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小 型 谷 物 揚(yáng) 場(chǎng) 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) 帕 麗 地 古 麗 吾 買 爾 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)是今后谷物清選必需的機(jī)械裝備和發(fā)展方向 它改變了傳統(tǒng)人工清選操作的方法 比人 工操作提高效率十幾倍以上 改善了清選操作的環(huán)境 重要的是節(jié)省所消耗的時(shí)間 提高了勞動(dòng)效率和經(jīng) 濟(jì)效益 事物總是不斷發(fā)展的 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的研制工作也是一樣 還需要不斷的提高和發(fā)展 比如研究更為合 理的新機(jī)型 努力實(shí)現(xiàn)通用化 標(biāo)準(zhǔn)化和系列化 把新技術(shù) 新工藝和新材料應(yīng)用到揚(yáng)場(chǎng)機(jī)上 以更提高 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的工作可靠性 改善其操作性能 減輕機(jī)器重量 提高其耐用度和降低造價(jià) 本課題所設(shè)計(jì)的是一 種帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī) 它模擬人工操作 通過橡膠帶高速運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)谷物的清選 其主要機(jī)構(gòu)包括喂料斗 橡膠帶 主動(dòng)滾筒 被動(dòng)滾筒 壓緊滾筒 機(jī)架 電機(jī)等 關(guān)鍵詞 小型 谷物 揚(yáng)場(chǎng)機(jī) 中圖分類號(hào) TD451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 0 引言 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)是一種對(duì)糧食簡單清雜的設(shè)備 可清除糧食中的輕雜質(zhì)及大雜質(zhì) 用于清雜 精選和分級(jí)的糧食加工機(jī)械 以利于糧食儲(chǔ) 存 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的主要功用是在脫離場(chǎng)上把從作 物上脫下來的果粒 碎秸稈 殼子等混合物 進(jìn)行分離 以得到干凈 純潔的谷粒 谷物 脫粒后 谷粒 糠皮及少量碎石的混合物在快 速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪形和皮帶曰的帶動(dòng)下被拋出 谷粒 糠皮 碎石落地的遠(yuǎn)近不同 從而形成堆 達(dá) 到分離的目的 谷物揚(yáng)場(chǎng)是谷物收獲后不可缺少的環(huán)節(jié) 收獲后的谷粒中不僅包含飽滿和成熟的籽粒 而且還有不成熟的谷粒 此外還包含有許多 雜質(zhì) 因此無論留做種子或其他用途 均需 將收獲后的谷粒進(jìn)行清選才能滿足要求 利 益種子的儲(chǔ)藏 運(yùn)輸及機(jī)械化作業(yè) 增強(qiáng)種 子在市場(chǎng)上的銷售競(jìng)爭力 谷粒經(jīng)過清選以 后 可以獲得質(zhì)量均勻 尺寸一致的種子 將種子清選以后再播種 可以清除出小粒 破碎粒作為糧食或飼料 節(jié)約了糧食 清選 后的種子均勻飽滿 播種后發(fā)芽率高 長勢(shì) 好 一般都能增產(chǎn) 5 10 還可以減少播 種量 20 左右 而且有利于種子的儲(chǔ)藏 運(yùn) 輸及機(jī)械化作業(yè) 增強(qiáng)種子在市場(chǎng)上的銷售 競(jìng)爭力 因此 清選機(jī)產(chǎn)品對(duì)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào) 整和農(nóng)民收入的增加有著十分重要的作用 特別是玉米 清選后可用半精量或精良播種 因而便可以大量節(jié)省種子 清選后的種子已 經(jīng)清除掉其中大部分病蟲害的籽粒 減少了 今后感染的可能性 使田間雜草含量減少 作物生長整齊 成熟一致 有利于機(jī)械化作 業(yè) 1 谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的設(shè)計(jì) 1 1 整機(jī)的工作原理 驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn) 動(dòng) 主動(dòng)滾筒又通過傳送膠帶帶動(dòng)從動(dòng)滾筒 同步轉(zhuǎn)動(dòng) 主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒可以先后調(diào) 整 壓緊滾筒壓緊在傳送膠帶上 由傳送膠 帶帶動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng) 此時(shí)進(jìn)料口的物料經(jīng)過出料 口的篩網(wǎng) 因自重而落在傳送膠帶上 并隨 膠帶同速運(yùn)動(dòng) 達(dá)到壓緊滾筒時(shí) 由壓緊滾 筒將物料壓緊在膠帶上 使其均勻通過且產(chǎn) 生一個(gè)沿壓緊滾筒圓周與膠帶相切的拋射角 物料沿此角度 以一定的速度拋射下去 根 據(jù)物料慣性的大小達(dá)到分離雜物的目的 調(diào) 整主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒的作用是根據(jù)物料顆 粒的大小及容量等 篩網(wǎng)用于過濾物料中的 大的顆粒雜質(zhì) 以提高機(jī)構(gòu)的工作性能 1 2 谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的傳動(dòng)原理 揚(yáng)場(chǎng)時(shí) 橡膠帶高速運(yùn)轉(zhuǎn) 谷粒 糠皮 及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪 W 和皮 帶 P 的帶動(dòng)下被拋出 因?yàn)閽伋龅乃俣认嗤?所以質(zhì)量大的動(dòng)能大 克服空氣阻力運(yùn)動(dòng)的 距離就遠(yuǎn) 質(zhì)量小的運(yùn)動(dòng)的距離也小 這就 好比人以同樣的方式扔石塊和鵝毛 石塊扔 得遠(yuǎn) 而鵝毛扔得近 從而達(dá)到了分離的目 的 從使用上看 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)靠機(jī)器帶動(dòng) 輪 W 轉(zhuǎn)得越快 分離效果越好 利用不同空氣阻 力進(jìn)行分離 將谷粒混合物以一定速度并與水 平方向成一定角度拋入空中 依空氣對(duì)各種 物料阻力的不同 其拋擲距離亦不相同 從 而進(jìn)行分離 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)拋擲部分的膠帶與水平 傾斜 30 度到 50 度 飽滿籽粒的跑出距離可 達(dá) 10 15 米左右 較輕的籽粒和雜物則落于 6m 以內(nèi) 該小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)使用非常方便 而且節(jié)約能源 移動(dòng)方便進(jìn)料斗采用插板活 門控制流量 結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 喂料均 勻 研制價(jià)格低 我對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn) 使安全性能提高 利用率增加 工作環(huán)境改 善 勞動(dòng)強(qiáng)度下降 工作效率提高 1 3 谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)整機(jī)圖 1 輪子 2 電動(dòng)機(jī) 3 被動(dòng)滾筒 4 喂料口 5 壓緊滾筒 6 橡膠帶 7 主動(dòng)滾筒 8 機(jī)架 圖 1 1 小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī) 2 主要部件的設(shè)計(jì) 2 1 機(jī)架的設(shè)計(jì) 主要起支撐作用 由于電動(dòng)揚(yáng)場(chǎng)機(jī)屬于 農(nóng)用機(jī)械 不需要太精密 而且價(jià)格應(yīng)盡量 低廉 所以采用角鋼制作 按照實(shí)際使用要 求 只需校核一下支架的壓桿穩(wěn)定性要求 因?yàn)榉€(wěn)定是構(gòu)件除了強(qiáng)度 剛度失效外的另 一種重要失效形式 細(xì)長壓桿當(dāng)壓力超過一 定數(shù)值時(shí) 會(huì)由原來的直線平衡形式突然變 彎 從而致使結(jié)構(gòu)喪失承載能力 由于構(gòu)件 的失穩(wěn)往往是突發(fā)的 因而其危害性也較大 歷史上曾多次發(fā)生因構(gòu)件失穩(wěn)而引起的重大 事故 如 1907 年加拿大勞倫斯河上 跨長為 548 米的奎拜克大橋 就因壓桿失穩(wěn)而導(dǎo)致 整座大橋倒塌 圖 2 1 機(jī)架 2 2 喂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)皮帶的尺寸設(shè)計(jì)料斗的尺寸 料斗 的設(shè)計(jì)主要考慮其容積及自流下料 因此料 斗設(shè)計(jì)成上面為立方體 下面為四棱柱的組 合形式 喂料斗底部連接有三條腳都固定在 機(jī)架上 保證物料能均勻的 連續(xù)的流到皮 帶上 以提高效率 喂入量采用插板活門控 制流量 通過調(diào)節(jié)插板深度來調(diào)節(jié)喂入量 以此來調(diào)節(jié)喂入量 由于揚(yáng)場(chǎng)機(jī)屬于農(nóng)用機(jī) 械 不需要太精密 而且價(jià)格應(yīng)盡量低廉 所以采用角鋼 鐵皮制作 圖 2 2 喂料斗 2 3 脫橡膠環(huán)帶的設(shè)計(jì) 由于皮帶為特殊加工的多坑圓點(diǎn)輸送帶 輸送中有定向作用 便于糧食的收集 3 谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì) 3 1 電機(jī)的選擇 計(jì)算功率 cP caK 工況系數(shù) 取 1 1a 則 3 52cPw 谷物落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離 12Xm 谷物拋出點(diǎn)到地面的距離 0 3hm 揚(yáng)角可取為 300 到 600 0 25ts 初速度 4 81V 3 62tg ms 480n ir 平帶傳動(dòng)比 25 由此可知 可以用轉(zhuǎn)速為 960 到 2400 的電動(dòng)機(jī) 所以本設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) minr 速為 1020 其工作功率為 3 2 iwK 4 結(jié) 論 小型揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的種類有帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī) 風(fēng)扇 壓送式揚(yáng)場(chǎng)機(jī) 葉輪拋送式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)等 其中 帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)使用廣 可以進(jìn)行谷物的清選通 風(fēng)糧食翻倉以及近距離的糧食搬運(yùn)等 該機(jī) 主要由喂料斗 橡膠帶 滾筒 電機(jī)等組成 揚(yáng)場(chǎng)時(shí) 橡膠帶高速運(yùn)轉(zhuǎn) 谷粒 糠皮及少 量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪 W 和皮帶 P 的帶動(dòng)下被拋出 因?yàn)閽伋龅乃俣认嗤?所 以質(zhì)量大的動(dòng)能大 克服空氣阻力運(yùn)動(dòng)的距 離就遠(yuǎn) 質(zhì)量小的運(yùn)動(dòng)的距離也小 這就好 比人以同樣的方式扔石塊和鵝毛 石塊扔得 遠(yuǎn) 而鵝毛扔得近 從而達(dá)到了分離的目的 從使用上看 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)靠機(jī)器帶動(dòng) 輪 W 轉(zhuǎn)得 越快 分離效果越好 利用不同空氣阻力進(jìn) 行分離 將谷?；旌衔镆砸欢ㄋ俣炔⑴c水平方 向成一定角度拋入空中 依空氣對(duì)各種物料 阻力的不同 其拋擲距離亦不相同 從而進(jìn) 行分離 揚(yáng)場(chǎng)機(jī)拋擲部分的膠帶與水平傾斜 30 度到 50 度 飽滿籽粒的跑出距離可達(dá) 10 15 米左右 較輕的籽粒和雜物則落于 6m 以 內(nèi) 該小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)使用非常方便 而且 節(jié)約能源 移動(dòng)方便進(jìn)料斗采用插板活門控 制流量 結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 喂料均勻 研制價(jià)格低 我對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn) 使 安全性能提高 利用率增加 工作環(huán)境改善 勞動(dòng)強(qiáng)度下降 工作效率提高 參考文獻(xiàn) 1 魏宏安 我國收獲機(jī)械的發(fā)展與研究現(xiàn)狀 J 甘 肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2001 36 10 2 6 2 景曉村主編 當(dāng)代中國的農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè) J 北京 中國社會(huì)科學(xué)出版社 1988 3 農(nóng)牧漁業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理司 北京農(nóng)業(yè) 工程大學(xué) J 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化重要文獻(xiàn)資料 北 京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 1988 12 27 30 4 胡偉 我國揚(yáng)場(chǎng)機(jī)技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展分析 J 農(nóng)村機(jī)械化 1998 2 38 39 5 楊家軍主編 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù) J 北京 科 學(xué)出版社 2008 6 韓正最 栗震霄 魏宏安等 齒形鏈?zhǔn)角懈?器的研究實(shí)驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 1998 14 2 86 89 7 日本農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì) 農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè) D 北京 機(jī)械 工業(yè)出版社 1991 8 沈鴻 機(jī)械工程手冊(cè) 七 M 北京 機(jī)械工業(yè) 出版社 1982 9 魏道德 工程力學(xué) J 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 10 53 54 68 10 張民安 圓柱齒輪精度 J 北京 中國標(biāo)準(zhǔn)出 版社 1995 03 210 211 11 淮良貴等主編 機(jī)械設(shè)計(jì) M 第八版 北京 高等教育出版社 2009