售貨機的機架的設計 ......................................................................................................9 6.3 底板的設計 ........................................................................................................................................10 6.4 擋棗部的設計 ....................................................................................................................................10 6.5 塵袋的設計 ........................................................................................................................................11 6.6 三通的設計 ........................................................................................................................................11 6.7 風機吸頭的設計 ................................................................................................................................12 致 謝 ...................................................................13 參考文獻 ................................................................14 塔里木大學畢業(yè)設計 0 1.緒論 1.1 選題的意義和目的 紅棗的功效與作用： 小小一顆紅棗，功效很強。中醫(yī)的方子里，常常見到它的蹤影，因為紅棗有緩和藥性的功能；紅 棗能補氣養(yǎng)血，是很好的營養(yǎng)品。 中國的草藥書籍「本經(jīng)」中記載到，紅棗味甘性溫、脾胃經(jīng)，有補中益氣，養(yǎng)血安神，緩和 藥性的功能?，F(xiàn)代藥理研究現(xiàn)，紅棗能使血中含氧量增強、滋養(yǎng)全身細胞，是一種藥效緩和的強 壯劑。 在中藥學里，紅棗功效與作用可分為以下幾種： 1.健脾益胃：脾胃虛弱,腹瀉,倦怠無力的人, 每日吃紅棗七顆,或與黨參, 白術共用,能補中益氣,健脾 胃,達到增加食欲,止瀉的功效;紅棗和生姜, 半夏同用,可治療飲食不慎所引起的胃炎如胃脹 ,嘔吐等 癥狀. 2.增強人體免疫力 紅棗含有大量的糖類物質(zhì)，主要為葡萄糖，也含有果糖、蔗糖，以及由葡萄糖 和果糖組成的低聚糖、阿拉伯聚糖及半乳醛聚糖等；并含有大量的維生素 C、核黃素、硫胺素、 胡蘿卜素、尼克酸等多種維生素，具有較強的補養(yǎng)作用，能提高人體免疫功能，增強抗病能力。 3.補氣養(yǎng)血：紅棗為補養(yǎng)佳品, 食療藥膳中常加入紅棗補養(yǎng)身體,滋潤氣血.臺大免疫學孫安迪博士 大力提倡平時多吃紅棗,黃耆 ,枸杞,能提升身體的元氣. 4.增強肌力，增加體重 實驗小鼠每日灌服大棗煎劑，共 3 周，體重的增加較對照組明顯升高，并 且在游泳試驗中，其游泳時間較對照組明顯延長，這表明紅棗有增強肌力和增加體重的作用。 5.緩和藥性：紅棗常被用於藥性劇烈的藥方中, 以減少烈性藥的副作用,并保護正氣.如：「十棗湯」 中,用大棗緩解甘遂,大戟,蕪花等瀉藥的毒性, 保護脾胃不受傷害.紅棗是補氣養(yǎng)血的圣品, 同時又物 美價廉,民眾無需 h 買坊間昂貴的補品, 善用紅棗即可達到養(yǎng)生保健的功效. 6.鎮(zhèn)靜安神 大棗中所含有黃酮--雙- 葡萄糖甙 A 有鎮(zhèn)靜、催眠和降壓作用，其中被分離出的柚配 質(zhì) C 糖甙類有中樞抑制作用，即降低自發(fā)運動及刺激反射作用、強直木僵作用，故大棗具有安神、 鎮(zhèn)靜之功。 7.養(yǎng)血安神：女性躁郁癥,哭泣不安 ,心神不寧等, 用紅棗和甘草,小麥同用〈甘麥紅棗湯〉, 可起到養(yǎng) 血安神,舒肝解郁的功效. 8.抗過敏 大棗乙醇提取物對特異反應性疾病，能抑制抗體的產(chǎn)生，對小鼠反應性抗體也有抑制作 用，提示大棗具有抗變態(tài)反應作用。 9.抗癌，抗突變 紅棗含多種三該類化合物，其中燁木酸、山植酸均發(fā)現(xiàn)有抗癌活性，對肉瘤 S－180 有抑制作用。棗中所含的營養(yǎng)素，能夠增強人體免疫功能，對于防癌抗癌和維持人體臟腑 功能都有一定效果。 10.保護肝臟有實驗證實，對四氯化碳肝損傷的家兔，每日喂給大棗煎劑共 1 周，結(jié)果血清總蛋白 與白蛋白較對照組明顯增加，表明大棗有保肝作用。 棗樹在我國的分布很廣，一般來講，小氣侯冬季最低氣溫不低于-32℃ [1]，就可栽培植棗。棗 樹在我國大面積經(jīng)濟栽培主要在山東、河北、河南、山西、陜西五省的黃河流域，近年來安徽、 甘肅、湖南、湖北發(fā)展很快。紅棗為溫帶作物，適應性強，營養(yǎng)豐富，富含鐵元素和維生素。紅 棗素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種。由于經(jīng)濟 的發(fā)展，特色農(nóng)業(yè)的建立，紅棗種植成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條新的產(chǎn)業(yè)項目，紅棗產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出 區(qū)域化布局、規(guī)?；l(fā)展、多種栽培模式盡顯其效的新格局。各地根據(jù)自己的情況確立了不同的 棗樹種植面積，為農(nóng)民增加了經(jīng)濟收入。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機械化作業(yè)在紅棗 栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，果樹種植每年以 10% 塔里木大學畢業(yè)設計 1 的速度遞增 [1]，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模, 每到收獲季節(jié)需要投入 大量的勞力來完成水果采收?？梢灶A見到，再過 3～5 年, 新種植的果樹進入盛果期后, 水果采 收作業(yè)將會出現(xiàn)因勞動力短缺、采收不及時，而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題 [1]。這 是因為，水果采摘是一項勞動投入量很大的作業(yè)，有些水果因成熟期不一致，需要多次采摘才能 完成收獲；而有些作為鮮食或作為加工用途的果品，因市場對于果實外觀要求較高，不能有碰傷、 刮傷、壓裂等機械損傷, 采收這些水果時必須小心翼翼；另外, 水果收獲是在離地面有 3～5m 高 的空中作業(yè)， 以上原因決定了水果采摘是一項費時、費工、費力的作業(yè) [1]。人工采收水果的速度 緩慢, 大面積發(fā)展水果種植時, 必須要依靠機械化來提高采摘效率。據(jù)有關資料介紹, 有些鮮食 水果的采收用工量較大，約占水果生產(chǎn)總用工量的 50%以上,導致特色果品的生產(chǎn)成本過大，不能 滿足向果品加工企業(yè)提供數(shù)量充足、質(zhì)量優(yōu)越、價格相對低廉的原料, 這樣極不利于企業(yè)直接參 與市場競爭 [1]?？梢剖郊t棗收獲機械的研究，就是針對紅棗的采摘時的要求進行設計的采摘機械， 紅棗的機械化收獲對提高收獲效率, 降低收獲作業(yè)成本, 做到適時收獲, 減少收獲過程中造成的 機械損，保證紅棗質(zhì)量，促進棗業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化、標準化具有重要現(xiàn)實意義。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外對水果機械化收獲技術的研究較多，機械采收在美國、西班牙、俄羅斯、意大利、英國、 德國、丹麥、匈牙利等國家的果園應用較為普遍。目前, 機采量較大的果樹作物有蘋果、葡萄、 甜橙、桃、李、杏、櫻桃、越桔、油橄欖、核桃、扁桃等。他們采用的機械收獲方法主要有：震 搖法、梳刷法、撞擊法、水力法、半機械化采收等方法。但是，針對紅棗收獲的采摘機械比較少。 據(jù)了解, 美國的堅果收獲已全部實現(xiàn)機械化，美國的葡萄、柑桔類水果的機械化收獲問題也 解決得較好。意大利生產(chǎn)一種鮮食水果收獲機， 專用于蘋果、梨、杏、李子等鮮食水果的收獲, 雖然這種水果收獲機需要人工輔助摘果，但摘下后水果的輸送、裝箱等過程全部是機械化操作， 水果收獲的效率可大大提高，同時也能避免和減少水果在收獲過程中的機械損傷。除了收獲機械 之外， 還需要引進適于機械化收獲的品種和果園修剪等管理技術。例如, 在法國和意大利，為實 現(xiàn)水果作業(yè)機械化，把葡萄樹普遍栽成扁平形，并花了很大的力量栽培修剪。栽果樹時，樹與樹 排列成行， 既有較好的光照與通風， 又便于拖拉機進入行間松土、施肥、噴藥和采摘。法國的 勃拉特研究所據(jù)此設計制造了一種高架式葡萄收獲機，成功地解決了釀酒用葡萄的收獲問題 [2]。 國外有很多發(fā)展水果機械化收獲的經(jīng)驗，值得我們學習和研究。 總之，國外的水果收獲機械研究主要在鮮食水果的收獲中，他們是著眼于市場針對性的研制 的各種收獲機械。他們不光強調(diào)機械一定要適應當?shù)剞r(nóng)( 園) 藝的要求，而是從生物學角度、農(nóng)( 園) 藝角度加大科研力度，開發(fā)利于機械化作業(yè)的新品種、新農(nóng)( 園) 藝等，為機械化作業(yè)創(chuàng)造 條件。這樣就提高了水果的機械化采收作業(yè)率 [3]。 我們國家雖然紅棗的種類很多，種植面積大。但是對于機械化采摘紅棗的技術還是比較少， 機械化作業(yè)水平很低。 近年來，作為鮮食上市的水果收獲仍沒有完全實現(xiàn)機械化。這是因為長在果樹上的果實的生 長形態(tài)不適于機械化采摘, 而市場對于商品果外觀要求又較高，不能有碰傷、擦傷等機械損傷的 緣故。雖然這種水果收獲機需要人工輔助摘果，但摘下后水果的輸送、裝箱等過程全部是機械化 操作，水果收獲的效率可大大提高，同時也能避免和減少水果在收獲過程中的機械損傷。 根據(jù)全國各地調(diào)查資料顯示，目前我國的水果機械化還只是停留在節(jié)水滴灌、灌溉施肥一體 化、包裝保鮮等有限的幾個工序上，在清洗、分級中偶有使用，而水果采摘機械還是很少。我國 的水果采摘機械種類很少，大型的機械化設備使用率很低，只有少量的半自動機械在使用。比如， 可移動水果采摘梯、可伸縮式高枝采果器這樣的改進型機械。這些機械雖然在某種意義上是生產(chǎn) 效率提升，提高了水果的采摘質(zhì)量。但是對于大面積的果樹收獲還是不能滿足要求，像紅棗這樣 的果實數(shù)量多，結(jié)果時，紅棗分布在果樹的各個部位，所以如果要提高生產(chǎn)率就需要機械化程度 塔里木大學畢業(yè)設計 2 比較高的水果采摘機械來完成。 1.3 方案的確定 本設計需要重點研究的是紅棗采摘機械的基本形式、傳動機構、采摘的類型。需要充分發(fā)揮 機械的特性，最大限度的利用機械結(jié)構對紅棗進行采摘并且保證收獲的紅棗質(zhì)量和采凈率。機械 化收獲是整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)里的重要部分。所以研究紅棗采摘機的技術具有很重要的意義。 設計要注意的是：采摘的方式；采摘后果實如何利于采集；保證對果實的損傷不影響其質(zhì)量； 使用簡便的采摘方式；減少對果實的打擊；提高采集裝置承接的效率；傳動裝置要配套和采摘機 械相互協(xié)調(diào)。 總裝圖如下： 圖 1-1 1 紅棗撿拾頭 3 風機 4 紅棗下滑板 5 擋板 6 盛果箱 7 盛果筐 8 輕雜物沉降室 9 驅(qū)動手柄 10 濾網(wǎng)兜 11 機架 本新型設計使用時，風機高速旋轉(zhuǎn)，對盛果箱產(chǎn)生正壓吹送，而因氣流告訴流動，在撿拾吸 頭、吸氣管里產(chǎn)生負壓。在撿拾紅棗時人推動機具前進，撿拾頭貼著地面，在負壓的作用下，地 表紅棗被吸入管道中，在經(jīng)風機出口時，被風流吹送到盛果箱內(nèi)，因氣流截面積突然增大，果品 在盛果箱內(nèi)部收到擋棗部的阻擋沿著紅棗下滑板滑落到盛果筐內(nèi)，輕雜物樹葉、灰塵等在氣流的 作用下，翻過擋棗部落到盛果箱后部的上方的輕雜物沉降式內(nèi)，經(jīng)過過濾網(wǎng)兜的過濾，輕雜物葉 子和灰塵沉降于此，氣流從網(wǎng)兜中流出，完成地表紅棗的撿拾過程。隨著人推著機具不斷沿著棗 樹前行，落到地表的紅棗被吸入盛果筐內(nèi)，筐滿后換成空筐子繼續(xù)作業(yè)。本實用型機械采用負壓 撿拾，正壓輸送，工作效率高，不傷果，結(jié)構簡單，造價低廉，工作可靠，通過機械代替人工撿 拾地面的紅棗，省時省力易于推廣。 2.設計方案的選擇 2.1 采摘方式 經(jīng)過資料的查詢和實際的測量，確定采摘機所具備的基本條件是：工作寬度小，易移動，采 摘過程對果實的損傷小。經(jīng)研究采用負壓撿拾，正壓傳送，中間擋棗部前表明設計成弧形進一步 降低紅棗與擋棗部進行碰撞時出現(xiàn)的碰撞摩擦力，減少紅棗表皮的損傷。紅棗擋部也可以設計成 一塊平直的擋板，可以減少制作的成本。 塔里木大學畢業(yè)設計 3 2.2 傳動方式 根據(jù)設計機械的性能，為了提高機械的靈活性，減少造價，節(jié)約陳本，采用氣流傳送。因為 紅棗的質(zhì)量較小所以采用這種方式，是的機器更加的靈活。 3 紅棗采收機的結(jié)構機說明與工作原理 3.1 氣吸式紅棗收獲機的工作原理圖 圖 3-1 氣吸式紅棗收獲機示意 1 紅棗撿拾頭 3 風機 4 紅棗下滑板 5 擋板 6 盛果箱 7 盛果筐 8 輕雜物沉降室 9 驅(qū)動手柄 10 濾網(wǎng)兜 11 機架 整機結(jié)構由：紅棗撿拾頭 風機 紅棗下滑板 擋板 盛果箱 盛果筐 輕雜物沉降室 驅(qū)動手柄 濾網(wǎng)兜 機架等組成。采用半自動的方式，由人工推動其前行。風機安裝在習慣的尾部。在風機 與紅棗收獲頭之間設計一個波紋管，提高紅棗收獲頭的靈活性。 3.2 紅棗采收機的工作原理 本新型設計使用時，風機高速旋轉(zhuǎn)，對盛果箱產(chǎn)生正壓吹送，而因氣流告訴流動，在撿拾 吸頭、吸氣管里產(chǎn)生負壓。在撿拾紅棗時人推動機具前進，撿拾頭貼著地面，在負壓的作用下， 地表紅棗被吸入管道中，在經(jīng)風機出口時，被風流吹送到盛果箱內(nèi)，因氣流截面積突然增大，果 品在盛果箱內(nèi)部收到擋棗部的阻擋沿著紅棗下滑板滑落到盛果筐內(nèi)，輕雜物樹葉、灰塵等在氣流 的作用下，翻過擋棗部落到盛果箱后部的上方的輕雜物沉降式內(nèi)，經(jīng)過過濾網(wǎng)兜的過濾，輕雜物 葉子和灰塵沉降于此，氣流從網(wǎng)兜中流出，完成地表紅棗的撿拾過程。 4 作業(yè)程序 4.1 啟動本機械的動力裝置汽油機。 4.2 放置好盛果筐子。 4.3 開始撿拾，由人工推著機械前進然后紅棗吸頭在氣流的作用下將紅棗吸入盛果箱內(nèi)。然后人推 著收獲機沿著棗樹前進，等盛果筐滿了后換換一個空的筐子繼續(xù)作業(yè)。 5 紅棗采收機的零件的選擇 5.1 設計要求 設計一種氣吸式紅棗收獲機包括裝有行心輪的機架以及風機，其特征是：在機架上設置一個盛 果箱，在盛果箱的前端上部安裝一根吸氣管，所說的風機安裝在吸氣管上，吸氣管的自由端口連 接著一個紅棗撿拾吸頭，在盛果箱后部上方的輕雜物沉降室的下端連接這一個過濾網(wǎng)兜，在盛果 箱中部頂端設計一個豎直向下延伸的擋棗部，擋棗部的長度與盛果筐的寬度相同。在擋棗部下方 塔里木大學畢業(yè)設計 4 的盛果箱內(nèi)放置著一個盛果筐，盛果筐的前端頂部與盛果箱的前臂之間設計一個傾斜的紅棗下滑 板。為了實用的方便在風機和紅棗撿拾頭直接設計一根波紋管。而且盛果筐四周壁上均設置著網(wǎng) 孔，擋棗部為平直的擋板，所說的紅棗下滑板為柵欄板柵欄板上的縫隙寬度必須比紅棗的寬度小。 5.2 工作方式的確定 本新型設計使用時，風機高速旋轉(zhuǎn)，對盛果箱產(chǎn)生正壓吹送，而因氣流告訴流動，在 撿拾吸頭、吸氣管里產(chǎn)生負壓。在撿拾紅棗時人推動機具前進，撿拾頭貼著地面，在負壓的作用 下，地表紅棗被吸入管道中，在經(jīng)風機出口時，被風流吹送到盛果箱內(nèi)，因氣流截面積突然增大， 果品在盛果箱內(nèi)部收到擋棗部的阻擋沿著紅棗下滑板滑落到盛果筐內(nèi)，輕雜物樹葉、灰塵等在氣 流的作用下，翻過擋棗部落到盛果箱后部的上方的輕雜物沉降式內(nèi)，經(jīng)過過濾網(wǎng)兜的過濾，輕雜 物葉子和灰塵沉降于此，氣流從網(wǎng)兜中流出，完成地表紅棗的撿拾過程。 5.2 動力的選擇 5.2.1 風機的選擇 根據(jù)設計要求，查風機手冊［1］ 。 ［1］續(xù)奎昌，王洪強，蓋京方 .風機手冊.第二版.機械 工業(yè)出版社，2011 年: 369～400. 表 5-1 Y90S-4-1 離心式通風機 機號 No. 轉(zhuǎn)速 /（r/min ） 全風壓 /pa 風量/（ ）sm3 功率/kw 傳動方式 外形尺寸 質(zhì)量/kg Y90S-4-1 2900 994~606 1131~2356 1.5 A 251×455 ×561 24.5 5.2.2 風機的選型計算 表 5-2 風機的類型 型號序號 名稱 形式 品種 說明 1 （通用）離心式通風機 4-72 No.20 一般通風換氣用， 壓力系數(shù)乘 5 后化 整數(shù)為 4，轉(zhuǎn)速為 72，機號為 20 即葉 輪直徑為 2000mm。 2 （通用）離心式通風機 4-2 72?No.20 示葉輪是雙吸入形 式，其他參數(shù)同第 一條。 3 礦井離心式通風機 K4-2 72 No.20 礦井主扇通風用， 其他參數(shù)同第二條。 4 防爆離心式通風機 B4-72 No.20 防爆通風換氣用， 其他參數(shù)同第一條。 5 （通用）離心式通風機 4-721 No.20 與 4-72 型相同的另 一（系列）產(chǎn)品。 其他參數(shù)同第一條 塔里木大學畢業(yè)設計 5 6 鍋爐離心式通風機 G4-72 No.20 用在鍋爐上其他參 數(shù)同第一條。 常見的風機的與動力機構的連接方式 4-72 型離心式通風機可輸送空氣和其他不自燃的、對人體無害的、對鋼材無腐蝕性的氣體。 氣體內(nèi)不允許有粘性物質(zhì)，所含塵土及硬質(zhì)顆粒物不大于 150mg/m3。氣體溫度不得超過 80。 C。該 風機具有良好的氣動性能，葉輪、皮帶輪均經(jīng)嚴格的靜、動平衡較正，故運轉(zhuǎn)平衡、振動小、效 率高、壽命長等特點。廣泛適用于工礦企業(yè)、大型建筑物、賓館酒樓等室內(nèi)通風換氣排煙。4-72 型有四種轉(zhuǎn)動方式：A 式為電機直聯(lián)傳動；B 式為皮帶輪在兩大支撐點中間傳動；C 式為電機通過 軸承箱聯(lián)軸器傳動；D 式為電機通過軸承箱聯(lián)軸器傳動。NO.2.8-6 采用 A 式傳動；NO.8-12 采用 C、D 式傳動；NO.16-20 采用 B 式傳動。查資料最后確定為直接連接。 風機主要性能參數(shù)的確定 風機的主要性能參數(shù)包括流量（可分為排氣與送風量） 、壓力、氣體介質(zhì)、轉(zhuǎn)速、功率、參數(shù) 確定項目見下 表 5-3 風機的主要性能參數(shù) 項目 單位 備注 風量 m /min、m /h、kg/s3最大最小量喘振點流量 標準風量 m /min（NTP ） 、 m /h（NTP） 壓力 進氣及出氣靜壓、風機靜 壓、全壓、升壓 Pa、Mpa 溫度 C0最高、最低溫度 濕度 Kg/h 密度 Kg/ m (NTP)3 灰塵量及灰塵種類 g/ m 、g/ m (NTP)、g/min 附著性、磨損性、腐蝕性 氣 體 介 質(zhì) 氣體種類 腐蝕性、有毒性、易爆性 轉(zhuǎn)速 r/min 滑動、定速、變速（轉(zhuǎn)速 范圍） 功率 輸出功率 Kw 驅(qū)動機（電動機、發(fā)動機） 驅(qū)動方法（帶輪、直連、 液力聯(lián)軸器） 5.2.3 風機流量的計算 所說的風機流量是指用氣流量換算成進氣狀態(tài)的結(jié)果來表示的，通常以 /h. /min 表示。 3M3 但在壓比為 1.03 以下時，也不妨將出氣流量看作為進氣流量。在化學工業(yè)等領域中以 /h（常溫 3 常壓）來表示的情況居多，它是將流量換算成標準狀態(tài)，即 0c、0.1MPa 干燥狀態(tài)。另外。有時還 以質(zhì)量 m 按 kg/s 來表示的。 流量亦稱氣體量或著空氣量。將出氣流量 Qvs 可以按以下公式計算 塔里木大學畢業(yè)設計 6 Qvs=Qvd （1-1 ）sd? 式中 出氣氣體的密度（ kg/ ） ；d?3m 進氣氣體的密度（kg/ ）s3 標準狀態(tài)的流量 qvn[ /min(常溫常壓）]換算成進氣流量 qvs( /min)可按下式計算 3M 3M Qvs=qvn （1-2 ））（ sb1273PT?? 式中 T1— 進氣體的熱力學溫度（K ） Pb1—進氣絕對壓力（kPa） Ps—水蒸氣的飽和壓力（kPa） —相對濕度? 5.2.4 壓力功率與風機的選型 一 壓力 為進行正常通風,需要有客服管道阻力的壓力,風機則必須產(chǎn)生出這種壓力.風機的壓力分為靜壓 動壓 全壓三種形式。其中，客服前述送風機的壓力為靜壓；把氣體流動中所需的動能轉(zhuǎn)換成壓力 的形勢為動壓,實際中,為實現(xiàn)送風目的,就需要有靜壓和動壓. 二 全壓 靜壓 動壓 風機的全壓及靜壓 1 靜壓、動壓、全壓 靜壓 Ps 為氣體對平行于氣流的物體表面作用是壓力，它是通過垂直于其表面的孔測量出來的。 動壓 Pd 以下式表示： Pd= （1-3 ）2v? 式中 Pd—動壓（Pa） —氣體的密度（ kg/ ）?3m v—氣體的速度（m/s） 全壓 Pt 為動壓和靜壓的代數(shù)和，即 Pt=Ps+Pd （1- 4） 2 風機的全壓、靜壓 所謂風機的全壓是指由風機所給定的全壓增加量，即風機的出口和進口之間的全壓差。若下 標 2 表示出口，1 表示進口，則 Ptf=Pt1-Pt2=(Ps2+Pd2)-(Ps1+Pd1)=(Ps2-Ps1)+(Pd2-Pd1) （1-5 ） 所謂風機的靜壓是指由風機全壓減去風機出口的動壓，即 塔里木大學畢業(yè)設計 7 Psf=（Pt2-Pt1）-Pd2=(Ps2-Ps1)+(Pd2-Pd1)-Pd2=(Ps2-Ps1)-Pd1 （1-6 ） 式中 Ptf—風機的全壓（Pa） Psf—風機的靜壓(Pa) Pt1—風機進口全壓(Pa) Pt2—風機出口全壓(Pa) Pd1—風機井口處動壓(Pa) Pd2—風機出口處動壓(Pa) Ps1—風機井口處靜壓(Pa) Ps1—風機出口處靜壓(Pa) 如果風機的進口和出口的面積相等，則動壓也可以看成大致相等（Pd1= Pd2） ，對于全壓及靜壓可 歸納如下： 1）在使用狀態(tài)下如圖 1-2 所示，在同時帶有進氣管和出氣管的風機中，出口動壓與進口動壓 之差中，在減去進口動壓，即根據(jù)（Pd1= Pd2） ，則風機的全壓：Ptf=Ps2-Ps1 此外風機的靜壓可以由式（1-6）可知。 2）在使用狀態(tài)下，僅具有出氣管，進口朝大氣開放式時的風機全壓為出口靜壓與出口動壓之 和。此外，風機的靜壓可用出口靜壓表示即，因 Ps1=0、 Pd1=0，根據(jù)式（1-5） 、式（1-6 ） 風機的全壓 Ptf=Ps2+Pd2 （1-7 ） 風機的靜壓 Psf=Ps2 （1-8 ） 表 5-1 塔里木大學畢業(yè)設計 8 3）在使用狀態(tài)下,僅具有進氣管,出口朝大氣開放時的風機全壓可用進口靜壓表示,風機的靜壓靜 壓可以在進氣靜壓(負壓)上加上進口動壓表示.即 風機的全壓 Ptf=-Ps1 （1-9 ） 風機的靜壓 Psf=-Ps1+Pd1 （1-10 ） 壓力單位,在通風機中,可用用 Pa 表示,在鼓風機中用 kPa 或 Mpa 表示。 4）最后確定選擇的風機為 圖 5-2Y90S-4-1-1.5kw 型離心式風機 6 主要的已知參數(shù) 空氣密度：1.293 kg/m 而要使紅棗可以被吸進沉降室，單顆棗重 20~30g，相對應的投影面積大 約為 10~15cm。通過計算可以得到我們需要的最小負壓和空氣流速大約為=200PA =20m/s 6.1 汽油機的選擇 根據(jù)風機的轉(zhuǎn)速以及功率選擇 表 6-1 汽油機的參數(shù) 型號 排量(ml) 功率（kw） 轉(zhuǎn)速（r/min） 152F 97.7 1.1~1.9 3600 6.2 氣吸式紅棗售貨機的機架的設計 塔里木大學畢業(yè)設計 9 圖 6-1 機架 6.3 底板的設計 圖 6-2 圖 6-3 底板有 40 40 3 的角鐵焊接而成? 塔里木大學畢業(yè)設計 10 6.4 擋棗部的設計 圖 6-4 擋棗部是由一個角鋼焊接而成的一個框子中間是鐵絲網(wǎng) 6.5 塵袋的設計 吸塵器主要對借助機體內(nèi)外氣壓差進行工作。吸塵器電機高速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)電機的入口將吸塵器 的塵箱內(nèi)的空氣吸走，使塵箱產(chǎn)生負壓，即產(chǎn)生一定的真空，地上的灰塵就會隨著空氣通過地面 刷、接管、軟管、濾塵袋（或塵杯）進入到塵箱內(nèi)，灰塵留在塵杯內(nèi)，空氣進入到電機后經(jīng)吸塵 器的出風口排出。由于塵袋上有小孔，所以細小的灰塵不能完全過濾，從尾氣中露出。 圖 6-5 6.6 三通的設計 三通管工件如圖所示，它是一種常見的塑料工件，廣泛運用于個行業(yè),由于塑件材料為聚氯 乙烯，模具澆注系統(tǒng)應粗短，進氣口截面應該粗短，氣流流程不易過大,因此采用直接澆口。根據(jù) 該塑件的結(jié)構特點模具設計為上下開模,三向軸測芯，由滑塊上的型芯成型.為了使模具與注射機相 塔里木大學畢業(yè)設計 11 匹配提高生產(chǎn)力和經(jīng)濟性、保證塑件的精度,并考慮時應合理確定型腔數(shù)目該模具選擇一次開模及 一模一腔。 圖 6-6A 圖 6-6B 6.7 風機吸頭的設計 風機吸頭利用風機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生負壓,然后利用氣壓使紅棗吸入框子內(nèi)部 圖 6-7 7 結(jié)論 （1）可移動紅棗收獲機的應用可以充分利用機械運動進行收獲，使原本的低效率的采收提高 了工作的效率，并且降低了采摘的人工成本。 （2）可移動紅棗收獲機代替了以往的人工采摘作業(yè)，提高了機械化程度及生產(chǎn)效率，節(jié)省了 人力及時間，改善了工人的作業(yè)環(huán)境。為少勞力的紅棗采摘提供了便利。 （3）本設計采用小型單缸汽油機驅(qū)動，結(jié)構簡單不復雜，理論上達到了采摘要求及其它相應 工作條件。理論上收獲機有較高的利用價值，由于本設計沒有做試驗，對其實際的可行性程度還 塔里木大學畢業(yè)設計 12 不能確定。估計問題可能出現(xiàn)在這幾個方面:首先，效率可能會比較低。其次在實際操作的過程中 還可能存在一些別的問題。 致 謝 首先感謝的是我的指導老師，設計是在馬少輝老師的悉心指導下完成的。他無論是在資料的 整理，還是在設計的畫圖等各個方面都給予了我大量的指導和幫助，在他的精心指導下，才使得 我的設計一步一步的有序的完成，同時也學到了許多書本上學不到的知識，受益匪淺，特致以深 深的感謝。同時也要感謝學科組每一位老師們在百忙中抽出時間對我的問題進行了詳細的解答和 指導，也給我提供了充足完備的條件和寶貴的學習交流機會，而且在我沒有想到的方面還給予我 詳細的指導，為我改進設計，提供了寶貴的建議，學生深表謝意。 大學四年學習時光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對我的母校，我的父母親人們，我的老師和同學 們、表達我由衷的謝意。感謝我的母校塔里木大學給了我在大學的本科四年深造機會，讓我能繼 續(xù)學習和提高。塔里木大學四季如歌的校園，美麗如詩的風景都深深的留在了我的記憶里。四年 珍貴的學習期間，讓我的知識體系更加完善，思想觀念更加成熟，整體素質(zhì)得到了極大的鍛煉。 “自強不息，求真務實”的校訓我將銘記于心，在未來的學習和工作中躬身踐行。 再次,感謝我的同學們,在畢業(yè)設計過程中得到了他們無私的幫助，以及許多啟發(fā)性的指導和 建議。在此向所有支持、關心、幫助我的人表示由衷的感謝!祝他們永遠健康、幸福! 最后，感謝我的父母親人們對我大學四年學習的默默支持，使我能順利完成學業(yè)。 塔里木大學畢業(yè)設計 13 參考文獻 [1]特色水果機械化收獲問題的探索 梁勤安, 楚耀輝, 王曉東, 王國強 農(nóng)科院農(nóng)業(yè)機 械化研究所, [J]：農(nóng)機化，2006 （4） [2]國外果園的機械采收 丁志祥 四川省農(nóng)業(yè)科學院果樹所，[J]農(nóng)機化研究，2004 ( 3 ) [3]可伸縮式高枝采果器的設計 湯興初，吳明亮，全臘珍，張 嵐，鄧春香 湖南農(nóng)業(yè)大學工程技 術學院，[J]農(nóng)機化研究，2004 ( 3 ) [4]機械設計手冊(第二版)中冊.化學工業(yè)出版社，1983 [5]吳宗澤.機械課程設計手冊.高等教育出版社，2006 [6]機械設計圖冊.化學工業(yè)出版社，2002 [7]機械設計手冊單行本.化學工業(yè)出版社，2002 P5-845-19 [8]單輝祖.材料力學高(第二版).等教育出版社，2002 [9]北京農(nóng)業(yè)工程大學.農(nóng)業(yè)機械學(第二版).農(nóng)業(yè)出版社，1994 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