機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--4H-2型花生收獲機的設計原理和運動特征分析 中文版

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外文資料名稱： of 外文資料出處： of 1 2005,(1): 87 附 件： 資料翻譯譯文 指導教師評語： 簽名： 年 月 日 1 4H - 2 型花生收獲機的設計原理和運動特征分析 尚書旗 , 王建剛 , 王方艷 , 劉曙光 , 姜元志 徐磊譯 摘要： 4H - 2型花生收獲機結構 ,動作原理和主要部分設計的描述和分析 ,和主要工作部分運動學模型的創(chuàng)建。根據優(yōu)化結構的原理，利用 時為今后這種機器更進一步研究提供理論基礎。 關鍵詞： 花生收獲機；設計原理；運動特征 1 引言 花生是世界上主要的油料植物之一，采油量和國際貿易中僅次于大豆 [1, 2 ]。很久以來，花生的栽種、收獲和加工主要地是由人工完全。它是一種低效率的勞動，嚴重地影響花生生產。特別是最近幾年 ,當剩余的農村勞動力到市區(qū) ,花生生產的各環(huán)節(jié)間的矛盾更加強 ,花生生產的機械化變的特別重要。在發(fā)達 國家花生收獲機的研究和發(fā)展已經進行很長時間， 的花生聯合收獲機和在密執(zhí)安國際土壤博物館的 ]?；ㄉ斋@機在中國的發(fā)展比那些發(fā)達國家是慢的 ,大概是在 60年代開始的。既七十年代以來 ,許多典型的花生收獲機仿制品被引入中國，例如東風 69 型 , 44 ]。這些產品帶來收獲花生的便利 ,但是當前全部的收割機結構采用二梯級的鏟和分離鏈結合在一起的原理結構。 這些機器 不得不配在中 些機器結構復雜，生產成本高，動力消耗較大，可靠性也差，而且收貨損失率也很高，散步的花生藤很亂，人工收集非常麻煩。它不適于現行花生收獲的要求導致花生的收獲幾乎完全的由人工完成。花生收獲的機械化水平嚴重地影響花生生產的發(fā)展。 隨著環(huán)境惡化，春秋季的播種期間干旱和較少降雨量的現象經常發(fā)生。 花生生產受天氣的影響較大?，F在采用塑料薄膜覆蓋種植的方法（圖 1中展示了基本構造）。這個新技術將保持土壤的濕度 ,增加地面溫度、減少在秧苗時期的管理，于是增加花生的產量。有許多功能的花生播種機已經應用在 大規(guī)模的區(qū)域 ,但是那薄膜的質量有待提高，因為影響種植工作 [5 2 圖 1：花生播種和塑料薄膜覆蓋輪廓 為了解決上述的問題 ,發(fā)明了一有新動作原理和結構的新型的花生收獲機，而且已經出現在市場上?，F在該收割機已經獲得專利（專利號： 發(fā)明專利（專利號： 該機器已經基本研究出來。 2 花生收獲機的結構設計 器結構的整體分析 4H - 2 型花生收獲機結合高級植樹法和農業(yè)需求，可以一次行程收貨 2 排。配在 8. 8 ~ 13. 0 小四輪拖拉機上。 4H - 2 型花生收獲機由導向輪、傳動軸、偏心輪、連桿、長搖臂、豎軸、收獲部分、長連桿、搖臂、裝配裝置和機架等等組成。圖 2展示了這個機構。 圖 2：花生收獲機簡圖 4H - 2型花生收獲機工作部分的驅動力由拖拉機的飛輪提供。當拖拉機前進時 , 3 動力輸出由動力輸出軸驅動的驅動偏心輪 11 經聯接器 2 和傳動軸３輸出。然后偏心輪 11 驅動長搖臂５經連桿 12 傳送。豎軸４和收獲部分 13 是做一起的 , 搖桿８跟長連桿６和長搖臂５組成一平行四邊形機構 , 所以收獲部分 10 3來回擺動直立的軸４和９有一樣頻率和角度但是方向相反。工作過程是 :鏟 10和挖掘外面的花生和反向花生 ,當縱向的格子連續(xù)地做扇形搖擺，于是打斷混合的土壤和花生。通過這個運動粘土通過格子沉落 ,輕些花生往上移 ,因此花生和土壤分離。花生連續(xù)地向后面移動 ,終于均勻的敷設在地面上、便于人工收集。 要技術參數 表格 1展示 4花生收獲機主要技術參數。 表 1 主要技術參數 ──────────────────────────── 動力要求 型四輪拖拉機 生產力 獲損失率 ≤ 2% 花生土壤含有率 < 5% 花生破壞率 < 1% 機構花生掘取率 < 3. 5% 尺寸 (L × W × H 1280× 780 凈重 / 158 ──────────────────────────── 3 主工作部件的設計 輸部分的設計 為了克服傳統(tǒng)的花生收獲機之前提到的缺點， 4H - 2 型花生收獲機發(fā)明一新結構和運動原理。鏟和分離部分已經結合在一起所以降低耗費功率 ,以及機器的尺寸和收獲損失。傳輸和控制設備設計成高效傳動和隨手的調整。為了配這 8. 8 4H - 2 型花生收獲機的動力輸入軸坐落于左側面。倒平行四邊形機構是這機器的顯著特征。兩個鏟搖擺是同一個角度但是反方向的 。二鏟架受到橫向力作用相互抵消的。機器的穩(wěn)定性是得到保證的，制造的成本是大大的減少，有益于這個收割機的大規(guī)模生產和普及。 4 架的設計 收割機在田地處理稠密的花生莖時、花生地的水渠很容易擋住鏟子，導致工作阻力增加 ,花生分離不靈 ,甚至收割機不能持續(xù)工作。為了解決這個問題 ,鏟架（在圖 3中顯示）使用了半開臂 " "結構，底部也用了鏟。 圖 3： 鏟架簡圖 角皮帶傳輸的設計 按照不同的田地狀態(tài)，收獲部分的搖擺頻率將應調整和變化。為此采用一級三角皮帶傳動通過替換三角皮帶輪來改變搖擺頻率。四連桿機構和 皮帶輪尺寸最佳化后，搖擺的頻率和范圍是更合理的。 柵形狀的設計 如果格柵截面的是圓 ,格柵跟鏟接點很容易彈性失效而斷裂。為了增加他的抗彎強度，特意選擇平矩形截面的格柵，后面提供了他的理論設計和實驗分析（圖 4展示了它的結構）。 圖 4： 柵格形狀簡圖 體部件的理論分析 圖 5展示 4H - 2型花生收獲機的傳輸部分。 5 圖 5：傳輸機構簡圖 在圖中， 3 是傳動軸、 11 是偏心輪， 搖臂 5 和 8， 別是連桿 6和 12， A、 和 9（參考圖 2）。 圖 6：運 動簡圖 [9, 10 ] 當 4動軸 3 驅動偏心輪 11轉動。 E 點的運動軌跡是一段弧，但在 坐標平面內它的長度比 桿短點。因此 E 點在 坐標平面內軌跡可看作直線運動。圖六 展示偏心輪 O′ 2 O′ F = R , L ,E。所以在用直角坐標系建立該運動方程。設 O 為坐標原點， 方向為正 X 軸。根據已知條件，在 t=0 時， F 點在 F ′的位置， 點位置。 O F ′ + O ′ F ′ = L + R. E 點 的 坐 標 是 ： x = O E = - ( ) = (R + L ) -（ φ ）22 + =R（ 1 +L（ 1- φ( 221 ） 因為 R/L=λ? φ =ω t，所以 x=R(1t)+L(1- )t1 2 ωλ? 6 根 據 曲 柄 搖 桿 機 構 ， λ 通 常 在 1/6~1/4 之 間 。 通 過 2 次方程t1 λ? =1- 2 ωλ - 4 ωλ -…… 第三個數字開始非常小，足以忽略不計 即： s i ns i n 2222 ωω λλ ???， x = R (1 - t +21λ t) v = t +21λ t) 倒平行四邊形 據 E 的軌跡的運動特征。圖 7 顯示了該機構。 A 和 B 代表豎軸 4 和 9， 別代表搖桿 5 和 8， 連桿 6。 A 是零點， 向是該極坐標的正向， 1、則 θ =1 - t +21λ t) ω = 1( t +21 λ t) 圖 7：倒平行四邊形機構簡圖 獲部分的運動學方程 如圖 8所示，當 4H - 2型花生收獲機相對靜止時，搖擺格柵 任一點的運動是圍繞豎軸做橫向扇形往復運動。當工作時，搖擺格柵 任一點的運動是該裝置 7 和拖拉機移動的合成。引文直軸的搖擺速度是不通的，所以運動軌跡也不一樣，但還是有規(guī)律的。取搖擺格柵最遠點 H，它的靜態(tài)時等式是： 它的運動學方程是： 根據優(yōu)化原理，搖擺格柵最遠 H 點運用的軌跡運用 可視圖象 件描繪出來了（在圖 9 上顯示）。 圖 8：速度合成圖 8 圖 9： 5 收割機的功能特征 這搖擺挖掘原理和倒平行四邊形機構已經成功地創(chuàng)造和應用于 4H - 2 型花生收獲機。它打破了收貨機構上鏟和分離機構鏈接在一起的傳統(tǒng)結構。 (1)4H - 2型花生收獲機和通用的小型四輪拖拉機相配。它設計合理 ,工作性能可靠、功能穩(wěn)定 ,調節(jié)便利、適應性較高 ,本機器在不同的田地上可以收貨大量花生。 (2)為了合并鏟和分離器制作了搖擺挖掘原理。成功地實現了一套、簡單化的工序來處理挖掘和分離花生。這兩個收獲 部分運用倒置平行四邊形機構傳送動力 ,它們同前角度搖擺但是反向方向 ,鏟架雙方受到力作用兩抵 ,這樣它的操作穩(wěn)定性得到保證，阻力和動力消耗得到減少。 (3)在收獲過程中，不打斷塑料薄膜花生藤也容易收集。地表沒任何殘留物。 (4)通過這個搖擺挖掘原理時，該收獲機整體的阻力和動力消耗都降到最小。利用該搖擺機能 ,土壤跟重的東西通過格柵的孔往下掉，花生和一些輕的東西往上移，因此花生收貨損失率顯著的減少。 (5)該機器各種工作和性能指標優(yōu)越于同類花生收獲機 ,它擁有較高的生產力同時損失率也較低，經濟效益顯著。 4H - 2 型花生收獲機是適于中國等小規(guī)模農場 9 的花生生產的新典型的農具。本收割機結構簡單，價格便宜。它的各個性能指標優(yōu)越于花生收獲的標準技術指數，它可以給顧客帶來更好的經濟效益。在后來的花生生產中的應用和推廣、 4H - 2型花生收獲機得到社會廣泛的稱贊。本專利成就表明該 4H - 2型花生收獲機的設計原理到達到一新的高度水平。 參考文獻 [1 ] J ]. 1990, 6 (2) : 21- 25. [2 ] p of J ]. 1993, 2: 26- 29. [3 ] of of R ]. 2000. [4 ] ]. 2002[5 ] of 1999. [6 ] et M ]. 1981, 81- 90. [7 ] is to N ]. 2000, 4: 12- 14. [8 ] 1991, 61- 80. [9 ] M ]. 1982, 46- 52. [10 ] of [M ]. 1985, 112