基本信息
- 项目名称：
- 全自动玉米脱粒机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 设计出一种使用安全、便捷，并能以流水线方式高效生产的全自动玉米脱粒机。利用推杆对玉米的轴向挤压，及刀具转动对玉米产生的切向力使玉米快速脱粒，结构简单、效率高。让中小型种植玉米的农民朋友们和中小型企业不再用传统手搓和打碎的方式对玉米进行脱粒，减小劳动强度，提高劳动效率，促进现代农业的发展。
- 详细介绍：
- 全自动玉米脱粒机是一款自主创新设计作品，比现有的大型农用机械成本更低、结构更简单，更能保证玉米脱粒后棒与粒的完整性。 本作品主要由料斗、弹簧定心套筒、推杆、刀具、齿轮、减速电机等相关部件组成，创新的利用锯齿刀口与玉米之间的挤压脱粒，缓解玉米受挤压时产生的轴向压力。同时，由减速电机带动圆锥形刀具旋转，产生易于玉米粒脱落的切向力。推杆的推动与刀具的转动采用一个动力源，减小了成本，也使整体的结构更加简单、紧凑。脱粒完成后可由传送带分别送至相应区域，方便下一工序的加工与生产，使整个玉米脱粒及运输过程都实现了流水线作业。 在保留了小型脱粒机优点的同时，又能改单个送料为批量进料，进一步提高了玉米加工企业的生产管理效率，而我国农业的现状也决定了农民对于高效、快捷、安全的全自动玉米脱粒机的需要。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：为解决现有玉米脱粒机脱粒不干净、产品中有碎芯，手搓玉米脱粒劳动强度大等问题。提高农业的机械化水平，为“三农”建设奉献自己的力量。 思路：1、研究现有玉米脱粒机的工作原理、机器结构、工作效率、价格及销售情况等，找出其在实际操作中存在的不足点，利用所学相关机械知识讨论解决方案。 2、设计出独创的旋转式刀具、可伸缩的弹簧定心套筒作为主要脱粒方式，结合简单的玉米分离、传送、控制等装置，满足农户需求。 创新点：1、刀具的设计 刀具材料为弹簧钢，整体加工成圆锥形，刀口为锯齿形，使其具有一定的工作强度。刀具旋转使玉米脱粒，所以可不调节也能适应各种大小的玉米。 全自动玉米脱粒机利用刀具与玉米粒之间的挤压力使玉米粒脱落，同时将刀具加工成锯齿形，能很好的缓解玉米向下运动中产生的轴向压力，在电机的带动下，刀具旋转，刀片便与玉米粒产生易于玉米脱落的切向力。在刀具对玉米粒的轴向挤压和切向分力的共同作用下使玉米能够完整、一次性地完成脱粒。 2、玉米自动定心套筒的设计 弹簧定心套筒轴线与刀具、推杆轴线重合，定心小端朝向刀具。推杆把玉米由套筒的大端进入，从套筒的小端出来从而使玉米达到很好的对心效果后直接进入刀具进行脱粒，套筒的弹性能适应不同大小的玉米通过。 3、 生产流水线的设计 脱粒后能保证玉米芯与玉米粒的完整，由传送带分别送至相应区域。整个玉米脱粒及运输传送过程都实现了流水线作业，达到改单个送料为批量进料的玉米脱粒效果。 技术关键：锯齿形刀具设计、弹簧定心套筒定位、传动方案设计
科学性、先进性
- 通过试验设计各参数，以三个类似的玉米为一组，分成三组来测量玉米在用旋转刀具脱粒时受到的轴向力和转动需要力的大小，算出转动所需力矩。得出玉米脱粒只需要轴向力40.3N，旋转切向力为33.1N。 通过作图法设计偏置曲柄滑块机构，选出偏心距e=180mm,冲程S=340mm,为了保证机构具有良好的传动性能，选出行程速比系数K=1.25，算出θ=20°，所以曲柄的长度为153mm，连杆的长度为450mm。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年12月 长沙学院第四届大学生科技创新比赛一等奖 2011年4月 长沙市第八届大学生创新创业大赛长沙学院初赛二等奖
作品所处阶段
- 已经生产出刀具、套筒等核心部分，传动与道具转动采用一个动力源经实验可行。
技术转让方式
- 1、出售全自动玉米脱粒机技术 2、与企业合资（提供全自动玉米脱粒机技术）
作品可展示的形式
- 全自动玉米脱粒机实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 将玉米倒入料斗箱中，在料斗箱下端留有一个玉米大小的出口，掉下来的玉米在推杆的推力作用下与刀具充分接触产生轴向挤压力。同时，电动机经减速器减速后带动齿轮转动，经皮带轮使刀具缓慢旋转，玉米与刀具之间产生更利于玉米脱粒的切向力，从而使玉米粒轻松脱落，并且能保证玉米粒和玉米芯分离后各自的完整性。旋转的锯齿形刀具受力均匀，很好的缓解了应力集中，从而不至于引起刀具塑性变形，同时产生了使玉米更易脱落的切向力。利用机械的方式使推杆的推动与刀具的旋转只需一个动力源，有效的完成脱粒过程。 该项目集效率高、结构简单、操作方便、易维护等优点于一体，能有效的解决现有玉米脱粒机脱粒不干净、碎芯的问题。可推广到大中型农用基地和玉米的批量生产企业。 现有的大型玉米脱粒机月产量约为30台，高峰期约为150台。 该项目批量生产成本为340元，销售价格可达到500元左右。
同类课题研究水平概述
- 现有大型5TY系列玉米脱粒机，专利申请号88109716.0，其通过转子的高速旋转来脱粒，此类玉米脱粒机玉米粒脱粒不完整、高速旋转使刀具磨损过大且不易维修。小型的手摇式家用玉米脱粒机，专利号03208278.9，需用手抓住玉米使其卡在刀具上，手摇动摇杆，刀具从玉米的根部切下玉米粒，此类玉米脱粒机效率低、使用不安全。
