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红麻是锦葵科木槿族植物,是一种能够替代木质纤维的产物。红麻的生物产量是针叶木材的3~4倍,CO2吸收率是森林的4倍。由于其能够有效吸收CO2,防止全球气候变暖,故其被列为森林保护资源。然而现阶段我国红麻种子收获方式比较落后,基本上还是以人工收获为主。而红麻种子人工收获不仅劳动强度高,而且会造成绒毛满天飞,这对人体能够造成损害。加之近年来人工成本逐渐提高,导致红麻种植面积与产量急剧减少。所以,只有发展现代的红麻机械化技术才能有效的缓解整个产业面临的困境。这使得红麻种子的收获成为整个红麻产业不可或缺的组成部分。对于红麻种子收获机械化的研究在国内尚属前瞻性研究,目前很少能找到相关的资料,对于该领域的研究需要集中在对红麻果梢、蒴果和种子进行物理特性分析与力学分析上。 本论文针对我国红麻种子收获的实际情况,在充分调查与参考文献的基础上,对自走式红麻蒴果脱壳机进行研究,主要的研究内容与成果如下: 1.通过对红麻果梢、蒴果和种子等的物理特性进行统计与分析,得出基础参数数据。并对红麻蒴果进行关于顶部与中间部位的有限元分析和通过万能试验机测试蒴果顶部与中间部位的挤压力、变形与弹性模量,最后获得关于红麻果梢、蒴果和种子的物理特性与力学特性参数。 2.提出了自走式红麻蒴果脱壳机的总体结构与功能设计方案,并实现了一次性完成捡拾、输送、脱壳、分离、清选与自动装箱等工序,该机型具有动力强劲、操作方便、人工劳动强度低、脱净率高和适应性能强等特点。并从拾禾器,输送带等角度设计自走式红麻蒴果脱壳机。 3.通过对自走式收获机履带式底盘的参数与机构进行分析,本文主要从底盘的牵引力、接地比压、履带的选择、驱动轮的设计、张紧装置的设计等角度阐明了自走式红麻蒴果脱壳机履带式底盘,得出底盘机构的参数与结构,以求能适应行走平稳、动力充足、作业流程等性能要求。 4.本文进行了对自走式红麻蒴果脱壳机的关键部位的设计。针对红麻脱壳的特点进行分析,提出了全喂入式双滚筒的方案,并从滚筒的参数、滚筒的结构、滚筒的形态、凹板筛结构与凹板筛滚筒间的间隙等角度详细分析与设计。对于提高脱尽率,准备了多套方案,比如前后滚筒的结构、减少凹板筛与滚筒的间隙、采用光滑的凹版筛在此基础确定脱壳机构的方案。并利用脱壳机构对参数、结构等进行优化试验,并确定脱壳机构的详细参数与结构。