殘膜雜質分離裝置的設計

【溫馨提示】====【1】設計包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預覽，所見即所得，，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無任何水印，，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件======【2】若題目上備注三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數(shù)量較多，為保證預覽的簡潔性，店家將三維文件夾進行了打包。三維預覽圖，均為店主電腦打開軟件進行截圖的，保證能夠打開，下載后解壓即可。======【3】特價促銷，，拼團購買，，均有不同程度的打折優(yōu)惠，，詳情可咨詢QQ：1304139763 或者 414951605======【4】 題目最后的備注【LB1系列】為店主整理分類的代號，與課題內容無關，請忽視

塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）任務書 學院 機械電氣工程學院 班級 16-2 學生姓名 王槽輝 學號 8031212207 課題名稱 殘膜雜質分離裝置的設計 起止時間 2015年10月15日——2016年05月28日（共14周） 指導教師 馬少輝 職稱 副教授 課題內容 設計一種殘膜雜質分析裝置，該裝置是對已回收回來殘膜中的雜質進行清理，主要雜質是土、土塊、棉枝、棉殼、棉葉等。該機具為場地固定作業(yè)機械，主要包括動力系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，機架，分離裝置等，動力來源可多選，電或動力機械。 擬定工作進度（以周為單位） 2015年11月5日-11月25日，查閱相關資料、文獻，撰寫開題報告。 2015年11月26日-2016年1月20日，完成機器草圖設計。 2016年1月21日-4月17日，繪制機器各零件圖。 2016年4月18日，中期檢查。 2016年4月19日-5月9日，完成各零件圖，裝配圖，撰寫設計說明書。 2016年5月10日，審閱畢業(yè)設計相關資料。 2016年5月11日-5月24日，修改設計，準備答辯。 主要參考文獻 ［1］ 張學軍，吳成武，王旭東，馬少輝，王旭峰. 殘膜分離篩機構的運動仿真與分析[J] 農業(yè)工程學報，2007,7 ［2］ 王曉明，張東興. 抖動鏈式殘膜回收機傳動系統(tǒng)與膜土分離機構的研究[D] 農業(yè)機械，2004,11 ［3］ 王國美，盧博友. 曲柄滑塊式殘膜分離機構參數(shù)的優(yōu)化設計[J] 西北農業(yè)大學學報，2000,6 ［4］ 張學軍. 殘膜分離與輸送裝置的研究[D] 吉林大學，2007.01 ［5］ 何歡歡 振動篩式土壤—殘膜分離裝置的設計與試驗分析[D] 塔里木大學，2015,06 ［6］ 李驊. 風篩式清選裝置設計理論與方法研究[D] 南京農業(yè)大學，2011,11 ［7］ 馬少輝，張學軍.風-篩式土壤殘膜分離裝置內氣流場試驗與分析[J] 農機化研究，2014,07 ［8］ 陳霓，黃東明，陳德俊，等． 風篩式清洗裝置非均布氣流清選原理與試驗[J] 農業(yè)機械學報，2009，04 ［9］ 成芳，王?。?風篩式清選裝置篩上流場的試驗研究[J] 農業(yè)工程學報，1999,03 任務下達人（簽字） 年 月 日 任務接受人意見 任務接受人簽名 年 月 日 注：1、此任務書由指導教師填寫，任務下達人為指導教師。 2、此任務書須在學生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學生本人。 3、此任務書一式三份，一份留學院存檔，一份學生本人留存，一份指導教師留存。 殘膜雜質分離裝置的設計 王槽輝 馬少輝 (1. 塔里木大學機械電氣化工程學院， 阿拉爾 843300） 摘要：本文通過對殘膜雜質分離裝置的設計同時介紹了殘膜回收機的發(fā)展歷史、種類等。并詳細的分析了殘膜雜質分離裝置的構成及工作原理。通過自身的實踐設計使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎，并對殘膜雜質分離裝置的未來發(fā)展前景有著很好的憧憬。 關鍵詞：殘膜雜質；分離；抖動 中圖分類號:TD451 文獻標識碼：A 0引言 從1978年中國應用地膜覆蓋技術以來全國鋪膜面積超過800萬hm2其中超過180萬hm2， 中國已經(jīng)成為世界上最大的地膜覆蓋植棉國。大量的殘膜污染造成的減產(chǎn)損失將超過鋪膜種植所能夠帶來的增產(chǎn)效益，長期下去將使土壤受到重度污染，嚴重影響作物的生長和發(fā)育并最終導致耕地荒廢[1]。所以，研究農田殘膜污染治理技術是當今農業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一。 本設計是針對回收后殘膜進行雜質分離，清除其中夾雜的棉桿、棉枝、土塊等雜質，是殘膜利用前的清理工作。本設計中的殘膜分離裝置是根據(jù)各種抖動式殘膜回收機優(yōu)化組合基礎上設計出來的一種殘膜雜質分離裝置，所以下文中會對部分的殘膜回收機進行分析。重點是對殘膜雜質分離裝置中的分離裝置機構進行設計研究。分離裝置由對輥、抖動鏈、抖動輪組成。本殘膜雜質分離裝置的創(chuàng)新點是在分離裝置中增加了一對對輥，使殘膜中的長截棉桿通過對輥壓碎分成小節(jié)，增強了殘膜中的雜質分離效果。 1總體設計思路 抖動鏈式殘膜雜質分離裝置的結構主要由動力輸入裝置、輸送裝置、壓緊裝置、傳動裝置、切斷裝置、抖動裝置、雜質去除裝置、出料裝置組成。先將回收回來的殘膜通過抖動使其打散，以便進行殘膜與雜質的分離。設計橡膠輥，對輥，抖動鏈，通過橡膠輥壓緊對輥切斷后用抖動鏈將殘膜雜質分離。 1.1設計原理 當回收回來的殘膜經(jīng)輸送帶開始進行分離時，會經(jīng)過橡膠輥進行壓緊，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，遇到結塊殘膜雜質團時，平板下降可增大其壓緊間隙從而保證壓緊工作的完成，不至于殘膜雜質塊狀太大卡在橡膠輥錢堆積起來。當殘膜進行壓緊以后會經(jīng)過對輥進行切斷處理，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，所以當對輥對殘膜進行切斷過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。對輥是由一對帶有凸起的硬質橡膠輥構成，對輥上的凸起要小而硬，在切斷過程中技能起到切斷作用又不能纏繞殘膜雜質。當殘膜進行切斷過程后掉入抖動鏈上。抖動鏈中部有一對抖動輪，通過其上一對凸輪起到高頻震動的作用，從而對殘膜雜質進行分離。 1.2設計總體結構 殘膜雜質分離裝置的整體結構如圖2-1所示。工作時，電機通過減速箱減速后將動力通過鏈條輸送至震動鏈上的左齒輪上開始帶動震動鏈進行傳動工作。而后通過鏈條依次鏈接輸送帶齒輪，對輥上外齒輪帶動其工作。對輥通過一對直齒連接從而保證其轉向正確。在橡膠輥的下面有一平板，其四個支撐柱上帶有四個硬質彈簧，其作用式防止有大塊物體無法通過橡膠輥從而造成卡殼狀態(tài)，收縮性的平板可以適當調節(jié)其壓緊的間距。 圖1殘膜雜質分離裝置示意圖 1. 皮帶輪 2.輸送帶 3.左機架 4.橡膠輥 5.彈簧平板 6.對輥 7.抖動鏈 8.右機架 9抖動輪 10.變速箱 11.電機 2關鍵部件的設計 2.1對輥的設計 本殘膜雜質分離裝置安裝了一個壓碎裝置,即對輥現(xiàn)今回收回來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棉枝夾斷過壓碎一小部分，從而剪短其長度，同時保證殘膜不被截斷，保持完整性。 由于圓軸扭轉最大切應力為 式中表示扭矩，表示抗扭截面系數(shù)。 將材料的扭轉極限應力除以安全因數(shù)n，得扭轉許用切應力為 因此，為保證對輥軸工作時不致因強度不夠而破壞，最大扭轉切應力不得超過扭轉許用切應力，即要求 此即圓軸扭轉強度條件。對于等截面圓軸，則要求 2.2抖動輪的設計 本殘膜雜質分離裝置抖動鏈上安裝了一個抖動裝置,即抖動輪?，F(xiàn)在國內外各種形式的殘膜回收機有很多種類,在輸送裝置上有皮帶輸送的,也有輸送鏈輸送的,但還沒有一種殘膜回收機在輸送裝置上安裝抖動輪。抖動輪散裝在輸送鏈靠近從動輪的地方,隨著鏈條一起順時針旋轉,給經(jīng)過輸送鏈的殘膜進行分離。 2.3 抖動鏈的工作分析 本裝置的抖動鏈是由若干個空心桿夾在兩根皮帶上組合而成，因為殘膜雜質重量一般空心桿足夠起到支撐抖動效果。根據(jù)殘膜雜質的種類不同，大體可分為棉桿，棉殼，土塊等，所以抖動鏈間隙不易過小，太小無法起到分離作用，也不宜太大，過大則使過多的殘膜落入雜質中一同分離出去，本裝置抖動鏈間間隙為30mm。 抖動鏈左邊皮帶輪通過鏈輪與動力源相連從而起到輸送作用，抖動輪與右邊的皮帶輪相連，通過轉動是的抖動鏈不斷上下抖動，從而起到殘膜雜質分離作用。 3總結 對輥、抖動輪和抖動鏈是殘膜雜質分離裝置的關鍵部件，正是有了對輥的壓碎處理才使得抖動鏈的抖動分離工作得以進行下去，抖動輪的作用是增強了雜質分離效果提高了殘膜分離效果。 參考文獻 [1]張學軍,吳成武,王旭東,等.殘膜分離篩機構的運動仿真與分析[J]. 農業(yè)工程學報, 2007, 23(7): 113-116. [2]朱夢詩,劉從九.淺談我國廢舊農膜回收利用現(xiàn)狀[J]. 長沙大學學報, 2015, 29(2): 101-104. [3]侯書林,胡三媛,孔建銘,等.國內殘膜回收機研究的現(xiàn)狀[J]. 農業(yè)工程學報, 2002, 18(3): 186-190. [4]李明洋.分區(qū)式殘膜回收機的設計與試驗研究[D]. 塔里木大學, 2015. [5]王偉偉,裴新民.國內殘地膜回收設備應用現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 安徽農業(yè)科學, 2015, 43(23): 368-370. [6]王鵬.兵團殘膜回收機械與政策機制現(xiàn)狀的分析研究[D]. 石河子大學, 2013. [7]張學軍,吳成武,馬少輝.殘膜分離與輸送裝置的研究[D]. 吉林大學機械科學與工程學院, 2007. [8]何歡歡.振動篩式土壤—殘膜分離裝置的設計與試驗分析[D]. 塔里木大學, 2015. [9]王曉明,張東興.抖動鏈式殘膜回收機傳動系統(tǒng)與膜土分離機構的研究[J]. 農業(yè)機械, 2004 (11): 114-115. [10]馬少輝,張學軍.風-篩式土壤殘膜分離裝置內氣流場試驗與分析[J]. 農機化研究, 2014, 36(7): 199-203. 塔 里 木 大 學 畢業(yè)設計開題報告 課題名稱 殘膜雜質分離裝置的設計 學生姓名 王 槽 輝 學 號 8031212207 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農業(yè)機械化及其自動化 班 級 16-2 指導教師 馬少輝老師 起止時間2015年11月05日—2016年05月25日 一、 本題來源及研究的目的和意義 1、 課題來源 本課題來源于自選題。 2、 研究目的 地膜覆蓋種植技術在我國得到普遍推廣，對農業(yè)生產(chǎn)起到了積極的促進作用。 但是，目前廣泛使用的塑料地膜是一種非降解膜，用過的如果不能及時回收，日積月累會造成嚴重的“白色污染”，并且殘膜會對生態(tài)環(huán)境、土壤結構和作物生長發(fā)育及生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。所以，研究農田殘膜污染治理技術是當今農業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一。 3、 研究意義 殘膜是聚乙烯材料加工而成，回收后可再利用。解決殘膜回收問題不僅是對生態(tài)環(huán)境、土壤結構和作物生長發(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行為。 二、課題所涉及的問題在國內現(xiàn)狀及分析 現(xiàn)今殘膜雜質分離裝置均在整地聯(lián)合作業(yè)機上直接對殘膜進行收集、分離、輸送。所以均以地膜回收機的形式存在其中。 由于殘膜污染耕地及環(huán)境，所以國外使用得較少實際使用的地膜厚度較厚，回收時地膜仍有較大強度。因而國外的地膜回收機結構比較簡單，一般主要由起膜鏟和卷膜組成，殘膜成卷回收以便后期處理或繼續(xù)使用。 由于目前我國的地膜厚度很薄，地膜強度很低，因此國外的地膜回收機基本上都不適用于我國的地膜回收。而我國采用機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；二是在作物收獲后回收地表殘膜；三是耕地后、播種前清理地表及耕層內的殘膜。自上世紀 80 年代初就開始研制工作，研究人員研制了各類殘膜回收機具 140 余種。主要有苗期揭膜機、秋后彈齒摟膜機。根據(jù)其主要工作裝置來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、振動篩式、氣力式等多種殘膜回收機具。 三、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析 1、 課題所涉及的任務要求 設計一種殘膜雜質分析裝置，該裝置是對已回收回來殘膜中的雜質進行清理，主要雜質是土、土塊、棉枝、棉殼、棉葉等。該機具為場地固定作業(yè)機械，主要包括動力系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，機架，分離裝置等，動力來源可多選，電或動力機械。 2、 實現(xiàn)預期目標的可行性分析 （1）從確定課題到完成設計，有充足的時間作保證，可以查閱文獻、資料，咨詢指導老師。 （2）有研究本課題的期刊等相關資料，可以為本課題提供參考。 （3）由于已經(jīng)有相關的設計可以借鑒，為設計提供一些可行性思路。 四、本課題需要重點研究的關鍵的問題及解決的思路 1、本課題需要研究的關鍵問題 因回收回來的殘膜纏繞在一起，雜質包含其中，所以設計時要考慮如何將殘膜抖松，讓雜質能通過縫隙清理出來，還必需保證殘膜清理干凈；同時，殘膜很柔軟，易纏繞機具，要考慮機具連續(xù)作業(yè)，不能讓殘膜纏繞到任何一個工作部件上，這是也難點。 2、解決的思路 先將回收回來的殘膜通過抖動使其打散，以便進行殘膜與雜質的分離。設計抖動篩面與風機，通過壓碎裝置壓碎棉桿后風機輔助吹動使得雜質與殘膜分離。在分離殘膜過程中應在密閉空間，防止殘膜雜質纏繞機具，從而保證機具連續(xù)作業(yè)。 五、完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 1.工作條件 （1）指導老師的指導和幫助，為課題研究提供關鍵思路和技術上的指導。 （2）圖書館和期刊網(wǎng)中的有關論文和書籍資料可以為本課題提供理論基礎與方法參考。 2.解決的辦法 （1）多跟指導老師交流，多聽老師的意見并提出本人自己的思路，相互結合有效完成本課題。 （2）多去圖書館查找資料，提高自身的理論水平和知識水平。 （3）多在網(wǎng)上搜索相關方面設計，通過比較設計相對合理的殘膜雜質清理機。 六、工作方案及進度 1、工作方案 （1）設計并繪制出殘膜雜質清理機總體機架。 （2）傳動機構的選擇方案及大小設計。 （3）殘膜雜質清理機主要零部件的設計。 （4）繪制所有零部件并查閱相關說明，各零部件尺寸要嚙合達到合適效果。 （5）組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進。 2、擬定工作進度（以周為單位）： 第 一 周：查找相關資料、熟悉課題內容。 第 二 周：撰寫開題報告，并制定總體方案。 第三周至十周：設計殘膜雜質清理機試驗裝置的三維實體模型圖，并生成關鍵部件及裝配圖工程圖。 第 十一 周：對殘膜雜質清理機進行傳動設計和機構設計。 第 十二 周：撰寫畢業(yè)論文，修改圖紙中存在的問題。 第十三周：編寫答辯提綱，準備答辯。 第十四周：答辯 七、參考文獻 ［1］ 張學軍，吳成武，王旭東，馬少輝，王旭峰. 殘膜分離篩機構的運動仿真與分析[J] 農業(yè)工程學報，2007,7 ［2］ 王曉明，張東興. 抖動鏈式殘膜回收機傳動系統(tǒng)與膜土分離機構的研究[D] 農業(yè)機械，2004,11 ［3］ 王國美，盧博友. 曲柄滑塊式殘膜分離機構參數(shù)的優(yōu)化設計[J] 西北農業(yè)大學學報，2000,6 ［4］ 張學軍. 殘膜分離與輸送裝置的研究[D] 吉林大學，2007.01 ［5］ 何歡歡 振動篩式土壤—殘膜分離裝置的設計與試驗分析[D] 塔里木大學，2015,06 ［6］ 李驊. 風篩式清選裝置設計理論與方法研究[D] 南京農業(yè)大學，2011,11 ［7］ 馬少輝，張學軍.風-篩式土壤殘膜分離裝置內氣流場試驗與分析[J] 農機化研究，2014,07 ［8］ 陳霓，黃東明，陳德俊，等． 風篩式清洗裝置非均布氣流清選原理與試驗[J] 農業(yè)機械學報，2009，04 ［9］ 成芳，王?。?風篩式清選裝置篩上流場的試驗研究[J] 農業(yè)工程學報，1999,03 塔里木大學機械電氣化工程學院 開題報告答辯 殘膜雜質清理機 班級 農機16 2學生 王槽輝學號 8031212207 指導老師 馬少輝 研究的目的和意義 1 研究目的地膜覆蓋種植技術在我國得到普遍推廣 對農業(yè)生產(chǎn)起到了積極的促進作用 但是 目前廣泛使用的塑料地膜是一種非降解膜 用過的如果不能及時回收 日積月累會造成嚴重的 白色污染 并且殘膜會對生態(tài)環(huán)境 土壤結構和作物生長發(fā)育及生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響 所以 研究農田殘膜污染治理技術是當今農業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一 人工回收殘膜農田殘膜現(xiàn)場 2 研究意義殘膜是聚乙烯材料加工而成 回收后可再利用 解決殘膜回收問題不僅是對生態(tài)環(huán)境 土壤結構和作物生長發(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行為 國內外現(xiàn)狀及分析 現(xiàn)今殘膜雜質分離裝置均在整地聯(lián)合作業(yè)機上直接對殘膜進行收集 分離 輸送 所以均以地膜回收機的形式存在其中 由于殘膜污染耕地及環(huán)境 所以國外使用得較少實際使用的地膜厚度較厚 回收時地膜仍有較大強度 因而國外的地膜回收機結構比較簡單 一般主要由起膜鏟和卷膜組成 殘膜成卷回收以便后期處理或繼續(xù)使用 由于目前我國的地膜厚度很薄 地膜強度很低 因此國外的地膜回收機基本上都不適用于我國的地膜回收 而我國采用機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 二是在作物收獲后回收地表殘膜 三是耕地后 播種前清理地表及耕層內的殘膜 自上世紀80年代初就開始研制工作 研究人員研制了各類殘膜回收機具140余種 主要有苗期揭膜機 秋后彈齒摟膜機 根據(jù)其主要工作裝置來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 振動篩式 氣力式等多種殘膜回收機具 本課題需要重點研究的關鍵的問題及解決的思路 1 本課題需要研究的關鍵問題因回收回來的殘膜纏繞在一起 雜質包含其中 所以設計時要考慮如何將殘膜抖松 讓雜質能通過縫隙清理出來 還必需保證殘膜清理干凈 同時 殘膜很柔軟 易纏繞機具 要考慮機具連續(xù)作業(yè) 不能讓殘膜纏繞到任何一個工作部件上 這是也難點 2 解決的思路先將回收回來的殘膜通過抖動使其打散 以便進行殘膜與雜質的分離 設計抖動篩面與風機 通過抖動篩使得雜質與殘膜分散并通過風機使其分離 在分離殘膜過程中應在密閉空間 防止因風機吹動纏繞機具 從而保證機具連續(xù)作業(yè) 設計產(chǎn)品的介紹 本產(chǎn)的的設計主要針對回收回來的殘膜 其中參雜過多的雜質如 土 土塊 棉枝 棉殼 棉葉等致使殘膜無法進行再次回收利用 產(chǎn)品的設計是殘膜雜質分離裝置 通過電源帶動風機 抖動板 振動篩等進行除雜工作 該產(chǎn)品能夠實現(xiàn)去除殘膜中的多種雜質 設計產(chǎn)品的思路 如圖所示殘膜雜質清理機主要由風機 抖動板 振動篩 殘膜出口 雜質出口等零部件組成 殘膜雜質在抖動板出進行打散 以便分離工作 經(jīng)過振動篩處 通過不斷地振動與風機提供的風力 對其進行分離工作 由于殘膜較輕使得其分布在振動篩面的上層 而雜質在振動篩的底層 通過曬面往回傳送直至通過下方的雜質出口分出 感謝大家予以批評指正 塔里木大學畢業(yè)設計答辯 殘膜雜質分離裝置 學生姓名 王槽輝指導老師 馬少輝答辯時間 2016 05 一 課題的研究目的及意義二 課題研究的主要內容三 關鍵部件的設計四 動力裝置的選用 一 課題的研究目的及意義 1 研究目的地膜覆蓋種植技術被認為是一種能使農作物早熟 高產(chǎn) 高效 優(yōu)質的先進農業(yè)技術 但是大量的殘膜污染會使土壤受到重度污染 嚴重影響作物的生長和發(fā)育并最終導致耕地荒廢 所以 研究農田殘膜污染治理技術是當今農業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一 2 研究意義我國目前大部分地區(qū)使用的殘膜為聚乙烯 PE 和聚氯乙烯 PVC 回收后可再利用 解決殘膜回收問題不僅是對生態(tài)環(huán)境 土壤結構和作物生長發(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行為 二 課題研究的主要內容 本設計是針對回收后殘膜進行雜質分離 清除其中夾雜的棉桿 棉枝 土塊等雜質 是殘膜利用前的清理工作 本設計中的殘膜分離裝置是根據(jù)各種抖動式殘膜回收機優(yōu)化組合基礎上設計出來的一種殘膜雜質分離裝置 重點是對殘膜雜質分離裝置中的分離裝置機構進行設計研究 分離裝置由對輥 抖動鏈 抖動輪組成 本殘膜雜質分離裝置的創(chuàng)新點是在分離裝置中增加了一對對輥 使殘膜中的長截棉桿通過對輥壓碎分成小節(jié) 增強了殘膜中的雜質分離效果 殘膜雜質分離裝置示意圖 1 皮帶輪2 輸送帶3 左機架4 橡膠輥5 彈簧平板6 對輥7 抖動鏈8 右機架10 變速箱11 電機 當回收回來的殘膜經(jīng)輸送帶開始進行分離時 會經(jīng)過橡膠輥進行壓緊 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 遇到結塊殘膜雜質團時 平板下降可增大其壓緊間隙從而保證壓緊工作的完成 不至于殘膜雜質塊狀太大卡在橡膠輥錢堆積起來 當殘膜進行壓緊以后會經(jīng)過對輥進行切斷處理 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 所以當對輥對殘膜進行切斷過程中切斷的只是殘膜中的夾雜的棉桿 工作原理 殘膜由于有良好的塑性并未被切斷 對輥是由一對帶有凸起的硬質橡膠輥構成 對輥上的凸起要小而硬 在切斷過程中技能起到切斷作用又不能纏繞殘膜雜質 當殘膜進行切斷過程后掉入抖動鏈上 抖動鏈中部有一對抖動輪 通過其上一對凸輪起到高頻震動的作用 從而對殘膜雜質進行分離 對輥的設計本殘膜雜質分離裝置設計了一種壓碎裝置 現(xiàn)今回收回來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 可將其中棉桿棉枝夾斷過壓碎一小部分 從而剪短其長度 同時保證殘膜不被截斷 保持完整性 三 關鍵部件的設計 抖動輪的設計本殘膜雜質分離裝置抖動鏈上安裝了一個抖動裝置 即抖動輪 抖動輪散裝在輸送鏈靠近從動輪的地方 隨著鏈條一起順時針旋轉 給經(jīng)過輸送鏈的殘膜進行抖動分離 抖動鏈的工作分析本裝置的抖動鏈是由若干個空心桿夾在兩根皮帶上組合而成 因為殘膜雜質重量一般空心桿足夠起到支撐抖動效果 根據(jù)殘膜雜質的種類不同 大體可分為棉桿 棉殼 土塊等 所以抖動鏈間隙不易過小 太小無法起到分離作用 也不宜太大 過大則使過多的殘膜落入雜質中一同分離出去 本裝置抖動鏈間間隙為30mm 由于本裝置設計條件有限 所以電機選擇功率根據(jù)切草機功率擬定 功率為7 5千瓦 其輸送帶的理論移動速度為0 8m s 由此可初步選擇的電動機型號為Y132s2 2 其滿載轉速為2900r min 額定轉矩2 3 重量70kg 四 動力裝置的選用 總體效果圖 16 屆畢業(yè)設計 殘膜雜質分離裝置的設計 學生姓名 王槽輝 學 號 8031212207 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農業(yè)機械化及其自動化 班 級 16-2 指導老師 馬少輝 日 期 2016.05 塔里木大學機械電氣化工程學院制 前 言 從1978年中國應用地膜覆蓋技術以來全國鋪膜面積超過800萬hm2其中超過180萬hm2， 中國已經(jīng)成為世界上最大的地膜覆蓋植棉國。大量的殘膜污染造成的減產(chǎn)損失將超過鋪膜種植所能夠帶來的增產(chǎn)效益，長期下去將使土壤受到重度污染，嚴重影響作物的生長和發(fā)育并最終導致耕地荒廢[1]。所以，研究農田殘膜污染治理技術是當今農業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一。 本設計是針對回收后殘膜進行雜質分離，清除其中夾雜的棉桿、棉枝、土塊等雜質，是殘膜利用前的清理工作。本設計中的殘膜分離裝置是根據(jù)各種抖動式殘膜回收機優(yōu)化組合基礎上設計出來的一種殘膜雜質分離裝置，所以下文中會對部分的殘膜回收機進行分析。重點是對殘膜雜質分離裝置中的分離裝置機構進行設計研究。分離裝置由對輥、抖動鏈、抖動輪組成。本殘膜雜質分離裝置的創(chuàng)新點是在分離裝置中增加了一對對輥，使殘膜中的長截棉桿通過對輥壓碎分成小節(jié)，增強了殘膜中的雜質分離效果。由于本殘膜雜質分離裝置還是不夠成熟，所以本文裝置無法達到回收殘膜完全的雜質分離，分離雜質的程度初擬可以達到80%左右。 關鍵詞：殘膜；雜質；分離裝置；設計 目 錄 1緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2國內外殘膜回收的發(fā)展狀況 1 1.3國內外殘膜回收存在的問題 2 1.4研究的內容和方法 3 1.5預期目標 3 1.6重點研究的關鍵問題及解決思路 3 1.7工作條件及解決方法 3 2殘膜雜質分離裝置的總體設計 4 2.1殘膜雜質分離裝置方案的選擇 4 2.2殘膜雜質分離裝置的結構 4 2.3殘膜雜質分離裝置的原理 5 3殘膜雜質分離裝置結構設計 5 3.1輸送壓緊裝置 5 3.2機架的設計說明 5 4分離裝置的設計 6 4.1 對輥的設計 6 4.2抖動輪的設計 7 4.3抖動鏈的工作分析 9 5動力裝置的選用 9 5.1電機的類型 9 5.2變速箱的分配傳動比 10 總 結 12 致 謝 13 參考文獻 14 塔里木大學畢業(yè)設計 1緒論 1.1課題研究的意義 地膜覆蓋種植技術改善和優(yōu)化了農業(yè)生產(chǎn)種植條件，克服了一些不良條件和不良環(huán)境對農業(yè)生產(chǎn)種植的影響，所以，地膜覆蓋種植技術被認為是一種能使農作物早熟、高產(chǎn)、高效、優(yōu)質的先進農業(yè)技術。地膜覆蓋種植技術在我國得到普遍推廣，對農業(yè)生產(chǎn)起到了積極的促進作用。從1978年我國應用地膜覆蓋技術以來，由于該項先進技術措施對農作物栽培全生育期有早播、增溫、保墑(水)、抑制雜草生長、早熟、提高產(chǎn)品質量和增產(chǎn)增收等顯著特點，目前我國已推廣應用到 29 個省、市、自治區(qū)，農作物有糧、棉、油、糖、瓜菜類等40余種。全國鋪膜種植面積超過800萬公頃，超過180萬公頃，我國地膜覆蓋種植面積位居世界上第一。伴隨著我國農膜需求和生產(chǎn)的逐漸增加，廢舊農膜的數(shù)量也與日俱增，然而它的回收率卻很低，還不到15%廢舊農膜由于太薄，容易被風吹得四處飄蕩，農民用手拾撿難度較大[2]。 農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，殘膜碎片還影響了土壤對外界水分、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，破壞了土壤中的團粒結構，最終使土壤板結。殘膜污染嚴重的地方會造成土地的鹽堿化，使農作物難以生長[4]。地膜殘留量的80%-90%都殘留在田地的表面至15厘米深的土層內。這些殘留的地膜給農業(yè)機具工作時帶來了非常大的困擾。春天播種的時候，因為大量的殘膜會堵塞播種機或點播機。這就造成田間有的地方缺苗，有的地方少苗，更嚴重的地方會出現(xiàn)整條壟沒苗的現(xiàn)象。中期對田地施肥時，農機具也會遇到同樣的困擾，在殘膜的堵塞下，造成了施肥機具施肥不均勻。使得部分田壟因為肥力不夠農作物生長的十分緩慢，嚴重影響的農作物的產(chǎn)量。秋天農機具耕地、耙地的時候，殘膜經(jīng)常會纏繞在農機具上。因為殘膜本身具有一定的張力和韌性，使的在耕地和耙地的過程中不得不停車對纏在機具上的殘膜進行清理。影響了農業(yè)機具工作的效率和連續(xù)性。 所以，研究農田殘膜污染治理技術是當今農業(yè)生產(chǎn)最為重要的課題之一。解決殘膜回收問題不僅是對生態(tài)環(huán)境、土壤結構和作物生長發(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行為。本文通過殘膜雜質分離裝置對回收的殘膜進一步的雜質分離，是對殘膜利用前的清理，從而為殘膜的回收利用提供方便。 1.2國內外殘膜回收的發(fā)展狀況 由于本文通過殘膜雜質分離裝置對回收的殘膜進一步的雜質分離，是對殘膜利用前的清理，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的形式存在，并未進行詳盡劃分，所以本文僅對國內外的殘膜回收機的發(fā)展現(xiàn)狀進行描述。 1.2.1國外殘膜回收機的發(fā)展現(xiàn)狀 由于國外多采用0.02 ～0.08 mm 厚的地膜，具有強度高、韌性好、周期長等特點，回收機具主要以卷膜輥機構為主，工作時由松土部件將地膜上覆土疏松并挑起，再由卷膜輥來卷收殘膜，技術上的關鍵是卷膜輥的線速度與機具作業(yè)前進的速度匹配[5]。以色列覆膜種植技術主要用于農作物出苗期的保溫、保墑，作物出苗后利用卷膜機械回收殘膜，農用薄膜在田間時間短，保證收卷時有足夠的強度不會破碎，利于收膜；前蘇聯(lián)、英國等國家多采用后置（懸掛）式收膜機械進行殘留地膜回收，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；日本使用的農用地膜較厚、抗拉強度高，回收處理相對容易，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]。美國主要采用卷膜式的殘膜回收機械，利用卷膜滾將地膜從地表卷起。歐洲國家主要采用高強度，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國內殘膜回收機發(fā)展現(xiàn)狀 由于目前我國的地膜厚度很薄，地膜強度很低，因此國外的地膜回收機基本上都不適用于我國的地膜回收。而我國采用機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型齒鏈式懸掛收膜機，MSM-3型苗期殘膜回收機，卷膜式棉花苗期殘膜回收機，棉花苗期地膜回收機；二是在作物收獲后回收地表殘膜，這一類型機具從工作形式上可分為兩個大的種類：一種是膜稈分離處理的機型，一種是膜稈不進行處理的機型；三是耕地后、播種前清理地表及耕層內的殘膜，此時的殘膜由于在地里時間較長，由于風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。主要有以下幾種機型：CMJ-5型春秋兩用密排彈齒式殘膜回收機，IMS-450型彈齒摟膜機，夾持式殘膜回收機，4MQ-1.5型吸氣式殘膜回收機。自上世紀 80 年代初就開始研制工作，研究人員研制了各類殘膜回收機具 140 余種。主要有苗期揭膜機、秋后彈齒摟膜機。根據(jù)其主要工作裝置來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、振動篩式、氣力式等多種殘膜回收機具[7]。 1.3國內外殘膜回收存在的問題 綜上所述，農田殘膜污染的治理是世界各國都面臨的一個問題。經(jīng)過多年的努力研究，雖然國內已研制出多種機型，但是大多數(shù)殘膜回收機械仍處于研究階段，還不能滿足農業(yè)生產(chǎn)需要。目前從整體上來看，主要存在以下幾個問題： （1）我國采用農用地膜很薄，抗拉強度低(平均 6.95MPa)，而且與土壤、秸稈、殘茬緊密粘連纏繞，使用機械回收技術難度很大。 （2）殘膜纏繞、卡堵工作部件現(xiàn)象嚴重，導致殘膜回收機械工作可靠性差、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行更加深入的研究。 （4） 農田殘膜污染治理裝備的理論研究較為薄弱，該方面的機械設計方法與手段相對落后，并且受到作業(yè)季節(jié)和試驗條件限制，所以其關鍵技術始終未取得突破性的進展。 1.4研究的內容和方法 根據(jù)我國的殘膜回收的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來對殘膜回收的發(fā)展要求，設計一種殘膜雜質分離裝置。殘膜雜質分離裝置只要由動力輸入裝置、輸送裝置、壓緊裝置、傳動裝置、切斷裝置、震動裝置、雜質去除裝置、出料裝置組成。其中動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，不然無法達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)已有的殘膜雜質分離裝置原理及結構設計新型的殘膜雜質分離裝置，使其滿足殘膜回收的要求，也就是殘膜雜質分離裝置要能工作穩(wěn)定，保證其分離率，使其效果好達到預定要求。 1.5預期目標 （1）殘膜雜質分離裝置結構簡單，通用性好，便于安裝和使用。 （2）殘膜雜質分離率較好，能夠達到預期要求。 （3）可在室內室外工作，工作環(huán)境要求不高。 （4）制造價格便宜，容易普及，能夠滿足企需要。 1.6重點研究的關鍵問題及解決思路 1.6.1課題研究關鍵問題 因回收回來的殘膜纏繞在一起，雜質包含其中，所以設計時要考慮如何將殘膜抖松，讓雜質能通過縫隙清理出來，還必需保證殘膜清理干凈；同時，殘膜很柔軟，易纏繞機具，要考慮機具連續(xù)作業(yè)，不能讓殘膜纏繞到任何一個工作部件上，這是也難點。 1.6.2關鍵問題解決思路 先將回收回來的殘膜通過抖動使其打散，以便進行殘膜與雜質的分離。設計橡膠輥，對輥，抖動鏈，通過橡膠輥壓緊對輥切斷后用抖動鏈將殘膜雜質分離。 1.7工作條件及解決方法 工作條件 （1）指導老師的指導和幫助，為課題研究提供關鍵思路和技術上的指導。 （2）圖書館和期刊網(wǎng)中的有關論文和書籍資料可以為本課題提供理論基礎與方法參考。 解決的辦法 （1）多跟指導老師交流，多聽老師的意見并提出本人自己的思路，相互結合有效完成本課題。 （2）多去圖書館查找資料，提高自身的理論水平和知識水平。 （3）多在網(wǎng)上搜索相關方面設計，通過比較設計相對合理的殘膜雜質清理機。 2殘膜雜質分離裝置的總體設計 2.1殘膜雜質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 我國采用的殘膜回收裝置主要有三種：一是振動篩式土壤殘膜分離機構[8]。分離篩由連桿機構傳動，拖拉機動力輸出軸輸出動力，經(jīng)減速器傳動帶動飛輪傳動；二是抖動鏈式殘膜回收機。由傳動系統(tǒng)、輸膜系統(tǒng)、抖動篩組成[9]；三是風篩式殘膜回收機。由減速器、飛輪曲柄連桿、振動篩組、風機等組成[10]。 2.1.2殘膜雜質回收裝置方案的選擇 為了實現(xiàn)預定功能提出兩個方案可供選用： 方案一：用風篩式殘膜雜質分離裝置完成雜質分離，其結構簡單，便于設計，但需要雙重動力輸出裝置。 方案二：采用抖動鏈式殘膜雜質分離裝置，其結構相對簡單，便于殘膜雜質分離。其動力輸出僅用一個三向異步電機。 經(jīng)過方案的比較及選擇，在設計要求內方案二能夠滿足設計的要求條件，方案二比方案一性價比高。所以選用方案二的抖動鏈式殘膜雜質分離裝置。 2.2殘膜雜質分離裝置的結構 抖動鏈式殘膜雜質分離裝置的結構主要由動力輸入裝置、輸送裝置、壓緊裝置、傳動裝置、切斷裝置、抖動裝置、雜質去除裝置、出料裝置組成。殘膜雜質分離裝置的整體結構如圖2-1所示。工作時，電機通過減速箱減速后將動力通過鏈條輸送至震動鏈上的左齒輪上開始帶動震動鏈進行傳動工作。而后通過鏈條依次鏈接輸送帶齒輪，對輥上外齒輪帶動其工作。對輥通過一對直齒連接從而保證其轉向正確。在橡膠輥的下面有一平板，其四個支撐柱上帶有四個硬質彈簧，其作用式防止有大塊物體無法通過橡膠輥從而造成卡殼狀態(tài)，收縮性的平板可以適當調節(jié)其壓緊的間距。 1.皮帶輪 2.輸送帶 3.左機架 4.橡膠輥 5.彈簧平板 6.對輥 7.抖動鏈 8.右機架 10.變速箱 11.電機 圖2-1 殘膜雜質分離裝置示意圖 2.3殘膜雜質分離裝置的原理 當回收回來的殘膜經(jīng)輸送帶開始進行分離時，會經(jīng)過橡膠輥進行壓緊，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，遇到結塊殘膜雜質團時，平板下降可增大其壓緊間隙從而保證壓緊工作的完成，不至于殘膜雜質塊狀太大卡在橡膠輥錢堆積起來。當殘膜進行壓緊以后會經(jīng)過對輥進行切斷處理，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，所以當對輥對殘膜進行切斷過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。對輥是由一對帶有凸起的硬質橡膠輥構成，對輥上的凸起要小而硬，在切斷過程中技能起到切斷作用又不能纏繞殘膜雜質。當殘膜進行切斷過程后掉入抖動鏈上。抖動鏈中部有一對抖動輪，通過其上一對凸輪起到高頻震動的作用，從而對殘膜雜質進行分離。 3殘膜雜質分離裝置結構設計 3.1輸送壓緊裝置 輸送裝置設計主要考慮由于是小型殘膜雜質分離裝置，所以其輸送帶沒有太寬，且為皮帶傳動，考慮到要在輸送帶的過程中對殘膜雜質進行壓緊，上表面不能太過光滑，不然在壓緊過程中會打滑無法進行壓緊作用而導致堵塞壓緊通道。由于需要人工輔助喂入殘膜雜質，所以理論輸送帶速度在0.8m/s為宜，不應過慢。壓緊裝置由橡膠輥和下平板組成如圖3-1所示，下平板有四個彈簧支柱，橡膠輥與輸送帶的平面留有間隙10mm。彈簧長度為70mm，最大壓縮量為25mm。 圖3-1 壓緊裝置 3.2機架的設計說明 機架的作用是支撐壓緊裝置、對輥、傳動裝置和抖動裝置的，為電機向傳動系統(tǒng)鏈接的齒輪提供支架，從而保證整個殘膜雜質分離裝置的運行，也是為殘膜雜質分離的工作提供基礎。機架由左機架與右機架組成，左機架上安裝有輸送鏈，橡膠輥，電機，減速箱；右機架上安裝有震動鏈，對輥。機架由角鐵焊接而成。 4分離裝置的設計 4.1 對輥的設計 4.1.1對輥方案的選擇 本殘膜雜質分離裝置安裝了一個壓碎裝置,即對輥如圖4.1。現(xiàn)今回收回來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棉枝夾斷過壓碎一小部分，從而剪短其長度，同時保證殘膜不被截斷，保持完整性。 4.1 對輥 為了方便抖動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)從而剪短棉桿長度，減輕分離難度，缺點是閘刀力度不好控制，太小無法造成切斷效果，太大則容易將殘膜一起切斷。 方案二：使用對輥模式。用對輥形式將殘膜部分擠壓，間距為4-5cm，對輥中間留有1mm間隙，好處是容易實現(xiàn)，缺點是需要選好材料，防止扭轉破壞。 根據(jù)預期目標要求，經(jīng)過方案對比，本裝置選用方案二。 4.1.2對輥的扭力偶距 由動力學可知，力偶在單位時間內所做之功P，等于該力偶之距M與相應角速度的乘積，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 由于條件有限無法測得具體數(shù)值，只能等有條件下測得數(shù)值從而計算出對輥上軸的扭力偶距。 4.1.3對輥軸的強度條件 由于圓軸扭轉最大切應力為 式中表示扭矩，表示抗扭截面系數(shù)。 將材料的扭轉極限應力除以安全因數(shù)n，得扭轉許用切應力為 因此，為保證對輥軸工作時不致因強度不夠而破壞，最大扭轉切應力不得超過扭轉許用切應力，即要求 此即圓軸扭轉強度條件。對于等截面圓軸，則要求 4.2抖動輪的設計 本殘膜雜質分離裝置抖動鏈上安裝了一個抖動裝置,即抖動輪?，F(xiàn)在國內外各種形式的殘膜回收機有很多種類,在輸送裝置上有皮帶輸送的,也有輸送鏈輸送的,但還沒有一種殘膜回收機在輸送裝置上安裝抖動輪。抖動輪散裝在輸送鏈靠近從動輪的地方,隨著鏈條一起順時針旋轉,給經(jīng)過輸送鏈的殘膜進行分離。 材料的選擇 如果采用鑄鋼或者鑄鐵的話,價格有些高。因此抖動輪選用了強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：彈性極大,有非常好的機械強度,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：不耐老化,耐熱性和熱穩(wěn)定性差,耐堿但不耐強酸。耐油、耐溶性能差。用途綜合性能好,廣泛應用于輪胎、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)點耐熱、耐油、耐磨、耐老化性能優(yōu)于大然橡膠。缺點是械性能、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)點有優(yōu)異的耐油性,耐熱性優(yōu)于天然橡膠和苯橡膠。泛應用于各種耐油橡膠制品。 丁基橡膠優(yōu)點氣密性極好,耐熱性好,耐老化性好,減震性好,耐酸、堿和耐極性溶劑強。缺點是硫化速度慢,下藝性能差。主要用于制造輪胎內胎、水胎、耐熱、耐水、耐老化墊片,化仁容器襯里、減震制品、膠管、運輸帶等。 氯丁橡膠優(yōu)點耐老化性極好,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,輸送鏈抖動輪選用天然橡膠制成的普通橡膠板,根據(jù)機械設計手冊,選用代號為通橡膠板,其特性是中等硬度,較好耐磨性和彈性。選擇這一型號橡膠板的原因如下： （1）因為抖動輪要與抖動鏈皮帶頻繁接觸,其耐磨性一定要好,以保證有較長的使用壽命。 （2）抖動輪的最大作用就是在殘膜的分離過程中進行抖動分離,因此其彈性一定要好,否則分離效果不會好。 圖4.1 抖動輪 抖動輪尺寸的確定 抖動輪的示意圖4.1如一示。抖動輪如果只有一個凸輪結構則沒轉一圈都與抖動皮帶接觸一次及抖動鏈抖動一次,則有些過于緩慢,如果每轉一圈抖動鏈抖動兩次,則抖動鏈抖動頻率明顯提高一倍從而增大了抖動效果。 抖動輪的設計思路如下： 由于抖動鏈要抖動分離殘膜雜質，則抖動輪外形可為凸輪結構，而抖動鏈為皮帶傳送所以凸輪凸起部分不能太大，以至于抖動輪轉至低點不與抖動鏈接觸時皮帶過松造成打滑現(xiàn)象。 4.3抖動鏈的工作分析 本裝置的抖動鏈是由若干個空心桿夾在兩根皮帶上組合而成，因為殘膜雜質重量一般空心桿足夠起到支撐抖動效果。根據(jù)殘膜雜質的種類不同，大體可分為棉桿，棉殼，土塊等，所以抖動鏈間隙不易過小，太小無法起到分離作用，也不宜太大，過大則使過多的殘膜落入雜質中一同分離出去，本裝置抖動鏈間間隙為30mm。 圖4.2 抖動鏈 如圖4-2所示，抖動鏈左邊皮帶輪通過鏈輪與動力源相連從而起到輸送作用，抖動輪與右邊的皮帶輪相連，通過轉動是的抖動鏈不斷上下抖動，從而起到殘膜雜質分離作用。 5動力裝置的選用 5.1電機的類型 由于輸送帶的理論移動速度為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齒型齒輪的轉速n1為125.24r/分，由于橡膠輥、對輥上的齒輪均為16A15齒輪所以其線速度一樣，齒輪轉速一樣。 由于需要抖動鏈的速度略微大于輸送帶移動速度，所以右機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齒型齒輪轉速n2為 （5-2） 由公式5-2可得出16A17齒型齒輪的轉速為110.50r/分，由于減速器上所用亦為16A15齒型齒輪所以其轉速為125.24r/分，按《機械設計課程設計指導書》P2表1，二級圓柱齒輪減速器的傳動比，所以本裝置選用二級圓柱齒輪減速器如圖5-1 1. 聯(lián)軸器 2.電動機 3.減速器 4.齒輪 5.鏈條 圖5-1 二級圓柱齒輪減速器示意圖 故電動機的轉速的可選范圍為： Nd=i×n=（8-40）×125.24r/min=1001.92r/min-5009.6r/min,由于切草機一般功率為7.5千瓦，且本裝置要求震動小，通用性好，故本裝置根據(jù)其特點綜合考慮后擬定選擇符合這一范圍的Y系列三相異步電動機。同步轉速為：查《機械設計課程設計手冊》第173頁表12-1可知1500r/min和3000r/min其主要的性能如下表： 表5-1 電機的選擇 方 案 電 動 機 型 號 電 動 機 型 號 同步轉速 滿載轉速 電動機重量 1 Y132M-4 7.5 1500 1440 81 2 Y132S2-2 7.5 3000 2900 70 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格、減速器的傳動比，在《機械設計課程設計手冊》Ｐ173選取電動機的型號Y132S2-2。 5.2變速箱的分配傳動比 由選定的電動機滿載轉速和工作機的主軸的轉速n，可得傳動裝置的總的傳動比是： 則； 所以 校核實際傳動比: =4.22×5.49=23.16 總 結 此次設計的任務是完成殘膜雜質分離裝置的設計。這是我們在大學期間所進行的一次非常全面的設計，為自己在大學四年所學習知識的全面總結和鞏固，使我們初步了解和掌握做設計的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學期間所學課程中所獲得的理論知識在設計實踐中加以綜合運用，把大學四年來所學的知識貫穿起來，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎。 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設計題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設計，涉及的領域包括：機械制圖，機械原理，工程材料，機械設計等等。通過設計實踐，提高我計算、制圖能力；使我們能熟練地應用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范，熟悉有關的國家標準。機械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進行畢業(yè)設計的同時，我還學到了許多新的知識，如solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應用。 我深刻的認識到，要想成為一名合格的工程設計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠遠不夠的，應該具有更加淵博的知識，如應該對計算機應用，農產(chǎn)品的特性，農業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進行加強。 在設計過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關的書籍、手冊以及老師的精心指導，都得到了解決，設計過程基本順利完成。 致 謝 畢業(yè)在即，四年的大學生活已接近尾聲，經(jīng)過三個多月的努力，在馬少輝老師的悉心指導下，設計任務基本完成了。在撰寫論文期間，我要衷心的感謝我的指導老師馬少輝，從設計的選題、實施到撰寫、修改和定稿，馬少輝均傾注了大量的心血。導師的悉心指導、熱忱鼓勵不僅使我樹立了深遠的學術目標、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，導師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時我還要感謝大學期間各位任課老師在學習上給予我的指導和幫助，感謝他們四年來的辛勤栽培，他們的關懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。 最后，也感謝和我一起學習的同窗朋友，他們給了我無數(shù)的關心和鼓勵，也讓我的大學生活充滿了溫暖和歡樂，感謝他們的陪伴與幫助，愿我們以后的人生都可以充實、多彩與快樂！ 參考文獻 [1]張學軍,吳成武,王旭東,等.殘膜分離篩機構的運動仿真與分析[J]. 農業(yè)工程學報, 2007, 23(7): 113-116. [2]朱夢詩,劉從九.淺談我國廢舊農膜回收利用現(xiàn)狀[J]. 長沙大學學報, 2015, 29(2): 101-104. [3]侯書林,胡三媛,孔建銘,等.國內殘膜回收機研究的現(xiàn)狀[J]. 農業(yè)工程學報, 2002, 18(3): 186-190. [4]李明洋.分區(qū)式殘膜回收機的設計與試驗研究[D]. 塔里木大學, 2015. [5]王偉偉,裴新民.國內殘地膜回收設備應用現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 安徽農業(yè)科學, 2015, 43(23): 368-370. [6]王鵬.兵團殘膜回收機械與政策機制現(xiàn)狀的分析研究[D]. 石河子大學, 2013. [7]張學軍,吳成武,馬少輝.殘膜分離與輸送裝置的研究[D]. 吉林大學機械科學與工程學院, 2007. [8]何歡歡.振動篩式土壤—殘膜分離裝置的設計與試驗分析[D]. 塔里木大學, 2015. [9]王曉明,張東興.抖動鏈式殘膜回收機傳動系統(tǒng)與膜土分離機構的研究[J]. 農業(yè)機械, 2004 (11): 114-115. [10]馬少輝,張學軍.風-篩式土壤殘膜分離裝置內氣流場試驗與分析[J]. 農機化研究, 2014, 36(7): 199-203. 13