韭菜收获机的割台设计
本文主要针对农村小批量大棚韭菜生产收获环节，进行韭菜收获机割台的设计及造型，主要包含了动力和传动系统装置、切割和输送装置等，并要求这些装置能与割台进行合理的配合安装，以实现提高农村小批量大棚韭菜生产的收获效率，缓解农村的劳动力不足的问题。而在此次设计中，我主要是从割刀部分，通过得到的割速，往齿轮箱方向反算回去以完成收获机的设计的。至于造型方面主要运用了solidworks三维软件进行三维造型，并辅助完成设计。关键词韭菜收获机割台，设计，solidworks三维造型，齿轮传动，链轮传动
目 录
1 引言 1
2 割刀部分设计 3
2.1切割原理 3
2.2切割功率计算 5
2.3割刀的造型 6
3 传动系统设计 6
4 其他零部件设计 25
4.1轴的设计 25
4.2割台设计 26
4.3齿轮箱设计 26
4.4扶禾器设计 27
4.5割台工作过程 27
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1.引言
1.1 课题背景及意义
从现今国情来看，因为我国农村青壮年的外出，导致农村地区的劳动力大量减少，以至于农村生产力严重不足。 就拿韭菜来说，我国大多数农村地区韭菜的批量收割存在很大的问题。而本课题所研究的正是叶菜类收获机中的韭菜收割机，并且主要是针对于大棚里小批量种植的韭菜的收割。这对于解决农村韭菜收获难有很大的帮助。另一方面，国内还没有开发研制出专用于农村大棚小批量种植韭菜收获的收割机，使农村的韭菜收获机械化存在着难度，所以，本课题所研究的韭菜收获机也具有重大的现实意义。
1.2 国内外现状分析
我国蔬菜的生产总量很多，蔬菜生产所占比例是所有国家中最大的，约为世界总量的60%左右，这样的一个比例注定我国必须具备较为先进的蔬菜机械化作业技术。而且，就目前国内的情况来看，越来越多的人民群众更加喜欢食用绿色蔬菜，以追求绿色健康的生活，来提高生活质量。这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
也就致使农村叶类蔬菜近年来的大规模种植以及大棚蔬菜种植面积的逐年增长。这就要求着农村大棚种植的蔬菜光靠人力收获是不够效率的，机械化是必然的选择。而我国农业机械化生产特点则是机器总类繁多，
例如，吴明聪等研制的用于金花菜收割的收获机，如图1所示，以汽油机为动力，以往复双动刀为切割器，还可以控制收割高度。用风机把金花菜吹到收集袋中，完成蔬菜的收集。采用充气轮胎作为行走装置。工人在机后手扶机器前行完成金花菜的收获。机器配套动力2.2KW，割幅110cm，割茬高度≤12cm(可调)，风机流量0.89mm3?min1。
1支风管 2切割刀 3高度调节螺母 4主风管 5高度调节螺母 6汽油机 7支撑杆 8前行走轮
9机架 10扶手 11支撑杆 12后行走轮
图1 金花菜收获机总体结构
马建国等设计用于收割韭菜的机器，如图2所示,采用人力推动机具前行完成收割。将镰刀形割刀片安装在链条上，形成链式割刀。通过斜齿轮传动和链传动将机器的车轮的转动转变为镰刀切割运动。用两对四条同步齿型带夹持切割后的韭菜进行输送和收集，适用于单行韭菜的收割。
1扶手 2输送电机 3输送机构 4升降机构 5电机 6分禾器 7割刀 8割幅调整机构 9机架
10蓄电池 11行走轮 12控制箱 13收集箱
图2 蔬菜收割机总体结构
而国外农业机械的发展又是以美国、德国、意大利、法国、英国等国家为代表，这些国家农业机械化生产的技术走在了世界的前列，他们机械化生产效率很高，机械化程度也很大，将我国农业机械化生产与国外的先进国家相比较之后，可以看出我国有很多地方需要改进。例如，对于蔬菜收获就可以引进国外的先进技术，并与我国地理现状相结合，以完善和优化我国蔬菜收获机械化水平，以提高我国蔬菜的收获效率。
而国外具体列子有很多，如甘蓝收获机为叶菜类蔬菜收获机械的典型代表，1931 年，前苏联率先研制出世界上第一台甘蓝收获机，该收获机为左右双行收获结构，主要工作部件包括左右拔取装置圆盘式割刀横向刮板式输送带等，奠定了甘蓝收获机的基本结构具体如下图：
1拖拉机 2加工装置 3托盘 4拖车 5工人 6转盘 7工人 8液压传送带 9工人 10加工装置 11拖拉机控制器 12收获机械
图3甘蓝收获机
至于根菜类蔬菜收获机最有代表性的为胡萝卜收获机，1937年，美国成功研制了世界上第一台拔取式胡萝卜收获试验样机，从而在此基础上研制了一系列根类作物牵引式联合收获机。 Abe等研制的胡萝卜收获机与目前市场上成熟的机型更为接近，如图2所示，主要工作部件有松土铲、拔取输送带、圆盘割刀、分选装置等。其中切叶部分的工作原理:由于托盘与输送带呈一定的角度，当胡萝卜输送至托盘处时，根部被托盘挡住，胡萝卜樱叶于根茎结合处被圆盘割刀切除。经该装置切割的胡萝卜切口整齐，切割质量好。
2.割刀部分设计
2.1切割原理
图4曲柄连杆机构原理图
在这一次设计中我选用了曲柄连杆机构（但在本次设计中我用凸轮替代了曲柄）用来传递动刀杆与动刀片之间的运动，实现工作循环，完成能量转换，且具有高效节能的优点。其原理如图3所示。图中C点是动刀片刀杆连接点，即视为动刀片，A点为主动轴轴线所在点，可视其为驱动轴。是曲柄半径，是连杆长度，由图3可知：
割刀的行程
S =C = 2r (1)
目 录
1 引言 1
2 割刀部分设计 3
2.1切割原理 3
2.2切割功率计算 5
2.3割刀的造型 6
3 传动系统设计 6
4 其他零部件设计 25
4.1轴的设计 25
4.2割台设计 26
4.3齿轮箱设计 26
4.4扶禾器设计 27
4.5割台工作过程 27
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1.引言
1.1 课题背景及意义
从现今国情来看，因为我国农村青壮年的外出，导致农村地区的劳动力大量减少，以至于农村生产力严重不足。 就拿韭菜来说，我国大多数农村地区韭菜的批量收割存在很大的问题。而本课题所研究的正是叶菜类收获机中的韭菜收割机，并且主要是针对于大棚里小批量种植的韭菜的收割。这对于解决农村韭菜收获难有很大的帮助。另一方面，国内还没有开发研制出专用于农村大棚小批量种植韭菜收获的收割机，使农村的韭菜收获机械化存在着难度，所以，本课题所研究的韭菜收获机也具有重大的现实意义。
1.2 国内外现状分析
我国蔬菜的生产总量很多，蔬菜生产所占比例是所有国家中最大的，约为世界总量的60%左右，这样的一个比例注定我国必须具备较为先进的蔬菜机械化作业技术。而且，就目前国内的情况来看，越来越多的人民群众更加喜欢食用绿色蔬菜，以追求绿色健康的生活，来提高生活质量。这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
也就致使农村叶类蔬菜近年来的大规模种植以及大棚蔬菜种植面积的逐年增长。这就要求着农村大棚种植的蔬菜光靠人力收获是不够效率的，机械化是必然的选择。而我国农业机械化生产特点则是机器总类繁多，
例如，吴明聪等研制的用于金花菜收割的收获机，如图1所示，以汽油机为动力，以往复双动刀为切割器，还可以控制收割高度。用风机把金花菜吹到收集袋中，完成蔬菜的收集。采用充气轮胎作为行走装置。工人在机后手扶机器前行完成金花菜的收获。机器配套动力2.2KW，割幅110cm，割茬高度≤12cm(可调)，风机流量0.89mm3?min1。
1支风管 2切割刀 3高度调节螺母 4主风管 5高度调节螺母 6汽油机 7支撑杆 8前行走轮
9机架 10扶手 11支撑杆 12后行走轮
图1 金花菜收获机总体结构
马建国等设计用于收割韭菜的机器，如图2所示,采用人力推动机具前行完成收割。将镰刀形割刀片安装在链条上，形成链式割刀。通过斜齿轮传动和链传动将机器的车轮的转动转变为镰刀切割运动。用两对四条同步齿型带夹持切割后的韭菜进行输送和收集，适用于单行韭菜的收割。
1扶手 2输送电机 3输送机构 4升降机构 5电机 6分禾器 7割刀 8割幅调整机构 9机架
10蓄电池 11行走轮 12控制箱 13收集箱
图2 蔬菜收割机总体结构
而国外农业机械的发展又是以美国、德国、意大利、法国、英国等国家为代表，这些国家农业机械化生产的技术走在了世界的前列，他们机械化生产效率很高，机械化程度也很大，将我国农业机械化生产与国外的先进国家相比较之后，可以看出我国有很多地方需要改进。例如，对于蔬菜收获就可以引进国外的先进技术，并与我国地理现状相结合，以完善和优化我国蔬菜收获机械化水平，以提高我国蔬菜的收获效率。
而国外具体列子有很多，如甘蓝收获机为叶菜类蔬菜收获机械的典型代表，1931 年，前苏联率先研制出世界上第一台甘蓝收获机，该收获机为左右双行收获结构，主要工作部件包括左右拔取装置圆盘式割刀横向刮板式输送带等，奠定了甘蓝收获机的基本结构具体如下图：
1拖拉机 2加工装置 3托盘 4拖车 5工人 6转盘 7工人 8液压传送带 9工人 10加工装置 11拖拉机控制器 12收获机械
图3甘蓝收获机
至于根菜类蔬菜收获机最有代表性的为胡萝卜收获机，1937年，美国成功研制了世界上第一台拔取式胡萝卜收获试验样机，从而在此基础上研制了一系列根类作物牵引式联合收获机。 Abe等研制的胡萝卜收获机与目前市场上成熟的机型更为接近，如图2所示，主要工作部件有松土铲、拔取输送带、圆盘割刀、分选装置等。其中切叶部分的工作原理:由于托盘与输送带呈一定的角度，当胡萝卜输送至托盘处时，根部被托盘挡住，胡萝卜樱叶于根茎结合处被圆盘割刀切除。经该装置切割的胡萝卜切口整齐，切割质量好。
2.割刀部分设计
2.1切割原理
图4曲柄连杆机构原理图
在这一次设计中我选用了曲柄连杆机构（但在本次设计中我用凸轮替代了曲柄）用来传递动刀杆与动刀片之间的运动，实现工作循环，完成能量转换，且具有高效节能的优点。其原理如图3所示。图中C点是动刀片刀杆连接点，即视为动刀片，A点为主动轴轴线所在点，可视其为驱动轴。是曲柄半径，是连杆长度，由图3可知：
割刀的行程
S =C = 2r (1)
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