殘膜雜質(zhì)分離裝置的設(shè)計(jì)

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16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 殘膜雜質(zhì)分離裝置的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 王槽輝 學(xué) 號(hào) 8031212207 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16-2 指導(dǎo)老師 馬少輝 日 期 2016.05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 前 言 從1978年中國(guó)應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)以來(lái)全國(guó)鋪膜面積超過(guò)800萬(wàn)hm2其中超過(guò)180萬(wàn)hm2， 中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的地膜覆蓋植棉國(guó)。大量的殘膜污染造成的減產(chǎn)損失將超過(guò)鋪膜種植所能夠帶來(lái)的增產(chǎn)效益，長(zhǎng)期下去將使土壤受到重度污染，嚴(yán)重影響作物的生長(zhǎng)和發(fā)育并最終導(dǎo)致耕地荒廢[1]。所以，研究農(nóng)田殘膜污染治理技術(shù)是當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一。 本設(shè)計(jì)是針對(duì)回收后殘膜進(jìn)行雜質(zhì)分離，清除其中夾雜的棉桿、棉枝、土塊等雜質(zhì)，是殘膜利用前的清理工作。本設(shè)計(jì)中的殘膜分離裝置是根據(jù)各種抖動(dòng)式殘膜回收機(jī)優(yōu)化組合基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來(lái)的一種殘膜雜質(zhì)分離裝置，所以下文中會(huì)對(duì)部分的殘膜回收機(jī)進(jìn)行分析。重點(diǎn)是對(duì)殘膜雜質(zhì)分離裝置中的分離裝置機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。分離裝置由對(duì)輥、抖動(dòng)鏈、抖動(dòng)輪組成。本殘膜雜質(zhì)分離裝置的創(chuàng)新點(diǎn)是在分離裝置中增加了一對(duì)對(duì)輥，使殘膜中的長(zhǎng)截棉桿通過(guò)對(duì)輥壓碎分成小節(jié)，增強(qiáng)了殘膜中的雜質(zhì)分離效果。由于本殘膜雜質(zhì)分離裝置還是不夠成熟，所以本文裝置無(wú)法達(dá)到回收殘膜完全的雜質(zhì)分離，分離雜質(zhì)的程度初擬可以達(dá)到80%左右。 關(guān)鍵詞：殘膜；雜質(zhì)；分離裝置；設(shè)計(jì) 目 錄 1緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2國(guó)內(nèi)外殘膜回收的發(fā)展?fàn)顩r 1 1.3國(guó)內(nèi)外殘膜回收存在的問(wèn)題 2 1.4研究的內(nèi)容和方法 3 1.5預(yù)期目標(biāo) 3 1.6重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 3 1.7工作條件及解決方法 3 2殘膜雜質(zhì)分離裝置的總體設(shè)計(jì) 4 2.1殘膜雜質(zhì)分離裝置方案的選擇 4 2.2殘膜雜質(zhì)分離裝置的結(jié)構(gòu) 4 2.3殘膜雜質(zhì)分離裝置的原理 5 3殘膜雜質(zhì)分離裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 3.1輸送壓緊裝置 5 3.2機(jī)架的設(shè)計(jì)說(shuō)明 5 4分離裝置的設(shè)計(jì) 6 4.1 對(duì)輥的設(shè)計(jì) 6 4.2抖動(dòng)輪的設(shè)計(jì) 7 4.3抖動(dòng)鏈的工作分析 9 5動(dòng)力裝置的選用 9 5.1電機(jī)的類型 9 5.2變速箱的分配傳動(dòng)比 10 總 結(jié) 12 致 謝 13 參考文獻(xiàn) 14 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1緒論 1.1課題研究的意義 地膜覆蓋種植技術(shù)改善和優(yōu)化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植條件，克服了一些不良條件和不良環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的影響，所以，地膜覆蓋種植技術(shù)被認(rèn)為是一種能使農(nóng)作物早熟、高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。地膜覆蓋種植技術(shù)在我國(guó)得到普遍推廣，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了積極的促進(jìn)作用。從1978年我國(guó)應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)以來(lái)，由于該項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)措施對(duì)農(nóng)作物栽培全生育期有早播、增溫、保墑(水)、抑制雜草生長(zhǎng)、早熟、提高產(chǎn)品質(zhì)量和增產(chǎn)增收等顯著特點(diǎn)，目前我國(guó)已推廣應(yīng)用到 29 個(gè)省、市、自治區(qū)，農(nóng)作物有糧、棉、油、糖、瓜菜類等40余種。全國(guó)鋪膜種植面積超過(guò)800萬(wàn)公頃，超過(guò)180萬(wàn)公頃，我國(guó)地膜覆蓋種植面積位居世界上第一。伴隨著我國(guó)農(nóng)膜需求和生產(chǎn)的逐漸增加，廢舊農(nóng)膜的數(shù)量也與日俱增，然而它的回收率卻很低，還不到15%廢舊農(nóng)膜由于太薄，容易被風(fēng)吹得四處飄蕩，農(nóng)民用手拾撿難度較大[2]。 農(nóng)用塑料薄膜主要有用于溫室塑料大棚的聚氯乙烯(PVC)和用于地膜的聚乙烯(PE)等,都是聚乙烯烴類化合物,自然條件下極難降解,在土壤中可存在200～400年[3]。殘膜阻礙了土壤水分下滲的連續(xù)性，被殘膜擋住了的重力水很難在自身的重力下向下滲入。同時(shí)，殘膜碎片還影響了土壤對(duì)外界水分、養(yǎng)分的吸收。阻礙了土壤與外界的空氣交換，使土壤中的微生物難以存活，破壞了土壤中的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，最終使土壤板結(jié)。殘膜污染嚴(yán)重的地方會(huì)造成土地的鹽堿化，使農(nóng)作物難以生長(zhǎng)[4]。地膜殘留量的80%-90%都?xì)埩粼谔锏氐谋砻嬷?5厘米深的土層內(nèi)。這些殘留的地膜給農(nóng)業(yè)機(jī)具工作時(shí)帶來(lái)了非常大的困擾。春天播種的時(shí)候，因?yàn)榇罅康臍埬?huì)堵塞播種機(jī)或點(diǎn)播機(jī)。這就造成田間有的地方缺苗，有的地方少苗，更嚴(yán)重的地方會(huì)出現(xiàn)整條壟沒(méi)苗的現(xiàn)象。中期對(duì)田地施肥時(shí)，農(nóng)機(jī)具也會(huì)遇到同樣的困擾，在殘膜的堵塞下，造成了施肥機(jī)具施肥不均勻。使得部分田壟因?yàn)榉柿Σ粔蜣r(nóng)作物生長(zhǎng)的十分緩慢，嚴(yán)重影響的農(nóng)作物的產(chǎn)量。秋天農(nóng)機(jī)具耕地、耙地的時(shí)候，殘膜經(jīng)常會(huì)纏繞在農(nóng)機(jī)具上。因?yàn)闅埬け旧砭哂幸欢ǖ膹埩晚g性，使的在耕地和耙地的過(guò)程中不得不停車對(duì)纏在機(jī)具上的殘膜進(jìn)行清理。影響了農(nóng)業(yè)機(jī)具工作的效率和連續(xù)性。 所以，研究農(nóng)田殘膜污染治理技術(shù)是當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一。解決殘膜回收問(wèn)題不僅是對(duì)生態(tài)環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)和作物生長(zhǎng)發(fā)育及生態(tài)環(huán)境的改善，更是減少了不必要的資源浪費(fèi)行為。本文通過(guò)殘膜雜質(zhì)分離裝置對(duì)回收的殘膜進(jìn)一步的雜質(zhì)分離，是對(duì)殘膜利用前的清理，從而為殘膜的回收利用提供方便。 1.2國(guó)內(nèi)外殘膜回收的發(fā)展?fàn)顩r 由于本文通過(guò)殘膜雜質(zhì)分離裝置對(duì)回收的殘膜進(jìn)一步的雜質(zhì)分離，是對(duì)殘膜利用前的清理，從而為殘膜的回收利用提供方便，而在此之前殘膜回收均以殘膜回收機(jī)的形式存在，并未進(jìn)行詳盡劃分，所以本文僅對(duì)國(guó)內(nèi)外的殘膜回收機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行描述。 1.2.1國(guó)外殘膜回收機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 由于國(guó)外多采用0.02 ～0.08 mm 厚的地膜，具有強(qiáng)度高、韌性好、周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，回收機(jī)具主要以卷膜輥機(jī)構(gòu)為主，工作時(shí)由松土部件將地膜上覆土疏松并挑起，再由卷膜輥來(lái)卷收殘膜，技術(shù)上的關(guān)鍵是卷膜輥的線速度與機(jī)具作業(yè)前進(jìn)的速度匹配[5]。以色列覆膜種植技術(shù)主要用于農(nóng)作物出苗期的保溫、保墑，作物出苗后利用卷膜機(jī)械回收殘膜，農(nóng)用薄膜在田間時(shí)間短，保證收卷時(shí)有足夠的強(qiáng)度不會(huì)破碎，利于收膜；前蘇聯(lián)、英國(guó)等國(guó)家多采用后置（懸掛）式收膜機(jī)械進(jìn)行殘留地膜回收，工作原理是松土鏟將覆膜土除去或耕松，農(nóng)用地膜將被卷到羊皮網(wǎng)或金屬網(wǎng)上，待清洗干凈后卷好備用；日本使用的農(nóng)用地膜較厚、抗拉強(qiáng)度高，回收處理相對(duì)容易，此外，日本覆蓋地膜的土壤主要是火山灰土，土壤疏松，阻力小易揭膜[6]。美國(guó)主要采用卷膜式的殘膜回收機(jī)械，利用卷膜滾將地膜從地表卷起。歐洲國(guó)家主要采用高強(qiáng)度，耐老化的地膜。另一方面他們積極研制可降解免收地膜。 1.2.2國(guó)內(nèi)殘膜回收機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 由于目前我國(guó)的地膜厚度很薄，地膜強(qiáng)度很低，因此國(guó)外的地膜回收機(jī)基本上都不適用于我國(guó)的地膜回收。而我國(guó)采用機(jī)械式清理與回收殘膜的方法主要有三種：一是在作物苗期、灌頭水前揭膜大概有CSM-130B型齒鏈?zhǔn)綉覓焓漳C(jī)，MSM-3型苗期殘膜回收機(jī)，卷膜式棉花苗期殘膜回收機(jī)，棉花苗期地膜回收機(jī)；二是在作物收獲后回收地表殘膜，這一類型機(jī)具從工作形式上可分為兩個(gè)大的種類：一種是膜稈分離處理的機(jī)型，一種是膜稈不進(jìn)行處理的機(jī)型；三是耕地后、播種前清理地表及耕層內(nèi)的殘膜，此時(shí)的殘膜由于在地里時(shí)間較長(zhǎng)，由于風(fēng)沙等原因作用下使大部分殘膜成為了小碎片，加上播前整地時(shí)間緊，所以此階段殘膜回收作業(yè)難度較大。主要有以下幾種機(jī)型：CMJ-5型春秋兩用密排彈齒式殘膜回收機(jī)，IMS-450型彈齒摟膜機(jī)，夾持式殘膜回收機(jī)，4MQ-1.5型吸氣式殘膜回收機(jī)。自上世紀(jì) 80 年代初就開(kāi)始研制工作，研究人員研制了各類殘膜回收機(jī)具 140 余種。主要有苗期揭膜機(jī)、秋后彈齒摟膜機(jī)。根據(jù)其主要工作裝置來(lái)分又可以分為彈齒式、伸縮扒指式、固定傾斜齒式、卷簾式、鏈耙式、橡膠輪刷式、鏟式、振動(dòng)篩式、氣力式等多種殘膜回收機(jī)具[7]。 1.3國(guó)內(nèi)外殘膜回收存在的問(wèn)題 綜上所述，農(nóng)田殘膜污染的治理是世界各國(guó)都面臨的一個(gè)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年的努力研究，雖然國(guó)內(nèi)已研制出多種機(jī)型，但是大多數(shù)殘膜回收機(jī)械仍處于研究階段，還不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。目前從整體上來(lái)看，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題： （1）我國(guó)采用農(nóng)用地膜很薄，抗拉強(qiáng)度低(平均 6.95MPa)，而且與土壤、秸稈、殘茬緊密粘連纏繞，使用機(jī)械回收技術(shù)難度很大。 （2）殘膜纏繞、卡堵工作部件現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致殘膜回收機(jī)械工作可靠性差、殘膜回收率低、工作效率低。 （3）主要工作部件的性能難以提高，其關(guān)鍵裝置殘膜收集裝置、殘膜輸送裝置、殘膜與土壤分離裝置還需要進(jìn)行更加深入的研究。 （4） 農(nóng)田殘膜污染治理裝備的理論研究較為薄弱，該方面的機(jī)械設(shè)計(jì)方法與手段相對(duì)落后，并且受到作業(yè)季節(jié)和試驗(yàn)條件限制，所以其關(guān)鍵技術(shù)始終未取得突破性的進(jìn)展。 1.4研究的內(nèi)容和方法 根據(jù)我國(guó)的殘膜回收的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)對(duì)殘膜回收的發(fā)展要求，設(shè)計(jì)一種殘膜雜質(zhì)分離裝置。殘膜雜質(zhì)分離裝置只要由動(dòng)力輸入裝置、輸送裝置、壓緊裝置、傳動(dòng)裝置、切斷裝置、震動(dòng)裝置、雜質(zhì)去除裝置、出料裝置組成。其中動(dòng)力輸入裝置需要人工輔助，在喂入殘膜是需要提前將其打散抖松，不然無(wú)法達(dá)到壓緊功能與切斷功能。 先確定殘膜分離裝置的分離方式，根據(jù)已有的殘膜雜質(zhì)分離裝置原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新型的殘膜雜質(zhì)分離裝置，使其滿足殘膜回收的要求，也就是殘膜雜質(zhì)分離裝置要能工作穩(wěn)定，保證其分離率，使其效果好達(dá)到預(yù)定要求。 1.5預(yù)期目標(biāo) （1）殘膜雜質(zhì)分離裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好，便于安裝和使用。 （2）殘膜雜質(zhì)分離率較好，能夠達(dá)到預(yù)期要求。 （3）可在室內(nèi)室外工作，工作環(huán)境要求不高。 （4）制造價(jià)格便宜，容易普及，能夠滿足企需要。 1.6重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 1.6.1課題研究關(guān)鍵問(wèn)題 因回收回來(lái)的殘膜纏繞在一起，雜質(zhì)包含其中，所以設(shè)計(jì)時(shí)要考慮如何將殘膜抖松，讓雜質(zhì)能通過(guò)縫隙清理出來(lái)，還必需保證殘膜清理干凈；同時(shí)，殘膜很柔軟，易纏繞機(jī)具，要考慮機(jī)具連續(xù)作業(yè)，不能讓殘膜纏繞到任何一個(gè)工作部件上，這是也難點(diǎn)。 1.6.2關(guān)鍵問(wèn)題解決思路 先將回收回來(lái)的殘膜通過(guò)抖動(dòng)使其打散，以便進(jìn)行殘膜與雜質(zhì)的分離。設(shè)計(jì)橡膠輥，對(duì)輥，抖動(dòng)鏈，通過(guò)橡膠輥壓緊對(duì)輥切斷后用抖動(dòng)鏈將殘膜雜質(zhì)分離。 1.7工作條件及解決方法 工作條件 （1）指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助，為課題研究提供關(guān)鍵思路和技術(shù)上的指導(dǎo)。 （2）圖書(shū)館和期刊網(wǎng)中的有關(guān)論文和書(shū)籍資料可以為本課題提供理論基礎(chǔ)與方法參考。 解決的辦法 （1）多跟指導(dǎo)老師交流，多聽(tīng)老師的意見(jiàn)并提出本人自己的思路，相互結(jié)合有效完成本課題。 （2）多去圖書(shū)館查找資料，提高自身的理論水平和知識(shí)水平。 （3）多在網(wǎng)上搜索相關(guān)方面設(shè)計(jì)，通過(guò)比較設(shè)計(jì)相對(duì)合理的殘膜雜質(zhì)清理機(jī)。 2殘膜雜質(zhì)分離裝置的總體設(shè)計(jì) 2.1殘膜雜質(zhì)分離裝置方案的選擇 2.1.1殘膜回收裝置的幾種典型方法 我國(guó)采用的殘膜回收裝置主要有三種：一是振動(dòng)篩式土壤殘膜分離機(jī)構(gòu)[8]。分離篩由連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸輸出動(dòng)力，經(jīng)減速器傳動(dòng)帶動(dòng)飛輪傳動(dòng)；二是抖動(dòng)鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)。由傳動(dòng)系統(tǒng)、輸膜系統(tǒng)、抖動(dòng)篩組成[9]；三是風(fēng)篩式殘膜回收機(jī)。由減速器、飛輪曲柄連桿、振動(dòng)篩組、風(fēng)機(jī)等組成[10]。 2.1.2殘膜雜質(zhì)回收裝置方案的選擇 為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能提出兩個(gè)方案可供選用： 方案一：用風(fēng)篩式殘膜雜質(zhì)分離裝置完成雜質(zhì)分離，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)，但需要雙重動(dòng)力輸出裝置。 方案二：采用抖動(dòng)鏈?zhǔn)綒埬るs質(zhì)分離裝置，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，便于殘膜雜質(zhì)分離。其動(dòng)力輸出僅用一個(gè)三向異步電機(jī)。 經(jīng)過(guò)方案的比較及選擇，在設(shè)計(jì)要求內(nèi)方案二能夠滿足設(shè)計(jì)的要求條件，方案二比方案一性價(jià)比高。所以選用方案二的抖動(dòng)鏈?zhǔn)綒埬るs質(zhì)分離裝置。 2.2殘膜雜質(zhì)分離裝置的結(jié)構(gòu) 抖動(dòng)鏈?zhǔn)綒埬るs質(zhì)分離裝置的結(jié)構(gòu)主要由動(dòng)力輸入裝置、輸送裝置、壓緊裝置、傳動(dòng)裝置、切斷裝置、抖動(dòng)裝置、雜質(zhì)去除裝置、出料裝置組成。殘膜雜質(zhì)分離裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。工作時(shí)，電機(jī)通過(guò)減速箱減速后將動(dòng)力通過(guò)鏈條輸送至震動(dòng)鏈上的左齒輪上開(kāi)始帶動(dòng)震動(dòng)鏈進(jìn)行傳動(dòng)工作。而后通過(guò)鏈條依次鏈接輸送帶齒輪，對(duì)輥上外齒輪帶動(dòng)其工作。對(duì)輥通過(guò)一對(duì)直齒連接從而保證其轉(zhuǎn)向正確。在橡膠輥的下面有一平板，其四個(gè)支撐柱上帶有四個(gè)硬質(zhì)彈簧，其作用式防止有大塊物體無(wú)法通過(guò)橡膠輥從而造成卡殼狀態(tài)，收縮性的平板可以適當(dāng)調(diào)節(jié)其壓緊的間距。 1.皮帶輪 2.輸送帶 3.左機(jī)架 4.橡膠輥 5.彈簧平板 6.對(duì)輥 7.抖動(dòng)鏈 8.右機(jī)架 10.變速箱 11.電機(jī) 圖2-1 殘膜雜質(zhì)分離裝置示意圖 2.3殘膜雜質(zhì)分離裝置的原理 當(dāng)回收回來(lái)的殘膜經(jīng)輸送帶開(kāi)始進(jìn)行分離時(shí)，會(huì)經(jīng)過(guò)橡膠輥進(jìn)行壓緊，由于橡膠輥下方有一彈簧平板，所以一般情況下其彈簧硬度可保證壓緊工作，遇到結(jié)塊殘膜雜質(zhì)團(tuán)時(shí)，平板下降可增大其壓緊間隙從而保證壓緊工作的完成，不至于殘膜雜質(zhì)塊狀太大卡在橡膠輥錢(qián)堆積起來(lái)。當(dāng)殘膜進(jìn)行壓緊以后會(huì)經(jīng)過(guò)對(duì)輥進(jìn)行切斷處理，由于殘膜中往往夾雜的棉桿，而棉桿往往纏繞殘膜的主要因素，所以當(dāng)對(duì)輥對(duì)殘膜進(jìn)行切斷過(guò)程中切斷的只是殘膜中的夾雜的棉桿，殘膜由于有良好的塑性并未被切斷。對(duì)輥是由一對(duì)帶有凸起的硬質(zhì)橡膠輥構(gòu)成，對(duì)輥上的凸起要小而硬，在切斷過(guò)程中技能起到切斷作用又不能纏繞殘膜雜質(zhì)。當(dāng)殘膜進(jìn)行切斷過(guò)程后掉入抖動(dòng)鏈上。抖動(dòng)鏈中部有一對(duì)抖動(dòng)輪，通過(guò)其上一對(duì)凸輪起到高頻震動(dòng)的作用，從而對(duì)殘膜雜質(zhì)進(jìn)行分離。 3殘膜雜質(zhì)分離裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1輸送壓緊裝置 輸送裝置設(shè)計(jì)主要考慮由于是小型殘膜雜質(zhì)分離裝置，所以其輸送帶沒(méi)有太寬，且為皮帶傳動(dòng)，考慮到要在輸送帶的過(guò)程中對(duì)殘膜雜質(zhì)進(jìn)行壓緊，上表面不能太過(guò)光滑，不然在壓緊過(guò)程中會(huì)打滑無(wú)法進(jìn)行壓緊作用而導(dǎo)致堵塞壓緊通道。由于需要人工輔助喂入殘膜雜質(zhì)，所以理論輸送帶速度在0.8m/s為宜，不應(yīng)過(guò)慢。壓緊裝置由橡膠輥和下平板組成如圖3-1所示，下平板有四個(gè)彈簧支柱，橡膠輥與輸送帶的平面留有間隙10mm。彈簧長(zhǎng)度為70mm，最大壓縮量為25mm。 圖3-1 壓緊裝置 3.2機(jī)架的設(shè)計(jì)說(shuō)明 機(jī)架的作用是支撐壓緊裝置、對(duì)輥、傳動(dòng)裝置和抖動(dòng)裝置的，為電機(jī)向傳動(dòng)系統(tǒng)鏈接的齒輪提供支架，從而保證整個(gè)殘膜雜質(zhì)分離裝置的運(yùn)行，也是為殘膜雜質(zhì)分離的工作提供基礎(chǔ)。機(jī)架由左機(jī)架與右機(jī)架組成，左機(jī)架上安裝有輸送鏈，橡膠輥，電機(jī)，減速箱；右機(jī)架上安裝有震動(dòng)鏈，對(duì)輥。機(jī)架由角鐵焊接而成。 4分離裝置的設(shè)計(jì) 4.1 對(duì)輥的設(shè)計(jì) 4.1.1對(duì)輥方案的選擇 本殘膜雜質(zhì)分離裝置安裝了一個(gè)壓碎裝置,即對(duì)輥如圖4.1?，F(xiàn)今回收回來(lái)的殘膜中往往夾雜的大量的棉枝棉桿，與殘膜纏繞在一起增大分離難度?？蓪⑵渲忻迼U棉枝夾斷過(guò)壓碎一小部分，從而剪短其長(zhǎng)度，同時(shí)保證殘膜不被截?cái)?，保持完整性? 4.1 對(duì)輥 為了方便抖動(dòng)分離工作提供兩種方案： 方案一：使用切刀模式。用閘刀形式將殘膜切斷成4-5cm的小節(jié)從而剪短棉桿長(zhǎng)度，減輕分離難度，缺點(diǎn)是閘刀力度不好控制，太小無(wú)法造成切斷效果，太大則容易將殘膜一起切斷。 方案二：使用對(duì)輥模式。用對(duì)輥形式將殘膜部分?jǐn)D壓，間距為4-5cm，對(duì)輥中間留有1mm間隙，好處是容易實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是需要選好材料，防止扭轉(zhuǎn)破壞。 根據(jù)預(yù)期目標(biāo)要求，經(jīng)過(guò)方案對(duì)比，本裝置選用方案二。 4.1.2對(duì)輥的扭力偶距 由動(dòng)力學(xué)可知，力偶在單位時(shí)間內(nèi)所做之功P，等于該力偶之距M與相應(yīng)角速度的乘積，即 （4-1） 功率P的常用單位為kW（千瓦），力偶距M與轉(zhuǎn)速n的常用但聞為與r/min，此外又由于 于是由式4-1得 由此得 由于條件有限無(wú)法測(cè)得具體數(shù)值，只能等有條件下測(cè)得數(shù)值從而計(jì)算出對(duì)輥上軸的扭力偶距。 4.1.3對(duì)輥軸的強(qiáng)度條件 由于圓軸扭轉(zhuǎn)最大切應(yīng)力為 式中表示扭矩，表示抗扭截面系數(shù)。 將材料的扭轉(zhuǎn)極限應(yīng)力除以安全因數(shù)n，得扭轉(zhuǎn)許用切應(yīng)力為 因此，為保證對(duì)輥軸工作時(shí)不致因強(qiáng)度不夠而破壞，最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力不得超過(guò)扭轉(zhuǎn)許用切應(yīng)力，即要求 此即圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件。對(duì)于等截面圓軸，則要求 4.2抖動(dòng)輪的設(shè)計(jì) 本殘膜雜質(zhì)分離裝置抖動(dòng)鏈上安裝了一個(gè)抖動(dòng)裝置,即抖動(dòng)輪?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外各種形式的殘膜回收機(jī)有很多種類,在輸送裝置上有皮帶輸送的,也有輸送鏈輸送的,但還沒(méi)有一種殘膜回收機(jī)在輸送裝置上安裝抖動(dòng)輪。抖動(dòng)輪散裝在輸送鏈靠近從動(dòng)輪的地方,隨著鏈條一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn),給經(jīng)過(guò)輸送鏈的殘膜進(jìn)行分離。 材料的選擇 如果采用鑄鋼或者鑄鐵的話,價(jià)格有些高。因此抖動(dòng)輪選用了強(qiáng)度和硬度都比較高的橡膠制成。橡膠又分為天然橡膠和合成橡膠之分。 方案一：天然橡膠 優(yōu)點(diǎn)：彈性極大,有非常好的機(jī)械強(qiáng)度,抗折、耐磨、耐撓曲,有較好的耐透氣性,可塑性和一藝加睦能好。 缺點(diǎn)：不耐老化,耐熱性和熱穩(wěn)定性差,耐堿但不耐強(qiáng)酸。耐油、耐溶性能差。用途綜合性能好,廣泛應(yīng)用于輪胎、膠帶、膠管、膠鞋及其他橡膠制品。 方案二：合成橡膠 丁苯橡膠優(yōu)點(diǎn)耐熱、耐油、耐磨、耐老化性能優(yōu)于大然橡膠。缺點(diǎn)是械性能、耐寒性、可塑性和工藝加性能較天然橡膠差。主要用于制造輪胎、膠板、膠鞋等。睛橡膠優(yōu)點(diǎn)有優(yōu)異的耐油性,耐熱性優(yōu)于天然橡膠和苯橡膠。泛應(yīng)用于各種耐油橡膠制品。 丁基橡膠優(yōu)點(diǎn)氣密性極好,耐熱性好,耐老化性好,減震性好,耐酸、堿和耐極性溶劑強(qiáng)。缺點(diǎn)是硫化速度慢,下藝性能差。主要用于制造輪胎內(nèi)胎、水胎、耐熱、耐水、耐老化墊片,化仁容器襯里、減震制品、膠管、運(yùn)輸帶等。 氯丁橡膠優(yōu)點(diǎn)耐老化性極好,耐熱性、耐燃性好,耐油性僅次于`睛橡膠而由于其他通用橡膠,耐酸堿性能好。缺點(diǎn)耐寒性差,貯存穩(wěn)定性差,加一不易控制。用于制造各種耐油、耐老化、鬧熱耐燃、耐化學(xué)腐蝕等橡膠制品,用途極為廣泛。根據(jù)以上分析,輸送鏈抖動(dòng)輪選用天然橡膠制成的普通橡膠板,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),選用代號(hào)為通橡膠板,其特性是中等硬度,較好耐磨性和彈性。選擇這一型號(hào)橡膠板的原因如下： （1）因?yàn)槎秳?dòng)輪要與抖動(dòng)鏈皮帶頻繁接觸,其耐磨性一定要好,以保證有較長(zhǎng)的使用壽命。 （2）抖動(dòng)輪的最大作用就是在殘膜的分離過(guò)程中進(jìn)行抖動(dòng)分離,因此其彈性一定要好,否則分離效果不會(huì)好。 圖4.1 抖動(dòng)輪 抖動(dòng)輪尺寸的確定 抖動(dòng)輪的示意圖4.1如一示。抖動(dòng)輪如果只有一個(gè)凸輪結(jié)構(gòu)則沒(méi)轉(zhuǎn)一圈都與抖動(dòng)皮帶接觸一次及抖動(dòng)鏈抖動(dòng)一次,則有些過(guò)于緩慢,如果每轉(zhuǎn)一圈抖動(dòng)鏈抖動(dòng)兩次,則抖動(dòng)鏈抖動(dòng)頻率明顯提高一倍從而增大了抖動(dòng)效果。 抖動(dòng)輪的設(shè)計(jì)思路如下： 由于抖動(dòng)鏈要抖動(dòng)分離殘膜雜質(zhì)，則抖動(dòng)輪外形可為凸輪結(jié)構(gòu)，而抖動(dòng)鏈為皮帶傳送所以凸輪凸起部分不能太大，以至于抖動(dòng)輪轉(zhuǎn)至低點(diǎn)不與抖動(dòng)鏈接觸時(shí)皮帶過(guò)松造成打滑現(xiàn)象。 4.3抖動(dòng)鏈的工作分析 本裝置的抖動(dòng)鏈?zhǔn)怯扇舾蓚€(gè)空心桿夾在兩根皮帶上組合而成，因?yàn)闅埬るs質(zhì)重量一般空心桿足夠起到支撐抖動(dòng)效果。根據(jù)殘膜雜質(zhì)的種類不同，大體可分為棉桿，棉殼，土塊等，所以抖動(dòng)鏈間隙不易過(guò)小，太小無(wú)法起到分離作用，也不宜太大，過(guò)大則使過(guò)多的殘膜落入雜質(zhì)中一同分離出去，本裝置抖動(dòng)鏈間間隙為30mm。 圖4.2 抖動(dòng)鏈 如圖4-2所示，抖動(dòng)鏈左邊皮帶輪通過(guò)鏈輪與動(dòng)力源相連從而起到輸送作用，抖動(dòng)輪與右邊的皮帶輪相連，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)是的抖動(dòng)鏈不斷上下抖動(dòng)，從而起到殘膜雜質(zhì)分離作用。 5動(dòng)力裝置的選用 5.1電機(jī)的類型 由于輸送帶的理論移動(dòng)速度為0.8m/s，皮帶輪上為16A15齒型齒輪，齒輪節(jié)徑為122.17mm，則齒輪轉(zhuǎn)速n1為 （5-1) 式中 v—齒輪線速度 D—齒輪節(jié)徑 由公式5-1可得出16A15齒型齒輪的轉(zhuǎn)速n1為125.24r/分，由于橡膠輥、對(duì)輥上的齒輪均為16A15齒輪所以其線速度一樣，齒輪轉(zhuǎn)速一樣。 由于需要抖動(dòng)鏈的速度略微大于輸送帶移動(dòng)速度，所以右機(jī)架上的左右皮帶輪上所連齒輪均為16A17齒型齒輪，其齒輪節(jié)徑為138.23mm，則16A17齒型齒輪轉(zhuǎn)速n2為 （5-2） 由公式5-2可得出16A17齒型齒輪的轉(zhuǎn)速為110.50r/分，由于減速器上所用亦為16A15齒型齒輪所以其轉(zhuǎn)速為125.24r/分，按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》P2表1，二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比，所以本裝置選用二級(jí)圓柱齒輪減速器如圖5-1 1. 聯(lián)軸器 2.電動(dòng)機(jī) 3.減速器 4.齒輪 5.鏈條 圖5-1 二級(jí)圓柱齒輪減速器示意圖 故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為： Nd=i×n=（8-40）×125.24r/min=1001.92r/min-5009.6r/min,由于切草機(jī)一般功率為7.5千瓦，且本裝置要求震動(dòng)小，通用性好，故本裝置根據(jù)其特點(diǎn)綜合考慮后擬定選擇符合這一范圍的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。同步轉(zhuǎn)速為：查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第173頁(yè)表12-1可知1500r/min和3000r/min其主要的性能如下表： 表5-1 電機(jī)的選擇 方 案 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào) 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào) 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)重量 1 Y132M-4 7.5 1500 1440 81 2 Y132S2-2 7.5 3000 2900 70 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、減速器的傳動(dòng)比，在《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》Ｐ173選取電動(dòng)機(jī)的型號(hào)Y132S2-2。 5.2變速箱的分配傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)的主軸的轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置的總的傳動(dòng)比是： 則； 所以 校核實(shí)際傳動(dòng)比: =4.22×5.49=23.16 總 結(jié) 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成殘膜雜質(zhì)分離裝置的設(shè)計(jì)。這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計(jì)，為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的基本步驟、基本方法，通過(guò)本環(huán)節(jié)把我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用，把大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái)，使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來(lái)，為我將來(lái)的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計(jì)，涉及的領(lǐng)域包括：機(jī)械制圖，機(jī)械原理，工程材料，機(jī)械設(shè)計(jì)等等。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，提高我計(jì)算、制圖能力；使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖集、規(guī)范，熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，我還學(xué)到了許多新的知識(shí)，如solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。 我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)，如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問(wèn)題，但通過(guò)查閱相關(guān)的書(shū)籍、手冊(cè)以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計(jì)過(guò)程基本順利完成。 致 謝 畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生活已接近尾聲，經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力，在馬少輝老師的悉心指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了。在撰寫(xiě)論文期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師馬少輝，從設(shè)計(jì)的選題、實(shí)施到撰寫(xiě)、修改和定稿，馬少輝均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)、熱忱鼓勵(lì)不僅使我樹(shù)立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。還有，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時(shí)我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助，感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培，他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。 最后，也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友，他們給了我無(wú)數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì)，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂(lè)，感謝他們的陪伴與幫助，愿我們以后的人生都可以充實(shí)、多彩與快樂(lè)！ 參考文獻(xiàn) [1]張學(xué)軍,吳成武,王旭東,等.殘膜分離篩機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真與分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2007, 23(7): 113-116. [2]朱夢(mèng)詩(shī),劉從九.淺談我國(guó)廢舊農(nóng)膜回收利用現(xiàn)狀[J]. 長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 29(2): 101-104. [3]侯書(shū)林,胡三媛,孔建銘,等.國(guó)內(nèi)殘膜回收機(jī)研究的現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2002, 18(3): 186-190. [4]李明洋.分區(qū)式殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 塔里木大學(xué), 2015. [5]王偉偉,裴新民.國(guó)內(nèi)殘地膜回收設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 43(23): 368-370. [6]王鵬.兵團(tuán)殘膜回收機(jī)械與政策機(jī)制現(xiàn)狀的分析研究[D]. 石河子大學(xué), 2013. [7]張學(xué)軍,吳成武,馬少輝.殘膜分離與輸送裝置的研究[D]. 吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院, 2007. [8]何歡歡.振動(dòng)篩式土壤—?dú)埬し蛛x裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)分析[D]. 塔里木大學(xué), 2015. [9]王曉明,張東興.抖動(dòng)鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)與膜土分離機(jī)構(gòu)的研究[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械, 2004 (11): 114-115. [10]馬少輝,張學(xué)軍.風(fēng)-篩式土壤殘膜分離裝置內(nèi)氣流場(chǎng)試驗(yàn)與分析[J]. 農(nóng)機(jī)化研究, 2014, 36(7): 199-203. 13