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一、研究意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述 1．研究的意義 隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在農(nóng)村，人們的生活水平得到了很大的提高，生活中的常用農(nóng)業(yè)機(jī)具也都向機(jī)械化，自動化發(fā)展，玉米脫粒機(jī)就是其中一個很典型的實例，隨著人們的玉米產(chǎn)量的不斷增加，玉米脫粒就成為了一個擺在人們面前的一個問題，人工脫粒太慢，費時間，而且需要的人很多，很不方便，玉米脫粒機(jī)的出現(xiàn)，解決了一起問題，需要的人工少，而且主要是工作效率有大大的提高，2到3個人一上午就能完成10萬斤玉米的脫粒。所以玉米脫粒機(jī)是農(nóng)家不可缺少的必備農(nóng)機(jī)。但是現(xiàn)有玉米脫粒機(jī)有許多的不足之處，例如玉米脫凈率低，脫離完成之后還需要人工將未脫凈的玉米棒搓干凈，浪費大量的人力、物力；玉米粒摻雜大量的雜物，還需要進(jìn)行人工清選，效率低；脫粒完成之后還要人工進(jìn)行清選裝袋；玉米破損率高，容易導(dǎo)致玉米發(fā)生霉變，其市場價值和出口價值降低等等?，F(xiàn)在迫切需要一種新型玉米脫粒機(jī)的出現(xiàn)來彌補(bǔ)現(xiàn)行脫粒機(jī)的缺點。 2.國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 國外： 從1785年蘇格蘭人安朱梅克( AndrewMeikle)發(fā)明第一個回轉(zhuǎn)滾筒脫粒裝置以來, 人們對種子玉米脫粒裝置做了大量的試驗和研究, 不斷開發(fā)出新的種子玉米脫粒裝置。1815年, 美國開發(fā)出世界上第一臺專用于玉米脫粒的手工操作玉米脫粒機(jī)。該機(jī)的脫粒部分主要由裝有釘子的盤型脫粒裝置構(gòu)成, 通過手搖曲柄來轉(zhuǎn)動一個安裝有釘?shù)谋P片。脫粒時, 操作員一邊搖動曲柄來旋轉(zhuǎn)盤片, 一邊使盤片緊壓玉米穗, 這個盤片就從玉米芯上把籽粒脫下來。加拿大的Agriculex公司研制了用于單穗種子玉米脫粒的SCS-2型種子玉米脫粒機(jī), 它由3個包有橡膠的、并以相同方向不同速度旋轉(zhuǎn)的輥子組成, 在三個差速旋轉(zhuǎn)的輥子所產(chǎn)生的摩擦力作用下, 玉米籽粒被脫下。該機(jī)不傷胚芽、不斷玉米芯, 具有破碎率低、未脫凈率低及適應(yīng)性強(qiáng)等特點。 美國AECgroup公司生產(chǎn)的HS-48型擠搓式種子玉米脫粒機(jī), 脫粒性能好、對不同類型種子玉米的適應(yīng)性強(qiáng)、種子破碎率相對打擊式種子玉米脫粒機(jī)小, 在歐洲及美國等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用普遍。該機(jī)生產(chǎn)率高( 10-12t/h), 破碎率0. 8%左右, 但體積龐大, 價格昂貴。 2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 上個世紀(jì)70年代初期, 我國自行研制的沖擊式原理玉米脫粒機(jī)得到了普及應(yīng)用, 當(dāng)時以大、中型脫粒機(jī)為主。進(jìn)入80年代后, 農(nóng)村開始實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制, 我國又相繼研發(fā)了沖擊式原理的一系列中、小型玉米脫粒機(jī), 以適應(yīng)農(nóng)戶的生產(chǎn)需要。 80年代初期, 我國開始推行實現(xiàn)種子生產(chǎn)專業(yè)化、種子加工機(jī)械化、種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、品種布局區(qū)域化和以縣為單位組織統(tǒng)一供種“四化一供”的種子體系, 政府撥款從國外引進(jìn)一批種子加工成套設(shè)備。1996年重慶市農(nóng)機(jī)研究所陳呂西開發(fā)采用搓擦式原理5TY-0. 2型玉米脫粒機(jī)。2001年農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院何曉鵬在消化吸收美國引進(jìn)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)的新型擠搓式玉米脫粒機(jī), 由北京西達(dá)農(nóng)業(yè)工程科技發(fā)展中心、甘肅酒泉奧凱種子機(jī)械有限公司和北京市豐田種子機(jī)械廠在進(jìn)一步改進(jìn)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出了各種系列擠搓式玉米脫粒機(jī)。2007年沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)李心平研制出了差速式玉米脫粒機(jī)。 雖然最近幾年有許多玉米脫粒機(jī)問世，但是由于市場競爭激烈，許多生產(chǎn)廠家降低產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，不進(jìn)行脫粒技術(shù)的研發(fā)和功能的改進(jìn)，使得玉米脫粒機(jī)市場發(fā)展緩慢，甚至不進(jìn)反退。 研究方法 通過閱讀查找資料和實際拆解各種脫粒機(jī)，對國內(nèi)外玉米脫粒機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、脫粒方法充分研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際生產(chǎn)過程在原有脫粒機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在老師的指導(dǎo)下根據(jù)設(shè)計要求和控制要求進(jìn)行精確的計算，研究、設(shè)計脫粒機(jī)的總體構(gòu)成和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用CAD對機(jī)械進(jìn)行設(shè)計，并利用pro/e運行動畫模擬，防止運動干涉和進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。 技術(shù)路線： 該新型玉米脫粒裝袋機(jī)由六大部分組成：機(jī)架部分、入料部分、脫粒部分、清選部分、電動機(jī)。整個工作過程是：玉米從入料口進(jìn)入脫粒滾筒，通過滾筒與柵板的擠壓，玉米芯由滾筒推往機(jī)架后部排出，玉米粒透過柵板在重力作用下掉落到清選部分，通過風(fēng)機(jī)和篩子的清選，完成玉米的脫粒工作。 可行性分析: 新型玉米脫粒機(jī)與老式的有很大的不同，新型玉米脫粒機(jī)具有破碎率低，效率高，對玉米含水率使用范圍廣，脫凈率高，清選干凈，放置簡單等優(yōu)點。目前國內(nèi)現(xiàn)有機(jī)型主軸轉(zhuǎn)速高，采用的是靠高速軸上的釘尺打擊玉米穗實現(xiàn)脫粒，籽粒破損嚴(yán)重。在玉米含水率18％時，國內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)：脫凈率98％-99％，破損率1％-2％，主機(jī)易堵塞。本項目實施后的技術(shù)指標(biāo)：脫凈率大于99.6％，破損率小于0.6％，主機(jī)不易堵塞，節(jié)省時間，提高效率。與老式脫粒機(jī)相比，玉米損失率降低了1％。 預(yù)期結(jié)果： 脫凈率大于99.6％，破損率小于0.6％，主機(jī)不易堵塞，脫粒能力2t/h。 參考文獻(xiàn)： [1]《我國脫粒機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及對策》閻志清　高太寧 [2]《我國脫粒機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量及對策》衛(wèi)克勤 高太寧 閆志清 [3]《黑龍江省脫粒機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展建議》常建國 李國民 王春海 [4]《玉米脫粒機(jī)的改進(jìn)》吉林省犁樹縣郭家店鄉(xiāng)農(nóng)機(jī)站 宋彥文 常友山 [5]《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》吳宗澤 羅圣國 [6]《機(jī)械設(shè)計》濮良貴 紀(jì)名剛 [7]《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》楊可幀 [8]《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》李寶筏 [9]《我國脫粒機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及對策》閻志清　高太寧 [10]《我國脫粒機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量及對策》衛(wèi)克勤 高太寧 閆志清 [11]《齒盤式玉米脫粒機(jī)的運動和參數(shù)分析》崔東飛