《玉米青貯機滾筒式切碎裝置設(shè)計(共11頁)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《玉米青貯機滾筒式切碎裝置設(shè)計(共11頁)（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 玉米青貯機滾筒式切碎裝置設(shè)計 目前，自走式青飼料收割機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較少，但簡易的牽引式收割機和粉碎機卻較多。青飼機的切碎性能主要取決于切碎器。切碎器不外乎滾筒式、盤刀式和銷釘式3種類型。盤刀式切碎器傳動復(fù)雜，結(jié)構(gòu)不緊湊，圓盤剛度較差，且擠推角變化不理想，造成切割不均，刀刃磨損不勻，切割質(zhì)量變壞。銷釘式切碎器性能受秸稈濕度影響很大，濕度提高時，能量比耗直線增加，生產(chǎn)率也急劇下降。因此盤刀式和銷釘式切碎器應(yīng)用漸少。 滾刀式切碎器結(jié)構(gòu)緊湊，滾筒上可安裝較多的切刀，滾筒在較低轉(zhuǎn)速時，仍可獲得較短的切碎段。滾筒上的動刀速度一致，切碎質(zhì)量較好。滾刀式切碎器還具有

2、安裝方便、易于刃磨等優(yōu)點，因此，滾刀式切碎器被廣泛應(yīng)用。 滾筒式切碎器主要有螺旋刃口滾筒式和直刃斜裝滾筒式之分。直刃斜裝滾筒式雖然制造簡單，但是功耗較大且系統(tǒng)振動較大，現(xiàn)已很少使用。螺旋式具有工作負(fù)荷均勻、切碎質(zhì)量好、機器振動小的特點。它缺點是刀片的制造精度高，磨刃和間隙調(diào)整較麻煩，不宜保證切割質(zhì)量，故其使用也受到一定程度限制。為了克服上述缺點，我們在設(shè)計中選用了橢圓刃口平板刀滾筒式切碎器。對比而言，平板刀滾筒式切碎器的拋送能力較強，但是仍不理想，需要配置專門的拋送裝置。為了進一步提高滾筒式鍘草機的工作質(zhì)量，我們研制了一種新型滾筒式鍘草機，對其結(jié)構(gòu)設(shè)計、動定刀的配置關(guān)系、拋送裝置、超負(fù)荷安全保

3、護裝置等進行了試驗研究，以下對設(shè)計中的幾個技術(shù)問題及試驗結(jié)果進行分析。 1 滾筒式切碎裝置的常規(guī)技術(shù)要求及總體結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo) 1.1 不推擠滑出飼草以保證切割 為此應(yīng)該保證X≤Φ1+Φ2 式中：X——推擠角即動刀刃與定刀刃的夾角； Φ1——動刀對飼草的摩擦角； Φ2——定刀對飼草的摩擦角。 切割過程中X是變化的，故要求其最大擠推角X滿足上式條件。通常Φ1=32，Φ2=18，故X一般小于50。 1.2 切割飼草時主要是滑切，以降低功耗 試驗表明，滑切比砍切省力。主要有2方面原因：①微觀狀態(tài)下刀刃為鋸齒狀，砍切時飼草僅受壓應(yīng)力，滑切同時受壓應(yīng)力與張應(yīng)力，而飼草的破碎張應(yīng)力小于壓碎應(yīng)力。②滑切

4、時刀刃斜置，故單位長度刃口的切割阻力減小了。從節(jié)約功耗的角度來說，選取滑切角18～55較為有利。 1.3 切割阻力矩均勻 在切碎器每轉(zhuǎn)2π轉(zhuǎn)角的切割過程中，要求切割阻力矩盡可能均勻，以減輕飛輪重量，使工作平穩(wěn)。如果機器部件剛度差，當(dāng)阻力矩不均勻時，巨大沖擊力將使切割副及其固定部件產(chǎn)生彈性變形，改變了靜止?fàn)顟B(tài)時調(diào)整好的刀片間隙，使碎段長草增多，影響切割質(zhì)量。 1.4 總體方案與性能指標(biāo) 該機由喂入裝置、切碎動刀滾筒、定刀、上擋板、下殼板、拋送裝置等組成見圖1。 碎滾筒安裝4把橢圓刃口平板刀進行切碎作業(yè)；喂入裝置為棘齒式喂入輥，左喂入輥為浮動式，右喂入輥傳動軸上安裝有牙嵌式安全離合器，超負(fù)荷時

5、離合器自動打滑切斷喂入輥的動力傳遞。 2 滾筒的設(shè)計和選定 2.1 橢圓刃口平板刀的形成和設(shè)計 平板刀的刃口曲線是橢圓曲線的一部分，其結(jié)構(gòu)見圖2。圖中一平面與圓柱軸線成一定角度傾斜相截時形成的曲線就是橢圓刃口曲線。 平板刀刀刃AB的運動軌跡為圓柱面，刃口曲線是圓柱被平面所切的橢圓曲線的一段，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖2所示。從圖中可得到所切橢圓曲線的方程為： 平板刀結(jié)構(gòu)參數(shù)間的關(guān)系可用下式表示： Ztgα=RsinΦ 式中：Z——刀刃上A點的坐標(biāo)值； α——傾斜角，平板刀刀面所在平面與滾筒中心線的夾角； R——切碎滾筒刀刃軌跡半徑； Φ——平板刀刀刃上A點的前安裝前傾角。 2.2 滾筒參

6、數(shù)的確定 滾筒直徑選定為 220mm，長度待定。轉(zhuǎn)速為2 100r/min。當(dāng)z取不同值時，平板刀刀刃有不同的曲線段，其切碎性能、拋送性能、功率消耗各有不同，經(jīng)大量試驗表明，當(dāng)z取2 645mm時切碎性能最好，同時滾筒運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，功率消耗也較小。Hq為52mm，Hh為80mm，則有截平面的傾斜角 從理論分析中我們可知：平板刀的安裝前傾角Φ是個變值，從A點到B點，Φ值逐漸變大。試驗表明，Φ角越大，其切碎性能越好，但拋送性能越差。由于我們在滾筒后加裝拋送裝置，因此在設(shè)計中，Φ角的選取應(yīng)在保證可靠拋送切碎物的前提下，盡量大一些。 當(dāng)用沿滾筒縱長方向移動的磨石磨銳刀刃時，可獲得弧形刃口，這樣的刀刃線回

7、轉(zhuǎn)起來是一個圓柱面。因此，平板刀式滾筒切碎器在動刀是平板刀，定刀是平板直刃刀的情況下，定刀安裝位置正常而不傾斜，這樣可獲得一定的滑切角（此處也即擠推角），平板刀的滑切角也是一個變值，α角（由圖2可知，α角為傾斜角及截面上刀刃曲線與滾筒軸線或者素線之間的夾角，傾斜角與滾筒長度或直徑有關(guān)）越大滑切角越大，由于受平板刀切碎滾筒的結(jié)構(gòu)限制傾斜角不可能取得過大，一般取傾斜角4～7，通過試驗，我們?nèi)?，以滿足刀片的滑切性能。 2.3 切刀的加工要求及在滾筒上的分布 切刀要求用T9碳素工具鋼或者Mn65鋼制造，也可以用B2鋼在刃口部位鑲嵌Mn65鋼制成，刃口部位要淬火和回火，淬火帶寬為20～30mm，硬度為

8、HRC58～65，非淬火帶硬度不大于HRC38,刀口部位要磨銳，其寬度不大于0.2mm,刃角為16～26。 2.4 定刀配置高度 鍘草機工作時，物料由喂入輥壓縮并夾持送入切碎滾筒，物料壓縮后的厚度與生產(chǎn)率和物料的品種有關(guān)。壓縮后的物料有一中間面，從理論分析，若滾筒軸中心的安裝面剛好與物料的中間面重合，則中間面以上的物料切割時將首先被動刀向外推送，處于中間面的物料被動刀直接切割，而中間面以下的物料被動刀向內(nèi)拉送，推拉物料的情況均等，切草平均長度較均勻?；谝陨戏治?，定刀刃的位置高于物料的中心面時動刀對物料的推送作用大于拉送作用，定刀刃的位置低于物料的中心面線時動刀對物料的拉送作用大于

9、推送作用，這兩種情況都會引起超長率和剪切功率上升。滾筒式鍘草機的喂入口的配置尺寸關(guān)系見圖4。 滾刀式切碎器喂草口要求切刀在切割草層時，不阻礙草層喂入，為了滿足該要求，必須使?jié)L刀軸的旋轉(zhuǎn)中心O高于固定底刀，此高度h可由下式求得： 式中：h——草層厚度（m）； R——滾刀筒半徑（m）； Vy——切刀刃口處圓周速度（m/s）； Vu——草層喂送速度（m/s）。 由于影響超長率的因素很多，難于用純理論分析方法解決定刀配置高度，因此我們進行了對比試驗。定刀刃位于滾筒中心線以下為20mm、30mm、40mm和50mm4種情況，切碎秸稈的生產(chǎn)率為1.2t/h，試驗結(jié)果表明，在以上情況下，定刀的最

10、佳配置高度應(yīng)為20mm，此時的功率消耗低，綜合性能最好。 3 摘穗輥的設(shè)計 摘穗裝置是玉米前割臺的核心，直接影響整機的各項摘穗指標(biāo)，如籽粒破碎率、籽粒損失率等。摘穗是在玉米果穗下垂?fàn)顟B(tài)下完成的，摘下的果穗很快完成了與摘穗輥的分離，減少了與摘穗輥的接觸，減少了摩擦。因此降低了摘穗輥對籽粒的碾壓，大大降低了籽粒的破碎率和損失率。為了增強拉莖摘穗能力在摘穗輥后面設(shè)有拉莖輥，能在拉莖的同時將莖稈強制喂入滾刀切碎，使摘穗輥與滾刀間莖稈輸送通暢，不堵塞；其次，摘穗輥、拉莖輥對莖稈還起碾壓作用，莖稈及莖節(jié)被碾壓后對破碎和提高飼料品質(zhì)起很好的作用。 摘穗輥表面應(yīng)有足夠的抓取能力，但又不致增加掉粒損失。摘穗輥表

11、面的形狀是影響抓取能力的主要因素。立式摘穗裝置分為上中下3段的摘穗輥、擋禾板、傳動箱、偏心套、夾持喂入鏈主動鏈輪等組成，摘穗輥兩軸線所在平面與垂直面成前傾約25的夾角，割下的玉米植株由夾持喂入裝置送來，在弧形擋禾板的作用下，喂入摘穗輥時，莖稈與摘穗輥軸線成40～50的夾角。兩摘穗輥間的間隙由偏心套調(diào)整。由于摘穗輥的提升作用，摘穗后的植株基本與摘穗成垂直角度向后輸送進切碎滾筒切碎。 立式摘穗輥分為3段，上段沿摘穗輥表面軸線方向設(shè)有突棱，中段設(shè)有螺旋線突棱，下段為直徑較小的光輥。玉米莖稈由切割器切斷以后被輸送夾持鏈輸送至摘穗輥，根部先進入摘穗輥下段，再進入拉莖輥，由于摘穗輥中部設(shè)有螺旋線突棱，有利

12、于莖稈進入摘穗輥，隨著摘穗輥的旋轉(zhuǎn)莖稈以速度V1沿著軸線上升，同時又以一個速度V2向后輸送，當(dāng)達到最上段時，摘穗輥僅靠中段對莖稈推擠和慣性作用力向上移動，并向后輸送。 拉莖輥的作用是增加對莖稈的拉引力和對切碎裝置的喂入，結(jié)構(gòu)為六棱形，長度等于摘穗輥的總長度，并在拉莖的同時對莖稈起擠壓破碎作用。 4 拋送裝置的設(shè)計 物料經(jīng)滾筒切碎后，一般由拋送裝置拋出，滾筒式鍘草機常用的拋送裝置有2種型式，一種是在滾筒上安裝拋送葉片，滾筒在切碎物料的同時將被切碎物料拋出，該方式使?jié)L筒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了保證物料的拋送距高，要求滾筒轉(zhuǎn)速較高，功率消耗大。另一種方式是在滾筒軸的一側(cè)串聯(lián)一個風(fēng)機，切碎的物料由滾筒下方

13、滑至風(fēng)機后由風(fēng)扇葉片拋出，為了保證物料的拋送距離，風(fēng)機直徑較大。 本設(shè)計在滾筒的后下方直接配置拋送風(fēng)機，風(fēng)機為四葉片高心式，為了保證物料的拋送距高，由滾筒軸經(jīng)皮帶傳動并使風(fēng)機升速使切碎的物料直接拋送到機器的后方。該配置方式工藝流暢，傳動簡便，整機功耗小。 本設(shè)計的風(fēng)機葉輪直徑為240mm，風(fēng)機與滾筒等寬，風(fēng)機轉(zhuǎn)速1 076r/min，風(fēng)機葉片線速度為135m/s，物料拋送距高達18m。滿足了青貯機的使用要求。 5 切碎裝置的技術(shù)規(guī)格及性能測試 滾筒式切碎裝置的技術(shù)規(guī)格見表1。 樣機試制完成后，經(jīng)過在泰安北郊、東郊的試驗表明，該裝置具有切碎性能優(yōu)良（物料切口整齊、長短均勻，超長率＜7％，破節(jié)率＞55％，斜茬率＜5％），切割阻力矩均勻，拋送性能強（物料成束拋出，沒有中間落料），整機振動小等優(yōu)點。機上備有磨刀機構(gòu)和定刀調(diào)節(jié)機構(gòu)，磨刃時，無需將動刀片卸下，令切碎器滾筒反轉(zhuǎn)即可，使刀片刃磨方便。 專心---專注---專業(yè)