籽瓜捡拾装置设计.docx

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籽瓜捡拾装置设计

籽瓜捡拾装置的设计

摘要：

打瓜收获机是一种新型的机引收获作业机具，它的主要功能是捡拾和脱粒；它采用往复梭式作业，本设计始终将打瓜从两侧向中间集抡，然后有捡拾刮板捡拾并输送到脱粒机构中脱粒，直接实现由瓜到籽的一次性彻底收获。

工作时要求地表相对平整。

由于采用双向搅轮集条机和捡拾刮板同时运作，相对以往的收获机械减少了空行程，节省两倍行程，极大地提高了工作效率。

具有节油、省时等优点；本设计就是结合传统的打瓜收获机械，对其进行分析和设计。

关键词：

打瓜；集条机；捡拾刮板

ZhiGuaharvestmachinerypick-updevicedesign

Abstract:

Akindofwatermelonharvestingmachineisanewtypeoftractoroperationequipments,itsmainfunctioniscollectingandthreshing;Itadoptsreciprocatingshuttleoperations,thisdesignisakindofwatermelonalwayslunfromeithersidetothemiddleset,thenthereiscollectingscrapercollectingandconveyingofthreshingtothreshingdevice,directimplementationbythemelontoseedtheone-offthoroughly.Workrequirementwhenthesurfaceisrelativelysmooth.Articlewithbidirectionalstirringwheelsetsmachineandcollectingscraperoperationatthesametime,relativetopreviousharvestmachinerytoreducetheidlemotionandsavedoublestroke,greatlyimprovetheworkingefficiency.Hastheadvantagesofsaving,timesaving;Thisdesignisakindofwatermelonharvestmachinery,combinedwithtraditionalanalysisanddesignonit.

Keywords:

watermelon;harvestmachinery;collectingscraper

1绪论3

1.1籽瓜捡拾装置的使用现状3

1.2国外籽瓜捡拾装置的研究现状3

1.3国内籽瓜捡拾装置的研究现状3

1.3.1籽瓜收获方式4

1.3.2几种传统籽瓜捡拾装置的结构特点及存在的问题4

1.4籽瓜捡拾装置的发展6

2籽瓜捡拾装置总体设计6

2.1设计方案6

2.2该方案的优缺点6

2.3主要结构及技术参数7

2.3.1主要结构7

2.3.2主要技术参数8

2.4工作原理及技术特点8

2.4.1工作原理8

2.4.2主要技术特点8

3主要工作部件的设计9

3.1机架的设计9

3.2搅轮的设计10

3.3搅轮挡板的设计11

3.4地轮的设计12

3.5捡拾刮板的设计12

3.6换向齿轮的设计14

3.7挂接器的设计16

4总体装配图18

5传动比的分配和计算18

致谢21

1绪论

籽瓜是新疆生产建设兵团（简称兵团）重要的经济作物，在兵团的农业产业结构调整中占有重要地位。

随着农业产业结构调整，籽瓜的种植规模越来越大，人力投入，生产成本的消耗等问题日益突出，因此，籽瓜产业的全程机械化亟需解决。

目前，在籽瓜的收获环节：

采取人工采摘、人工辅助集条机集条集堆、机械取籽配合作业，使得劳动强度大，劳动成本高。

同时籽瓜成熟后因其特性不宜在田间放置过久，如逢秋雨霜冻，极易腐烂，另外籽瓜成熟时正是棉花、玉米、甜菜等大宗作物收获农忙之际，劳动力奇缺，给籽瓜人工收获带来很大困难[1]。

因此，有必要对籽瓜收获取籽环节机具及配套设备进行研究以解决籽瓜机械化收获问题。

如今在新疆地区农田作业的籽瓜收获环节机具已无法适应籽瓜大面积种植的发展需求，研发新型高效的籽瓜收获取籽联合作业机迫在眉睫。

而以目前现状看，籽瓜收获最薄弱的环节是捡拾环节，只有改善这一环节才能整体提高籽瓜收获机的整体效率。

为此我提出一种籽瓜捡拾装置，该装置能实现籽瓜高效捡拾，且漏捡率低、果秧分离干净，作业效率高。

通过对捡拾装置的研究和设计，可为进一步研发籽瓜收获取籽联合作业机提供参考和依据。

1.1籽瓜捡拾装置的使用现状

籽瓜捡拾技术是制约籽瓜全程机械化实现的瓶颈，该装置应实现将籽瓜从自然散步状态有效捡起，且保证漏捡率较低、果秧分离干净。

1.2国外籽瓜捡拾装置的研究现状

籽瓜在国外种植得较少，籽瓜收获机械方面的文献微乎其微。

但是与籽瓜同属葫芦科的南瓜、西瓜的收获方式与籽瓜基本相同，在这方面的机械，我们可以参考借鉴。

比较常见的是用超大幅宽的集条机把散布的瓜集中起来，然后用专门的捡拾机器捡拾。

常用的集条机是斜置辊轮在地面滚动把瓜往旁边集抡。

1.3国内籽瓜捡拾装置的研究现状

中国的籽瓜集中在兰州、新疆，籽瓜收获机械的研究集中在新疆。

籽瓜捡拾技术是制约籽瓜全程机械化实现的瓶颈，该装置应实现将籽瓜从自然散布状态有效捡起，且保证漏捡率较低、果秧分离干净。

目前，对于籽瓜捡拾装置的研究十分有限，专利均为实用新型专利，且大部分处于休眠期[2]。

1.3.1籽瓜收获方式

籽瓜的收获方式主要有两种：

一种是采摘、集条、集堆、取籽分阶段进行收获；另一种是集采摘、输送、取籽一体化联合作业。

第二种收获方式具有机械化参与程度高、收获效率高、省时省力、节约成本等优点；但其对土地要求较为苛刻，对于田地情况恶劣的地块收获效果不甚理想[2]。

第一种收获方式的一大特点就是配备集条机。

目前兵团推广应用的有塔城地区农机推广站研制的4DT-2.0型及新疆机械研究院研制的4DT-1700型打瓜集条机，王学农等人发明的专利号为201110033998.1的一种籽用瓜集条机。

图14DT-2.0型打瓜图24DT-1700型打瓜集条机

图3一种籽用瓜集条机

1.3.2几种传统籽瓜捡拾装置的结构特点及存在的问题

籽瓜捡拾机构主要有以下三种形式：

一是以拾瓜滚筒为主要捡拾工具的捡拾机构，此种类型又可分为以拾瓜爪和以釵瓜齿以及拔齿为主要拾取部件三种类型。

其中朱玉宝设计的一种籽瓜拾取装置[3]（图4）和打瓜籽自动收获器（图5）是以拾瓜爪式捡拾滚筒为主要捡拾机构；而以釵瓜齿式捡拾滚筒为主要捡拾机构则以高银峰设计的籽瓜收获机（图6）为代表。

带拔齿的拔瓜滚筒则以刘伟的与脱籽机配套的籽瓜捡拾装置（图7）为代表。

二是以拨瓜轮为主要捡拾工具的捡拾机构，这种捡拾机构以佐剑波设计的打瓜收获机[8]为代表。

此外拨瓜轮根据实际情况，可以根据需要做成两片式或三片式。

三是以叶片式捡拾器为主要捡拾机构，该类型以王世勤设计的联合打瓜脱籽机[9]为代表。

图5打瓜籽自动收获器

图4一种籽瓜拾取装置

图7与脱籽机配套的籽瓜捡拾装置

图7

图6籽瓜收获机

图9联合打瓜脱籽机

图8打瓜收获机

以上几种捡拾装置的结构大多比较复杂，易损坏，相对来说，图7与脱籽机配套的籽瓜捡拾装置结构较简单，工作可靠。

1.4籽瓜捡拾装置的发展

新疆地广人稀，如今在新疆地区农田作业的籽瓜收获环节机具已无法适应籽瓜大面积种植的发展需求，研发新型高效的籽瓜收获取籽联合作业机迫在眉睫。

1.5本装置改进设计的内容

1）捡拾部分与集条机设计为一个整体；

2）输运刮板同时充当捡拾的作用；

3）采用两端对称的搅轮向中间集抡；

4）能与联合收获机后部分可靠连接。

本装置具备结构简洁，工作幅宽大，效率高等优点。

2籽瓜捡拾装置总体设计

2.1设计方案

1）设计的打瓜收获机械是配套有柴油机的自走式机组，由该柴油机为收获机提供动力。

2）捡拾轮集条机工作切换采用液压升降机构动力进行翻转升降。

3）集条机和捡拾脱粒机构同时工作提高工作效率。

2.2该方案的优缺点

1）采用自走式结构解决了因机具体型巨大带来的操作不便，稳定性差等缺点。

2）由于采用捡拾刮板和集条机同时运作，相对以往的收获机械减少了空行程，节省两倍行程，使生产率大为提高。

具有节油，省时等优点。

3）装置结构简单，采用折弯的钣金做机架，与以往机型相比大大减轻了重量。

4）幅宽超过了3米，增大了转弯时间（尤期是在小块田地）工作控制不太灵活，集条机无折叠装置，在比较窄的公路上行驶比较困难。

5）该装置没有设计专门的切草断藤机构，在藤比较旺盛，环境恶劣的情况下可能会堵塞机具导致运动卡死。

6）没有地面仿形装置，对地面平整度要求较高。

总体来讲，该方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，成本低效率高。

2.3主要结构及技术参数

2.3.1主要结构

该装置主要由1喇叭口、2搅轮、3捡拾链轮、4拾取铲、5搅轮挡板、6捡拾刮板、7挂接器、8带轮、9输运槽组成（图10）。

.机架由4部分组成：

45度倾斜放置的输运槽，输运槽底端用螺栓连接着两块支撑捡拾链轮轴的子机架，装置横向最远端有两块支撑搅轮等部件的机架板；喇叭口由横向最远端的机架折弯60形成；搅轮挡板截面成半圆形，与搅轮轴向同心；捡拾链轮置于输运槽底端上方，起支撑链条的作用；捡拾刮板固定在链条的侧板上；挂接器是一个带座轴承固定于装置上方的带轮轴上，起与联合收获机后半部分连接的作用；带轮在装置的上方，可以传递动力机械的动力，输运槽主要起输运籽瓜的作用。

2.3.2主要技术参数

配套动力为40～80kW，作业速度为2.455～4.89hm2/h，工作幅宽3260mm，工作速度5~10km/h，集条率≥90％。

2.4工作原理及技术特点

2.4.1工作原理

工作时,由柴油机向装置提供动力，带轮带动链轮转动，再带动搅轮转动。

搅轮把散布在地里的瓜向中间收集，随着收获机向前行走，籽瓜沿着拾取铲向后移动，运动着的捡拾刮板把移动到它下面的籽瓜沿着斜板向上输送，石子、泥沙通过斜板上的删格漏下，斜板末端连接着联合收获机的取籽装置。

就这样，整台收获机就完成了籽瓜的集条，捡拾，取籽过程。

在收获机工作时，由与地面接触的辊轮支撑装置的重量，在收获机工作完成，返回时，利用液压缸把装置的下端向上撑起。

2.4.2主要技术特点

1）捡拾部分与集条机设计为一个整体；

2）输运刮板同时充当捡拾的作用；

3）采用两端对称的搅轮向中间集抡；

4）机架分为四大块，制造容易，拆装方便。

3主要工作部件的设计

3.1机架的设计

机架全采用钣金，钣金厚度3mm,只有前横梁钣金厚度为5mm。

斜槽与水平夹角45度，在斜槽的下端焊接有捡拾铲，捡拾铲最低端离地面5mm,捡拾铲和斜槽上都有栅格，可以漏掉砂石泥土。

机架其余部分用螺栓连接。

3.2搅轮的设计

搅轮由旋向相反的两部分组成，左部分用右旋，右部分用左旋，螺旋部分长度都为965mm.两部分搅轮之间有一段660mm的距离没有螺旋。

结合籽瓜的尺寸，搅轮螺距定为200mm,搅轮半径234mm.传统的搅轮，边缘比较锋利，很容易把瓜切碎，所以在设计搅轮时，