小型半喂入水稻联合收割机割台系统设计研究

发布时间：2020-10-22 00:09

　　 水稻是我国的主要粮食作物之一,在中国许多地区都有种植,南方地区更是大面积种植。南方山区地形复杂,地势崎岖不平,没法使用大型机械在该地区播种、收割,使得该地区的水稻收割机械化程度偏低。因此在现有水稻收获机械的研究基础之上提出了一种小型半喂入水稻联合收割机,以解决南方地区机械化程度低,中大型机械在该地区无法使用的问题。为了使机器适合山地丘陵地区使用,机器必须实现小型化、轻量化。割台系统是半喂入水稻联合收割机的核心部件之一,其设计的好坏直接关系到整机质量。本文针对割台系统进行研究,主要研究内容包括:1、割台系统总体方案的确定。小型机由于受体积的限制,其设计方案不能雷同于大型机的设计。确定了割刀和扶禾链能独立调整、改变压点实现喂入深度调节、电机驱动扶禾链轮的总体方案;2、设计了新型喂入深度调节装置。该装置通过改变压点来实现喂入深度调节,改变了传统调节装置复杂的结构;3、设计了电机驱动传动方式和控制系统。由于割台高度需调整,给动力传送带来麻烦。电机驱动不仅省去了复杂的传动系统,还可实现调速,获得不同收获条件下的最佳扶禾速度;4、割台框架的静动态特性分析。利用有限元分析软件ANSYS Workbench进对割台机架进行了静模态分析,结构的强度满足要求,割台框架固有频率不在外部激励的频率范围内,避免共振的发生。5、利用Solidworks对割台系统进行了三维结构设计,并将各个部件进行装配。6、样机制作和田间试验,将经过构件加工后和装配后的整机进行调试和田间试验,试验表明收割机可以正常工作,割台系统扶禾装置可将水稻扶起,切割装置切割快速,输送装置可整齐输送作物,可实现喂入深度调节。在课题研究过程中,运用了虚拟设计,实体三维造型,有限元分析等先进设计方法和手段,在课题设计研究过程中将设计经验和计算机技术结合起来,让设计速度变快,周期变短,成本变低。研究结果对设计适合南方地区的水稻收获机具有指导意义,对同类产品的设计研究具有重要的参考价值。
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S225.4
【部分图文】：

使得整机体积小，使机器小型化，轻量化，本机传动系统示意图如图 2.3 所示。图2.3 传动系统示意图1.直流电机 2.蜗杆减速器 3.扶禾链 4.输送链 5.万向轴联接器 6.输送链 7.万向轴联接器8.蜗杆减速器 9.脱离滚筒 10.齿轮 11.带传动 12.汽油发动机2.2 割台系统总体设计作为半喂入水稻联合收割机的核心部件，割台系统[24]的总体设计对系统性能影响极大，是收割机能否正常工作的前提条件。具体表现在扶禾、切割、和输送上，如果不能

图 2.4 为电动推杆的调节电路，利用电机驱动电动推杆运动，电路正接电动推杆控制割台上升，反之则电动推杆运动带动割台下降，实现割台的升降调节。图2.5 割台升降电路图 2.6 为割台高低调节方案，电动推杆连接在割台机架和底盘机架上，通过电动控制割台的高度，此时割台处于水平位置，但是需要通过不平坦地面时、改变割茬高度、将机器抬起调整轮距时则需要调整割台的高度，割台高度改变通过电动推杆使割台转臂围绕其铰接处转动，通过电机驱动电动控制，操作时只需按下按钮就可实现割台高度的调节。图 2.7 为电动推杆调节原理，杆件 2 相当于电动推杆固定杆，滑块 3 相当于移动杆，杆件 4 相当于割台机架

贵州大学硕士学位论文12图2.6 割台高度调节方案 2. 电动推杆固定杆 3. 电动推杆移动杆 4.割台机架图2.7 电动推杆调节机构2.3 割台系统关键部件的分析与设计割台系统的主要功用就是将水稻扶起并将其进行切割输送给脱粒系统，同时为了使穗头能够进入到最佳脱粒区而需要调整水稻的喂入深度，故扶禾装置、切割装置、输送装置、喂入深度调节装置是割台系统的主要组成部分，小型半喂入水稻联合收割机能否顺利进行工作，这四个部分取到了决定性作用。因此为了取得良好的脱粒效果，本章对主要对这四个部分进行分析与设计。2.3.1 扶禾装置的分析与设计扶禾机构的主要作用是分禾器将待切割的作物与未收割作物分开，扶禾拨指从根部将作物往上扶起，作物接近割刀时将作物扶持住，使作物在扶持状态下切割，保证作物不会散乱而没有被切割，然后输送到脱粒系统，因此其作用就是分离作物、扶持作物、与输送机构进行交接。扶禾机构的设计应能到达以下要求：（1）分禾利落

本文编号：2850795