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摘 要：针对玉米地残膜捡拾机在工作过程中存在卸膜操作复杂、捡拾齿拆装费时等问题,将定块机构应用于捡拾齿的伸缩运动中,可使捡拾齿在卸膜作业时,完全缩回到滚筒内部,在拾膜作业时,又全部伸出到滚筒外部,有效解决了卸膜作业时间长,操作复杂的问题.
关键词：定块机构；捡拾齿；曲柄；摇杆
1.前言
目前,地膜种植技术在国内外发展非常迅速,给人们带来了非常大的利润,但是在利润的背后是白色（或者黑色）污染、土地不能更好的进行水分互换,这给农业的发展带来的问题不可小觑[1].在国内外现在有成千上百种残膜回收机,但是大多数只是关注了残膜回收的工作效率,而忽视了环境保护的问题,人工捡拾存在工作效率低,工作量大,作业范围受限等缺点,对埋藏在深层土壤里的残膜无法进行回收,这种方法在21世纪随着劳动力的减少和农业机械水平的提高而渐渐的被淘汰[2].
现在使用最多的残膜回收机滚筒部分的结构有弹齿式、耙齿式、齿轮式、齿链式、伸缩杆齿式、铲式起膜滚筒筛式等,但是经过阅读大多数资料可知,有一个很明显的特点就是都将残膜搅碎进行回收,这在西北地区这样多风的地方,容易造成白色污染,并且不能进行二次利用[3].
为了便于滚筒上回收残膜的卸载,减少人工卸齿的时间,将滑块机构和定块机构相结合,设计出一种伸缩式捡拾齿机构,通过一根拉杆,在拾膜作业过程中,使捡拾齿可完全伸出,在卸膜作业时,捡拾齿可完全缩回滚筒内部,极大提高了捡拾作业的效率[4].
2.伸缩式捡拾齿结构
定块机构是通过将曲柄滑块机构中的滑块固定而演化得出,把主动件的回转转化为导杆相对于滑块的往复移动,如图1所示.该机构主要由滚筒、支架、捡拾齿、端盖、轴、轴承、曲柄、滑块、摇杆、连杆、手动拉环、链轮、螺栓、销等构成.
滚筒和端盖是由螺栓连接在一起,滚筒、捡拾齿、曲柄、摇杆由销连接在一起构成定块机构,在摇杆受到力的作用可将捡拾齿伸出和缩回.
滑块、摇杆、连杆由销连接在一起,滑块和定块机构由销连接在一起.当拉出手动拉环时,滑块带动定块机构动作,从而实现捡拾齿的收缩运动.
3.参数计算
3 1各杆尺寸计算
在图2中,给定初始条件a等于210,&alpha,等于30°,,则有：
3 2曲柄条件
由铰链四杆机构曲柄是否存在的条件：
1.）最短杆和最长杆之和小于或等于其余两杆之和；
2.）在曲柄摇杆机构中曲柄是最短杆.
则：c+0等于a+b
定块机构是由曲柄摇杆机构先演变为曲柄滑块机构,再由其演变而来,所以定块机构有曲柄存在.
3 3传力特性
如图3所示的定块机构中,以A为角的基准,正负角为&beta,.若捡拾齿从C点移动到C´,点,则位移量S与曲柄转角&phi,之间的关系推导如下：
这说明机构的运动方向与输入的相反.
用曲柄长度a除以其他参数,得到机构的相对参数：
由传动比和相对传动比的计算可得出机构传动比与相对传动比的关系为：
上式说明二者仅差一个曲柄长度的倍数,其变化率相同,研究ia的变化情况与研究i的变化情况是相同的.
定块机构的相对传动比曲线族如图4所示.从绘出的相对传动比曲线来看,其基本规律如下：
1）大多数曲线都是从大到小,到某一极值后又逐渐增大,及相对传动比ia大可分为三个区间：传动比渐减区,近似常数值区（在极值附近）,传动比渐增区.
2）在相同的曲柄工作转角范围内,选取不同的初始角&phi,0,即使是同一机构也呈现不同的特性,所以应根据对定块机构不同的特性要求来选取初始角&phi,0.
3 4传动角计算
压力角和传动角如图5所示：
即该机构的最小传动角为28.972°,.
4.结论
通过设计计算,将定块机构应用于残膜捡拾机捡拾齿的伸缩运动中,有效解决了传统地膜捡拾机卸膜效率较低的问题,这对于地膜捡拾机的设计具有重要的参考价值.该机构要实际应用,还需进行力学计算和仿真分析.
参考文献
[1]李刚,张林海,付宇,等.曲柄摇杆式残地膜捡拾机构研究[J].农业机械学报,2014,（s1）：63-67.
[2]穆道欢,杨宛章.残膜回收机弹齿式捡拾机构的设计及试验研究[J].农机化研究,2015,（11）：91-94.
[3]王浦舟,吴雪梅,张富贵,等.梳齿式自动仿形残膜捡拾机的设计及性能试验[J].中国烟草学报,2017,23（3）：56-62.
[4]张陆海,刘鹏霞,王赟,等.甘肃残膜捡拾回收机械研发现状及推广前景分析[J].农业机械,2016,（8）：89-90.
总结：本论文可用于齿机构设计论文范文参考下载，齿机构设计相关论文写作参考研究。
人防结构设计引用文献:
[1] 关于钢结构设计的论文选题 钢结构设计论文题目选什么比较好
[2] 高层建筑结构设计专业论文选题 高层建筑结构设计论文题目如何取
[3] 建筑结构设计学论文选题 建筑结构设计专业论文题目如何拟
