基本信息
- 項目名稱：
- 全自動玉米脫粒機
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 設(shè)計出一種使用安全、便捷，并能以流水線方式高效生產(chǎn)的全自動玉米脫粒機。利用推桿對玉米的軸向擠壓，及刀具轉(zhuǎn)動對玉米產(chǎn)生的切向力使玉米快速脫粒，結(jié)構(gòu)簡單、效率高。讓中小型種植玉米的農(nóng)民朋友們和中小型企業(yè)不再用傳統(tǒng)手搓和打碎的方式對玉米進行脫粒，減小勞動強度，提高勞動效率，促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
- 詳細介紹：
- 全自動玉米脫粒機是一款自主創(chuàng)新設(shè)計作品，比現(xiàn)有的大型農(nóng)用機械成本更低、結(jié)構(gòu)更簡單，更能保證玉米脫粒后棒與粒的完整性。 本作品主要由料斗、彈簧定心套筒、推桿、刀具、齒輪、減速電機等相關(guān)部件組成，創(chuàng)新的利用鋸齒刀口與玉米之間的擠壓脫粒，緩解玉米受擠壓時產(chǎn)生的軸向壓力。同時，由減速電機帶動圓錐形刀具旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生易于玉米粒脫落的切向力。推桿的推動與刀具的轉(zhuǎn)動采用一個動力源，減小了成本，也使整體的結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊。脫粒完成后可由傳送帶分別送至相應(yīng)區(qū)域，方便下一工序的加工與生產(chǎn)，使整個玉米脫粒及運輸過程都實現(xiàn)了流水線作業(yè)。 在保留了小型脫粒機優(yōu)點的同時，又能改單個送料為批量進料，進一步提高了玉米加工企業(yè)的生產(chǎn)管理效率，而我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀也決定了農(nóng)民對于高效、快捷、安全的全自動玉米脫粒機的需要。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的：為解決現(xiàn)有玉米脫粒機脫粒不干凈、產(chǎn)品中有碎芯，手搓玉米脫粒勞動強度大等問題。提高農(nóng)業(yè)的機械化水平，為“三農(nóng)”建設(shè)奉獻自己的力量。 思路：1、研究現(xiàn)有玉米脫粒機的工作原理、機器結(jié)構(gòu)、工作效率、價格及銷售情況等，找出其在實際操作中存在的不足點，利用所學相關(guān)機械知識討論解決方案。 2、設(shè)計出獨創(chuàng)的旋轉(zhuǎn)式刀具、可伸縮的彈簧定心套筒作為主要脫粒方式，結(jié)合簡單的玉米分離、傳送、控制等裝置，滿足農(nóng)戶需求。 創(chuàng)新點：1、刀具的設(shè)計 刀具材料為彈簧鋼，整體加工成圓錐形，刀口為鋸齒形，使其具有一定的工作強度。刀具旋轉(zhuǎn)使玉米脫粒，所以可不調(diào)節(jié)也能適應(yīng)各種大小的玉米。 全自動玉米脫粒機利用刀具與玉米粒之間的擠壓力使玉米粒脫落，同時將刀具加工成鋸齒形，能很好的緩解玉米向下運動中產(chǎn)生的軸向壓力，在電機的帶動下，刀具旋轉(zhuǎn)，刀片便與玉米粒產(chǎn)生易于玉米脫落的切向力。在刀具對玉米粒的軸向擠壓和切向分力的共同作用下使玉米能夠完整、一次性地完成脫粒。 2、玉米自動定心套筒的設(shè)計 彈簧定心套筒軸線與刀具、推桿軸線重合，定心小端朝向刀具。推桿把玉米由套筒的大端進入，從套筒的小端出來從而使玉米達到很好的對心效果后直接進入刀具進行脫粒，套筒的彈性能適應(yīng)不同大小的玉米通過。 3、 生產(chǎn)流水線的設(shè)計 脫粒后能保證玉米芯與玉米粒的完整，由傳送帶分別送至相應(yīng)區(qū)域。整個玉米脫粒及運輸傳送過程都實現(xiàn)了流水線作業(yè)，達到改單個送料為批量進料的玉米脫粒效果。 技術(shù)關(guān)鍵：鋸齒形刀具設(shè)計、彈簧定心套筒定位、傳動方案設(shè)計
科學性、先進性
- 通過試驗設(shè)計各參數(shù)，以三個類似的玉米為一組，分成三組來測量玉米在用旋轉(zhuǎn)刀具脫粒時受到的軸向力和轉(zhuǎn)動需要力的大小，算出轉(zhuǎn)動所需力矩。得出玉米脫粒只需要軸向力40.3N，旋轉(zhuǎn)切向力為33.1N。 通過作圖法設(shè)計偏置曲柄滑塊機構(gòu)，選出偏心距e=180mm,沖程S=340mm,為了保證機構(gòu)具有良好的傳動性能，選出行程速比系數(shù)K=1.25，算出θ=20°，所以曲柄的長度為153mm，連桿的長度為450mm。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年12月 長沙學院第四屆大學生科技創(chuàng)新比賽一等獎 2011年4月 長沙市第八屆大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽長沙學院初賽二等獎
作品所處階段
- 已經(jīng)生產(chǎn)出刀具、套筒等核心部分，傳動與道具轉(zhuǎn)動采用一個動力源經(jīng)實驗可行。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 1、出售全自動玉米脫粒機技術(shù) 2、與企業(yè)合資（提供全自動玉米脫粒機技術(shù)）
作品可展示的形式
- 全自動玉米脫粒機實物
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 將玉米倒入料斗箱中，在料斗箱下端留有一個玉米大小的出口，掉下來的玉米在推桿的推力作用下與刀具充分接觸產(chǎn)生軸向擠壓力。同時，電動機經(jīng)減速器減速后帶動齒輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)皮帶輪使刀具緩慢旋轉(zhuǎn)，玉米與刀具之間產(chǎn)生更利于玉米脫粒的切向力，從而使玉米粒輕松脫落，并且能保證玉米粒和玉米芯分離后各自的完整性。旋轉(zhuǎn)的鋸齒形刀具受力均勻，很好的緩解了應(yīng)力集中，從而不至于引起刀具塑性變形，同時產(chǎn)生了使玉米更易脫落的切向力。利用機械的方式使推桿的推動與刀具的旋轉(zhuǎn)只需一個動力源，有效的完成脫粒過程。 該項目集效率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、易維護等優(yōu)點于一體，能有效的解決現(xiàn)有玉米脫粒機脫粒不干凈、碎芯的問題。可推廣到大中型農(nóng)用基地和玉米的批量生產(chǎn)企業(yè)。 現(xiàn)有的大型玉米脫粒機月產(chǎn)量約為30臺，高峰期約為150臺。 該項目批量生產(chǎn)成本為340元，銷售價格可達到500元左右。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有大型5TY系列玉米脫粒機，專利申請?zhí)?8109716.0，其通過轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)來脫粒，此類玉米脫粒機玉米粒脫粒不完整、高速旋轉(zhuǎn)使刀具磨損過大且不易維修。小型的手搖式家用玉米脫粒機，專利號03208278.9，需用手抓住玉米使其卡在刀具上，手搖動搖桿，刀具從玉米的根部切下玉米粒，此類玉米脫粒機效率低、使用不安全。
