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秸稈粉碎機新聞動態

 

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秸稈粉碎機設計參數的確定

發布時間:2013-11-08 11:22    來源:未知

1.性能指標
    4Q-1.5型秸稈粉碎機的主要性能指標有:①生產率。生產率為0.53~0.73 hm2/h(玉米產量在7 500 kg/hm2左右)。②工作幅度。工作幅度為1.5 m。③粉碎長度。數碎長度小于100 mm。④粉碎質量合格率。粉碎質量合格率不小于93%。⑤留茬高度。留茬高度為0~80 mm(可調)。⑥機器可靠性。機器可靠性不小千95%。
2.設計方案及主要工作參數的確定
    (1)配套動力的選擇。根據秸稈粉碎機動力消耗情況和田間玉米自然成熟含水量,測算4Q-1.5型秸稈粉碎機粉碎玉米稈需用動力約為32.4 kW。考慮動力的儲備,配套動力選擇36.75 kW (50馬力)四輪拖拉機。
    (2)工作幅寬的確定。中原地區大部分的玉米種植分等行種植(行距600 mm)、寬窄行種植(寬行距為800 mm,窄行距為400 mm)兩種方法。為使4Q-1.5型秸稈粉碎機適應農藝要求,在滿足粉碎量和作業效率的前提下,盡量減少整機工作幅寬,降低工作阻力,因此,一般確定工作幅寬為1500 mm。
    (3)機具和配套。36.75 kW (50馬力)的四輪拖拉機均配有后動力輸出軸,一般選擇機具后置傳動方式。
    (4)侍動方式的選擇。4Q-1.5型秸稈粉碎機配置在拖拉機支撐后牽引架上,后動力輸出軸經萬向節傳遞動力給減速機,經減速機增速后傳遞給皮帶輪,經皮帶輪二次增速傳遞動力到滾筒,皮帶漲緊采用漲緊輪滾動壓緊方式進行調整。
    (5)升降方式的確定。利用36.75 kW  (50馬力)拖拉機液壓升降機構調整機器離地高度。
3.主要零部件的設計及有關參數的確定
    (1)轉子總成的設計。主要包括:①回轉直徑及工作線速度的確定。目前國內各種秸稈粉碎機,設計轉子回轉直徑有效范圍為0.5~0.6 m,為使4Q-1.5型秸稈粉碎機設計緊湊合理,選擇轉子回轉直徑為0.54 m。②轉子軸的設計。在保證轉子軸使用強度的前提下,盡量減輕整機質量,降低成本,采用+180x5無縫鋼管與兩半軸頭焊接而成。③刀片的設計與排列方式的確定。刀片需具有足夠的強度和耐磨性,又要具備較高的韌性。一般要求采用65Mn材質,精密鍛壓成形,并進行淬火處理等工藝的保證,滿足使用要求。據分析,若刀片彎曲角度過大,則秸稈漏切嚴重,作業質量差;若角度過小,則機具工作阻力增大。經試驗分析,選擇刀具彎曲角度為110°為佳。作業質量的高低,工作阻力的大小,主要取決于切片排到方式。經分析論證,將刀片按螺旋線在刀滾筒上等距布置,每次工作時僅使用兩組切碎刀,切碎時耗費動力小,工作穩定性好。
    (2)殼體的設計。經試驗和分析計算,采用殼體與回轉刀片間隙為3 mm時,切碎效果最好,動力耗費適當。為降低工作阻力,提高秸稈拋撒均勻性,將殼體內曲線設計后漸開與拋物線相交線段,力求簡單實用。殼體采用側板、圓弧線開線板與拋物線蓋板、盤板等組焊而成。
4.主要技術參數的驗算和校核
    (1)圓弧錐齒輪的強度校核。根據4Q-1.5型秸稈粉碎機所需功率,在工作時的惡劣環境和大負工作,對減速機中的齒輪必須進行合理的選取,選用模數肘為6、大齒輪齒數Z1為31、小齒輪齒數Z2為14、螺旋角口選取30°的圓弧錐齒輪。它們與輸入軸、輸出軸均采用花鍵連接,保證了維修、拆卸方便,由于采用圓弧齒輪傳動,它較直齒輪傳動更加平穩,齒面接觸率大,減小了機器的振動,增加了齒輪強度,通過對接觸強度和疲勞強度的校核,能滿足機器使用功率要求。
    (2)皮帶傳動設計。通過驗算帶速,進行中心距的確定,從而確定選取皮帶根數為5根的C型三角帶,這樣,不僅保證了傳動要求,而且杜絕了斷帶現象的發生。
    (3)輸入軸、輸出軸強度的校核。根據拖拉機輸出功率,對軸上受力進行分析,推算m軸傳遞的扭矩,算出各支點所受的軸向力、徑向力及切向力,在水平和垂直面內畫出彎矩圖,對軸進行了校核,完全滿足設計要求,輸入軸、輸出軸材料一般選取40Cr。通過使用,沒有發生斷軸現象。
   (4)刀滾粉碎速度的確定。據測定,切碎秸稈一次所需功率為0.03528 kW。該機共裝刀座16個,每個刀座裝2個刀片,整機裝刀片32把。在實際工作中,16組刀片不可能同時與秸稈接觸,一般取接觸率最大75%,那么,切碎秸稈實際所需動力N
秸稈粉碎機 
以上海-50型拖拉機為例,后輸出動力為32.4 kW,經減速器、皮帶輪傳動,考慮減速器效率小于95%,皮帶轉動效率小于800/0,上海-50型拖拉機實際傳動刀滾上的功率為N傳50
 秸稈粉碎機
在上海-50型拖拉機不超負荷情況下工作時,功率應將以24,62 kW為依據帶人①式,求出上海-50型拖拉機刀滾轉速
 秸稈粉碎機
     故取N刀滾50=1696 r/min。因此,在上海-50型拖拉機上,刀滾設計一般要求N刀滾50為1 696 r/min。粉碎秸稈長度,即粉碎效果與拖拉機行走速度和刀滾速有關,若刀滾轉速快,行走慢,則粉碎效果好。刀滾在1696 r/min情況下,拖拉機在Ⅱ、Ⅲ擋位下工作,設拖拉機在Ⅱ擋位下工作粉碎待稈長度粉碎秸稈長度為H,在Ⅲ擋位下工作粉碎秸稈長度為H,在Ⅱ擋位下工作輸送秸稈速度為V,在Ⅲ擋位下工作輸送秸稈速度為V
 秸稈粉碎機
     根據檢測情況看,上述設計參數能達到國家標準規定的粉碎效果要求,并且工作穩定性好、效率高。
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