甜菜起拔机的设计毕业设计论文.doc

前言
我国甜菜收获方式主要以人工为主、机械为辅,用工量大,成本高,产量低,效益差,这些制约了国内甜菜业生产机械化的发展。因此无论从成本、经济效益或从不误农时解决秋收劳力紧张及甜菜收获质量、提高农工生产甜菜积极性等方面来说,甜菜收获机械化都是迫切需要解决的问题。目前，甜菜机械化收获方法分为联合收获、两段法、三段法。联合收获是用一台机器或机组在一次作业过程中,完成甜菜收获过程的各主要作业工序。生产率高、劳动强度低, 但机器结构复杂、成本高,使用水平要求高,只在大面积收获时,才能收到经济效果。二段法、三段法收获：机具结构简单、成本低,且劳动强度不大,生产率也很高,在不完全配套的情况下分段收获机具可以单独使用,完成甜菜收获过程中相应的作业工序。我所设计的甜菜收获机是用于分段收获的配套机具之一,主要用于挖掘收获经切缨机切削清理过叶缨的甜菜。该机用于甜菜两段式收获工艺,一次性完成甜菜挖掘, 将挖掘出的甜菜块根初步清理后集成堆堆放,以便于人工进行辅助清理。本次设计主要的机构有挖掘装置、清理输送装置和传动装置，清楚的反映了收获机结构部件之间的工作关系和整机的工作原理。

关键词：甜菜；收获机械

目 录

1 绪论 1
1.1 甜菜茎叶的利用 1
1.2 菜根的利用 1
1.3 甜菜机械收获现状 2
1.4 块根挖掘收获机 2
1.5 课题研究目的及意义 3
2 设计方案的选择 4
2.1 甜菜收获的农业技术要求 4
2.2 设计可行性分析 4
2.3 整机结构方案的确定 5
2.4 甜菜起拔机整体结构 6
3 传动装置的设计 6
3.1 传动方案的设定 6
3.2 直齿圆锥齿轮的传动设计计算 6
3.3 锥齿轮的校核 7
3.4 轴的设计计算 9
3.5 轴的校核 10
3.6 轴承的选用 14
3.7 轴承的验算 14
3.8 键的选择 14
4 主要零部件的设计 15
4.1 挖掘器的设计尺寸 15
4.2 集条输送装置的设计 16
4.3 机架的设计 17
总 结 19
致 谢 20
参考文献 21

塔里木大学毕业设计

1 绪论
在我国，甜菜是除甘蔗之外的第2 大重要糖料作物，是我国北方地区制糖的主要原料来源。近年来，由于甜菜良种培育技术和先进种植技术的推广普及，我国甜菜单位面积产量有了较大提高，如新疆地区单产已在54～57 t/hm2，接近发达国家先进水平。甜菜作为我国北方传统的糖料作物，种植面积和总产量都将会稳定在一个适当的范围内。为发展甜菜生产，我国甜菜产业研究机构和甜菜产区的农技部门对甜菜良种选育、栽培模式等现代技术进行了大力推广示范，已经形成了一套比较成熟的种植技术和完善的农艺制度，有力地支撑了甜菜种植业的发展。相比之下，我国甜菜生产全程机械化发展和机械装备水平却落后很多，尤其收获环节的机械化问题更为突出，与当前甜菜种植技术发展形势极不适应。我国甜菜产区的种植模式大致相同，普遍以采用地膜覆盖、直接播种的种植方式为主，也有采用育苗移栽方式的，但其成本较高，推广应用的比较少[1]。黑龙江和内蒙古东部地区以垄作为主，垄（行）距为500、600mm，定苗密度一般为6万～9万株/hm2；华北、西北和夏播地区，大部分采用沟播畦作，行距450、500mm，定苗密度一般为7.5万～10.5万株/hm2。随着优良品种选育技术、种植技术的不断进步以及种植条件的日益改善，单位面积产量的提高还有较大空间，种植甜菜的经济效益也将进一步提高[2]。
1.1 甜菜茎叶的利用
甜菜的茎叶是理想的多汁绿色饲料，除含有牲畜所需的一般营养物质外，还富含胡萝卜素，能补充饲料中的甲种维生素之不足，增加其乳制品中甲种维生素的含量。其营养成分见表14-2。甜菜茎叶还可以作为肥料还田，培肥地力，增加土壤中有机质含量。
1.2 菜根的利用
　　甜菜的块根水分占75%，固形物占25%，固形物中蔗糖占16%～18%，非糖物质占7%～9%。非糖物质又分为可溶性和不溶性两种：不溶性非糖主要是纤维素、半纤维素、原果胶质和蛋白质;可溶性非糖又分为无机非糖和有机非糖。无机非糖主要是钾、钠、镁等盐类;有机非糖可再分为含氮和无氮。无氮非糖有脂肪、果胶质、还原糖和有机酸;含氮非糖又分为蛋白质和非蛋白质。非蛋白非糖主要指甜菜碱、酰胺和氨基酸。甜菜制糖工业副产品主要是块根内3.5%左右的糖分和7.5%左右的非糖物质以及在加工过程中投入与排出的其它非糖物质。果胶的生产及利用。甜菜中的纤维素和半纤维素由于不溶于水，故在浸糖过程中不移入糖汁中而留在废粕内。蛋白质、灰分、皂素等大多也残留在废粕内。唯独果胶质处于与纤维素化合状态，在一定温度和酸性或碱性条件下，能水解成可溶性的水果胶质，进入糖汁后，成为影响清洁和结晶的有害物质。因此在制糖过程中，通过控制浸糖温度，可使90%以上的果胶留在甜菜粕中。从甜菜粕中提取果胶的工艺较简单，即将甜菜粕加温、水解，再使果胶质与废渣分离便生产出初级果胶质。初级果胶质与水泥、石膏炉灰渣混合，便可生产出泡沫硅酸盐制品，达到建筑行业对保温隔热材料的技术要求，从而成本较低。该项技术工艺简单，易于操作且有利于环保，前景很好。废蜜的生产及二氧化碳的利用。在制糖过程中所产生的低度糖蜜，不能再返回煮糖，此类糖蜜称之为废蜜，其产量为甜菜加工量的4%左右。一是生产发酵制品 凡是用淀粉作为原料所生产的发酵制品，绝大部分可以用废蜜制取。由于废蜜价格低，产品产值高;经济效益好，因此目前我国的甜菜制糖厂均利用废蜜生产发酵制品。主要产品有：酒精、有机溶剂(如丙酮、丁醇和乙醇等)、甘油、酵母、谷氨酸、味精、柠檬酸等。二是作饲料 由于废蜜中含有糖分、多种维生素、氨基酸及一些微量元素，可用做作牲畜饲料。如有增进食欲、帮助消化、牛泌乳提高乳量、促进新陈代谢和体质发育等[3]。
1.3 甜菜机械收获现状
目前，我国还没有专门用于甜菜种植的系列机械装备，甜菜种植中的耕整地、铺膜、播种及中耕管理等生产环节使用的机械大部分与大田作物机械通用，或将这些机械稍加改进、改装后使用，机械化水平虽然不高，但是整地、播种、中耕除草和植保等生产环节基本上没有对甜菜的正常生产形成制约性的影响。收获环节则不然，由于机械化程度低，已经严重影响到甜菜不能在最佳收获期内及时收获，对甜菜的增产增收构成直接威胁。机械化收获已然成为我国甜菜种植全程机械化最落后最薄弱环节。
我国甜菜收获机械化水平落后局面的形成，并不是因为甜农不想实现机械化收获，而是渴望早日实现收获机械化，渴望在解决及时收获和保障收获质量的同时，从繁重的体力劳动中解放出来。我国甜菜收获机械化水平落后最重要原因是国产收获机械装备落后，没有完全适合于生产要求的成熟机型可用。由于现有的国产机械不能完全满足使用要求，为了生产急需，近几年开始由国外进口机器，把解决甜菜机械化收获的着眼点瞄向了进口机械装备。尽管进口机器价格昂贵，每年各地还是进口了一定数量、不同类型的甜菜收获机，并在生产中发挥了作用。由此不难看出，实现甜菜机械化收获，关键在于机械装备。目前，甜菜产区的农场和农户对实现甜菜机械化收获的呼声日高，迫切希望先进、适用和价格低廉的国产机械装备尽快取得突破，以满足国内甜菜生产需要。
1.4 块根挖掘收获机
块根挖掘收获机用于收获已切去茎叶的甜菜。它可以分成两类。类用于两段收获法，它具有挖掘、捡拾、分离、装载机构，另一类用于三段收获法，它具有挖掘、检拾、分离、集条机构。总体形式多为牵引式和悬挂式，自走式较少。块根挖掘收获机的主要工作部件有挖掘部件、分离清理部件、贮箱等三部分。挖掘部件：可以分为动方式和非动力式两大类。动力式挖掘部件在工作时振动成转动)，它适于低洼地和粘重土壤，不易堵塞，工作质量好，适应不同气候的能力强。如苏联PKC一6机型上用振动式挖掘叉。法国的一些机型上则多装振动式犁桦挖掘铲。非动力式挖掘部件，工作时不接受动力，靠其与土壤的相对运动来挖掘块根。国外常用的是球面倾斜圆盘与导向滑掌相配合的组合式挖掘器，法国的一些机型上都采用这种挖掘器。分离(清理)部件目前用于生产机型上的分离部件主要有：大转轮式分离部件:始见于美国的一些机型上，它结构简单，分离能力强，在分离同时将块根提升，便于进行下道工序。美国JD一4910型甜菜收获机上的分离部件就属于这种。栅状同转圆盘分离部件:它可以一个、两个、三个搭配使用。用它刘块根进行初次清理、集条、输送。法国的机型普遍采用这种形式。螺旋滚筒分离部件:通过这称分离部件的块根流可转向90。在转向过程中块根上的土壤受叶片冲撞而脱落。法国莫罗公司的CN系列捡拾装载机土就采用了这种分离部件。贮箱为了提高机具的生产率，在1一3行收获机上都设有贮箱(1~3m)，在多行自走式联合收获机上，有的也设有贮箱。贮箱的大小由行数和马力大小来确定，西德佩因特纳型自走式联合收获机为贮箱可容纳12t块根贮箱卸载方式有侧面输送链式和储箱整体倾翻式两种[4]。
1.5 课题研究目的及意义
在我国，甜菜是除甘蔗之外的第2 大重要糖料作物，是我国北方地区制糖的主要原料来源。
为发展甜菜生产，我国甜菜产业研究机构和甜菜产区的农技部门对甜菜良种选育、栽培模式等现代技术进行了大力推广示范，已经形成了一套比较成熟的种植技术和完善的农艺制度，有力地支撑了甜菜种植业的发展。相比之下，我国甜菜生产全程机械化发展和机械装备水平却落后很多，尤其收获环节的机械化问题更为突出，与当前甜菜种植技术发展形势极不适应。
甜菜收获是投入工时最多的生产环节，不但用工多、劳动强度大和作业条件艰苦，而且对收获质量要求很高。甜菜收获是保证甜菜增产增收最重要的环节，其中保证及时收获和收获质量尤为重要。保证甜菜增产增收除当地气候、土壤、品种及栽培技术等条件外，最重要的是保证在最佳收获期内及时收获和储藏。收获过早不仅产量低，块根含糖率低，而且非糖物质多、品质差；反之，收获过晚，甜菜容易遭受冻害，造成转化糖含量增加，降低产糖率，而且块根不耐储藏，影响品质等级和收购价格。保证收获质量，是把收获环节造成的“掐头去尾”的损失降低至最低程度，既要满足糖厂收购标准的要求，又要保证甜菜品质不致因收获质量而降低，影响甜农的经济收益。因此,甜菜收获环节已经成为制约我国甜菜种植业发展的最大瓶颈，解决甜菜的机械化收获问题迫在眉睫[5]。
2 设计方案的选择
2.1 甜菜收获的农业技术要求
（1）为了得到最高的含糖量。甜菜必须适时收获，理论上最适宜的收获期应在甜菜糖分的积蓄量开始小于其呼吸的耗量时进行。实际收获期应选在理论收获期的前后一段最短的时间内，在寒冷的地区必须在严重霜冻前收获。
（2）甜菜块根的挖净率不应小于98%，损伤率不应小于7%，切割根头的厚度，在叶族不散的情况下尽量少切，一般切去根头的厚度为10—20mm。
（3）切去根头后，在块根山个不应留有侧叶和叶柄。切除的茎叶要保持清洗，以便收集做饲料。上交糖厂的块根含土量不得大于6%。甜菜生长情况和物理机械特性。要求作物在田间生长的直线性好，行距和横距均匀，根头长势一致，茎叶生长集中等。但是影响甜菜生长情况及其物理特性的因素很多，这主要与作物的品种，土壤，气候，栽培技术和田间管理等条件有关。
2.2 设计可行性分析
由于分段式收获工艺易于与中小型拖拉机配套，因此这种方法较适合我国目前国情。考虑到由于目前国内尚未制定出适于机械收获甜菜的标准，多数地区甜菜收购中仍要求用人工对甜菜青头进行辅助清理，该机作为分段式收获工艺的配套机具之一，除要求该机能一次完成甜菜挖掘、拣拾、清理输送和装车的联合作业，适应机械收获甜菜的需要外，还要求该机能单独实现甜菜集堆作业，以方便目前人工辅助清理作业的需要，一机多用。综合以上考虑，确定其总体技术方案为：机组与拖拉机采用半悬挂方式连接，挖掘拣拾部分采用组合式挖掘部件与栅状拣拾清理圆盘相结合的配置，输送、清理部分由杆条链倾斜输送装置和垂直链耙式升运机构组成，块根箱采用前置式结构并采用液压驱动翻转的自动卸载机构，以使整机结构简单、紧凑。关于机组作业方式机组作业方式主要是根据甜菜种植模式及配套动力确定。近年来，由于甜菜“宽膜密植”种植模式的推广以及为了与棉花等中耕作物的铺膜播种机、中耕机“一机多用”，新疆垦区甜菜生产中多采用了“2膜8行”60～30cm宽窄行铺膜种植模式。为适应甜菜宽窄行铺膜种植模式的挖掘作业，机组配置也以一次跨3行挖掘为宜，此时作业幅宽为1800mm。本着简单、实用的原则，通过对有关样机及资料的综合分析，我们设计采用对甜菜块根具有较提升能力，结构简单、易于安装配置的圆盘组合式挖掘部件，并结合田间试验合理地确定了其组合形式与结构参数。采用与栅状回转式拣拾清理圆盘相结合的配置，实现对甜菜块根的挖掘、拣拾和初步清理。另外，在位于挖掘部件一侧还设置了辅助上盘装置，以利于提升挖掘后的甜菜，顺利地过渡到拣拾清理圆盘，提高栅状拣拾清理圆盘捡拾性能和减少甜菜块根的“过桥”损失。采用组合式挖掘部件与栅状拣拾清理圆盘相。该机设计中我们选择采用了栅状拣拾清理圆盘、杆条链倾斜输送装置和垂直链耙式升运机构相结合的配置，组成了三级复式清理输送机构。栅状拣拾清理圆盘作为该机的第一级清理输送机构可起到拣拾、清理和输送的三重作用，具有效率高、结构紧凑、清理效果好、分离作用明显的特点.该机采用了拾圆盘的配置结构。拣拾清理圆盘对地面的倾角，国外样机中一般不超过，该机设计中考虑到适当加强拣拾清理圆盘对甜菜块根的清理作用，拣拾圆盘选取了较大的倾角，经试验确定其设计值为。另外，该机设计中拣拾清理圆盘的前后位置、高度及倾角均设计为可调，其调整范围为±，这样在田间作业时，还可根据作业条件如土壤硬度、含水率及甜菜生长条件的不同，方便地对拣拾清理圆盘的倾角进行调整，以取得最好的作业效果。该机作业时一次跨3行作业，采用双拣拾清理圆盘配置，每个圆盘拣拾幅宽为600mm；为使块根全部拣拾上盘，栅状拣拾清理圆盘拣拾扇形角应基本满足≤，圆盘直径设计取值：D=1400mm。一般地，用于清理、集条的栅状拣拾清理圆盘其圆周线速度约为4.0～6.0m/s；通过计算结合试验，确定该机圆盘转速为n=180r/min，此时V线一5.18m/s。杆条链倾斜输送装置其结构如整机结构图示，具有结构简单、工作可靠、分离作用好等特点[6-8]。
2.3 整机结构方案的确定
我国目前多采用人工及半机械化机具分段收获，近年来正在研制机械化 收获机具。国外现在甜菜收获机的机型很多，分段收获的有：茎叶收获机、块根挖掘集条机、除茎挖掘集条机、块根拣拾清理转载机、块根挖掘清理装载机。甜菜收获机的结构因其完成的收获项目而异。由于对甜菜茎叶和根头的切除是在挖掘块根之前或挖掘之后进行。收获机械又分为两种基本形式：一是在挖掘块根之前把茎叶和跟头切除；另一种是在挖掘之后再切除茎叶和根头。采用第一种方案切除，因地形气候以及甜菜生长情况的影响往对根头的切除多少与要求有较大差异，致使不能广泛推广。目前各地技术人员对其进行多方面的改进，但效果甚微。就目前兵团的情况而言，大都采用第二种方案，半机械化的收获，各地都配备有起拔机，然后人工切除。为了适应当前各团场状况，我们在此采用拔后切缨，即与其起拔机配套。
常用的集中捡拾清理装置的比较：栅板式倾斜输送装置具有一定的集条作用，但是其清理泥土的能力差。加上震动装置后较好些，也不利于排除泥土和其他杂质。输送带不具有集条功能，输送天才时容易打滑，使甜菜落下，输送效率低。同时也不利于清理泥土和残叶等。凸轮式输送装置虽然清理能力好，但是因为采用的是凸轮之间相互挤压传动，因此效率极低，消耗能量很大，制造工艺也很复杂。因此在实际中很少采用。本设计通过调查、实验得出结论：采用旋转式输送装置输送崛起的甜菜块根具有非常好的清理输送能力[9]。
2.4 甜菜起拔机整体结构

1. 机架 2.螺母 3.传动输出轴 4.起拔器5.轮胎摇杆 6.轮胎 7.收集清理圆盘 8.支撑杆 9.挡板
10.变速箱 11.圆锥齿轮 12轴承 13.主传动轴 14.螺杆
图2-1 甜菜起拔机

3 传动装置的设计
3.1 传动方案的设定
拖拉机的动力轴转速为540r/min，输出端的转速为180r/min，由此可得减速器的传动比为3:1。
3.2 直齿圆锥齿轮的传动设计计算
（1） 选择齿轮的材料
考虑到齿轮的传动载荷一般，参考类似减速器的结构，大小齿轮都选用45号钢，小齿轮调质处理，HB1=220～240；大齿轮正火处理，HB2=190～210，查《新编机械设计实用手册》图9-4和图9-5得：σHlim=540Mpa，σFlim1=210Mpa，σFlim2=180Mpa。
（2） 由简化计算初步选定主要参数
按接触强度设计计算：
T1=9550P/n=9550*1.5/500=28.65N·m
由表9-29查得： KA=1
由表9-67查得： Kβ=1.2
Dfe1=1140 (3-1)
=1140
=63mm
取Z1=16；Z2=
大端模数： m=Dfe1/Z1=3.5mm

3.3 锥齿轮的校核
（1） 齿面接触疲劳强度校核
由表《新编机械设计实用手册》9-65可知：
Ftm=2000T1/Dm1=N
查表9-32得 ZE=189.8Mpa
由图9-6按8几级精度查得： Kv=1.1
(3-2)

=352Mpa
按无限寿命设计查图9-21 ZN=1
大小齿轮都是软齿轮 Zw=1
查表9-31 SHmin=1
(3-3)
=
=540Mpa
(3-4)
=540/352
=1.53＞Shmin
故按齿面接触疲劳强度校核安全
（2） 按齿根弯曲疲劳强度校核
由表9-65
Zdn1=Z1/cos=18 /cos26.5°=2 (3-5)
Zdn2=Z2/cos=36/cos63.5°=80
查图9-3 YF1=2.75
YF2=2.18
查图9-18 Ysr1=0.88
Ysr2=1.02
按无限寿命设计，查图9-16
YN=1
由图9-17 Yx=1
(3-6)
=
=52
(3-7)
=
=41
(3-8)
=
=239

=180/1.02
=176Mpa
(3-9)
=239/52
=4.59＞Sfmin=1 (查表9-31)

=176/41
=4.29＞Sfmin=1 (查表 9-31)
故按齿根弯曲疲劳强度校核也安全
3.4 轴的设计计算
确定轴的最小直径，初步估算轴的最小直径，选择轴的材料为45号钢，调质处理。根据表15-3，取A0=112，于是得
dmin= (3-10)
=112
=19.6mm
轴的设计的结构与尺寸关系如下图：
图3-1 轴
上图中1标示的是喂料装置的拨齿，它是直接焊接在轴上的。
3.5 轴的校核
分度圆直径
d =mz (3-11)
=
=126mm

P=1.5kW
n=500/2
=250r/min
T=9.551.5250=51570
δ1=26.5°
dm1=130mm
α=20
圆周力：
Ft1=2T/dm1=794
径向力：
(3-12)
轴向力：
(3-13)
合力：
(3-14)
水平方向：

弯矩：

垂直方向：

弯矩：

合成弯矩：
(3-15)
=
=30061.8
当量弯矩：
(3-16)

=2800.75
安全系数校核
初步认为A截面有较大应力集中，确定其为危险截面，进行安全系数校核
45#钢调质处理
等效系数
前面通过计算得A截面合成弯矩：
转矩：T=51570mm
抗弯截面系数：
(3-17)

弯曲应力
(3-18)
扭转切应力
(3-19)
切应力副和平均切应力

求综合影响系数
(3-20)

由于A截面有过盈配合，产生应力集中
过盈配合时轴的有效应力集中系数

配合为

材料为碳钢 毛胚直径 〉35-45

表面状态系数

故 (3-21)

求安全系数
设按无限寿命(Kn=1)计算
(3-22)

(3-23)

复合安全系数由式
(3-24)
查得

S>[S]
所以轴的强度安全。
3.6 轴承的选用
已知：设计的齿轮轴向载荷为0，径向载荷是1591.2N轴承转速n=180r/min装轴承处的直径为30-40毫米范围之间选择，运动平稳。由工作条件和环境可知：选用深沟球轴承
选择轴承的型号
（1）求比值
=0/1758.75=0
根据表13-5，深沟球轴承的最大e值为0.44故此时＜。
（2）初步计算当量载荷P，根据式（13-8a）
P= (3-25)
按照表13-6，=1.0-1.2,取=1.2
按照表13-5，X=1，Y=0，则P=1.2×1655.75=1986.9。
（3）根据式（13-6）求轴承应有的基本额定动载荷值
(3-26)

（4）按照设计手册选用C=1021.2N的轴承6007此轴承的基本额定动载荷C=26000。
3.7 轴承的验算
（1）求相对轴向载荷e值与Y值
按照表13-5，对深沟球轴承取f=14.7,则相应轴向载荷为零。
（2）用线性插值法求Y值
Y=0
（3）求当量动载荷P
P=1.2×1571.75=2110.5
（4）验算6109轴承的寿命，根据式（13—5）
L==106021h＞4800h (3-27)
所以选用的轴承合适。
3.8 键的选择
（1）选择键联接的类型及尺寸
已知：直径d=35mm，轮毂宽度为30毫米，需要转矩T=2.535N·m
应用平键联接，选用单圆头普通平键，根据d=35mm从表6-1中的键的截面尺寸宽度b=10mm高度h=8mm由轮毂宽度并参考键长度系列取键长为L=36mm（比轮毂宽度小一些）。
（2）校核联接键的强度
键、轴、轮毂材料都是钢的，由表6-2查的取用挤压应力，取其平均值
键的工作长度=L-b=32-10=22mm。
键和轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×8mm=4mm.由式(6-1)可得
=3.85MPa< (3-28)
所以键的挤压强度足够,键的标记:键10×32 GB1096-79。
4 主要零部件的设计
4.1 挖掘器的设计尺寸
采用非驱动圆盘挖掘器具有安装使用方便，入土力强，所需动力较小等特点。如果使用过程中一个部件受损，只需更换相应的部件即可，而不必同时更换其他部件。同时圆盘挖掘器在崛起甜菜块根时对甜菜的损伤里比较小。而其他挖掘器都有不同的缺点。叉式挖掘器虽对甜菜的损伤里也比较小，但其挖掘效率较低；铧式挖掘器损伤率大；驱动圆盘式挖掘器所需的动力非常大，一般是用在大型联合收获机上面。挖掘部件由主动轮式挖掘铲和小铧铲组成。这种挖掘铲在坚硬土壤上具有良好的入土性能, 入土需要加的力只有主动式、轮式挖掘铲的40%, 在湿度达30%有杂草的地方, 工作不产生堵塞。块根挖净率高, 且损伤率低, 挖掘铲功率消耗小。数据显示: 当机组前进速度为1.6m/s 时, 这种挖掘铲消耗功率为2.55kW, 而驱动轮式挖掘铲消耗功率为4.29kW。经试验测得, 这种组合式挖掘铲的推荐尺寸是：圆盘直径为650mm, 小铧铲在水平面内的安装角为15； 圆盘在垂直平面内的倾角为15。非驱动圆盘挖掘铲用在甜菜联合收获机上。用在联合收获机上的圆盘挖掘器，大多具备有较高的硬度。圆盘挖掘铲的集合形状接近与水平面成@角的双面楔子，在通常状况下约取15-20度。工作时，挖掘部件在一定程度上压缩土壤，使他沿与铲子工作面垂直的方向移动。由于土壤受积压产生变形和位移，从而破坏根与土壤的联接。圆盘挖掘铲工作时入土深度为18-23cm。平均牵引阻力为2450-2940N。圆盘挖掘器安装好，应保证在工作时时搀尖超过作物中心5-10mm【10】。
如下图所示：

图4-1挖掘器
4.2 集条输送装置的设计
常用的集中捡拾清理装置的比较：栅板式倾斜输送装置具有一定的集条作用，但是其清理泥土的能力差。加上震动装置后较好些，也不利于排除泥土和其他杂质。输送带不具有集条功能，输送天才时容易打滑，使甜菜落下，输送效率低。同时也不利于清理泥土和残叶等。凸轮式输送装置虽然清理能力好，但是因为采用的是凸轮之间相互挤压传动，因此效率极低，消耗能量很大，制造工艺也很复杂。因此在实际中很少采用。本设计通过调查、实验得出结论：采用旋转式输送装置输送崛起的甜菜块根具有非常好的清理输送能力。这种清理输送器用金属杆条制成, 杆条直径16mm, 构成指盘的杆条端部, 即指盘的外圆周, 采用封闭式。工作时, 指盘用来接受并托住挖掘上来的混合物, 在离心力和摩擦力的作用下, 清理并分离块根上和块根间的泥土和杂物, 然后把较干净的块根在地上堆放成条, 或者再经其它机构进一步清理后，将块根直接装车。
具体如下图所示：

图4-2收集清理圆盘
4.3 机架的设计
机架结构主要由矩形钢和方形钢组成。梁和柱主要以焊接为主，很少用螺钉或铆接。为避免础部件的刚性不足，在工作的重力、夹紧力、摩擦力、惯性力和工作载荷等的作用下，产生变形，振动或爬行，而影响产品定位精度、加工精度及其它性能，对机架进行去应力退火处理，以削除焊接应力，提高机架的稳定性。根据甜菜的行间距，和收获机的作业宽度，机架的尺寸应为28002000。
图4-3 机架

总 结
该甜菜收获机结构简单，制造方便。铁牛55通过输出轴过减速器减速后把动力传递给清理输送装置，铁牛55型拖拉机牵引能够将甜菜的挖掘、集条一次完成的甜菜收获机。它主要由机架，圆盘挖掘器，圆盘输送器组成。使用本产品能提高生产效率和降低劳动强度。甜菜在我国东北三省、内蒙和西北各省都有大面积种植，其收获大都采用犁将甜菜犁松，然后由人工切削去顶，效力低，劳动强度大。采用本产品可大大改善工作状况。该机设计过程是本着制造简单，效率高，适应性强的原则进行设计的，适合小面积收获。
此次设计的任务是完成甜菜起拔机的设计。这是我们在大学期间所进行的一次非常全面的设计，为自己在大学四年所学习知识的全面总结和巩固，使我们初步了解和掌握做设计的基本步骤、基本方法，通过本环节把我们在大学期间所学课程中所获得的理论知识在设计实践中加以综合运用，把大学四年来所学的知识贯穿起来，使理论知识和生产实践密切的结合起来，为我将来的实际工作打下了坚实的基础。
这是一个非常全面而系统的设计题目，非常锻炼人。从方案的论证到最终的设计，涉及的领域包括：机械制图，机械原理，工程材料，机械设计等等。通过设计实践，提高我计算、制图能力；使我们能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范，熟悉有关的国家标准。机械方面知识得到系统的巩固和提升。在进行毕业设计的同时，我还学到了许多新的知识，如Solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等软件的应用。
我深刻的认识到，要想成为一名合格的工程设计人员只是掌握本专业的知识是远远不够的，应该具有更加渊博的知识，如应该对计算机应用，农产品的特性，农业经济的发展现状等各个方面能力进行加强。
在设计过程中也曾遇到很多的问题，但通过查阅相关的书籍、手册以及老师的精心指导，都得到了解决，设计过程基本顺利完成。

致 谢
本设计在李传峰老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着李老师的心血和汗水，在四年的本科学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向李传峰老师表示深深的感谢和崇高的敬意。
不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向塔里木大学大学，农业工程系的全体老师表示由衷的谢意。感谢他们四年来的辛勤栽培。

参考文献
[1] 翟永明,袁钢.对甜菜生产机械化的探讨[J].农村牧区机械化,1998,03:12-13