随车二工位土豆装袋机机械结构设计

贾伟

摘 要：伴随着中国的城市化进程不断的加剧，农村的主要劳动力已经进入到城市当中，这就使得有限的农业劳动人口不断地减少，农机具设计时应充分考虑到农村主要劳动力减少的情况。本次设计的是随车二工位土豆袋装机，而最重要的就是分袋袋装部分的设计，土豆通过输送带上升到分袋装置，再经过输送通道进入袋中。利用轴承的特性，内圈外圈运动方式可以不同，将轴承与固定在机座的轴连接，为了减少成本，减轻机械装置的质量，可将轴做成空心轴。在轴承座上连接一个固定袋的装置，土豆经过输送通道进入到固定袋中，实现袋装土豆。将装好的土豆放在底部连接架上，旋转连接架，将装好的土豆移开，以免影响下一次袋装。

关键词：土豆；袋装机；二工位

中图分类号：TB486 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）26-0108-02

引言

土豆为人类的生存提供了粮食保证和粮食安全，帮助全球的人类解决了很大的粮食危机问题，使得农民有了一个很好的经济作物，就是因为这个因素，土豆受到了全世界各个地区，尤其是像中国这样的发展中国家的重视。为了提高农民的经济收入，需要对土豆的栽培以及收获机械全面发展。

1 土豆袋装机概述

1.1 国内袋装机的发展

新中国刚刚成立的时候，土豆收割完全是使用人工作业或者使用犁的比较落后的方法。一直到了1960年，土豆收割机的研发工作得到了逐渐的起步。1990年，农业机械开始大力的发展，拖拉机的生产也开始增加，由于土豆是重要的粮食作物和经济作物，国家对于土豆收获机的发展投入了大量的资金，并在一定的时间内在市场中取得了很好的效果。

1.2 国外袋装机的发展

（1）在1947年以前，美国一直是人工袋装土豆，直到1947年，土豆袋装机开始发展。在1967年，联合袋装机慢慢进入到了农业中，大大提高了土豆的袋装率，减少了人工的成本。

（2）提前使用土豆袋装机的是前苏联。1960年，土豆袋装机已经有很多台；90初期，袋装机达到了多种产品；90年代中期，自动式袋装机开始使用，讓劳动的效率提高很高的倍数。

2 土豆袋装机的结构设计

通过对土豆袋装机的整体的结构设计，可以很好的掌握整个布局，在设计的过程中，对于整体的把握可以根据具体的实际情况设计出符合实际的装置。土豆袋装机最主要的就是实现土豆的袋装过程，主要分为三个部分：土豆从地面的提升，土豆装入带中，将装好的土豆搬运到存储的地方。而本次设计的主要内容是将提升起来的土豆装入袋中。

土豆袋装机的发明设计，解决了农民当下的问题，也就是人工劳动强度大的问题，通过机械化的装置，帮助人工实现土豆的处理过程。对比国内外土豆袋装机，可以根据各个地区的不同的情况设计出符合当地需求的土豆袋装机，进一步通过机械结构的优化设计，使得袋装机的结构更加趋于完美。

2.1 土豆袋装机主体结构的拟定

土豆袋装机通过输送带将土豆提升至袋装装置部分，再通过输送通道进入到带中，通过人工的方法实现袋装。整个过程中，需要动力的就是输送带的部分，可以利用电机带动带有齿轮的轴转动实现土豆的上升过程，这个过程完成时就是运输的第一步完成了。

2.2 土豆袋装机传动方案的确定

2.2.1 传动方式的确定

土豆上升至输送通道，需要借助动力系统将其上升，如果使用人工方式的，不但不会减少人工的劳动强度，反而会增加人工劳动成本，使得农民的劳动强度大大加大，因此需要采用动力的方式，这样就可以不用人工的方式，大大地减少人工操作的劳动强度。采用动力的方式有很多，可以采用带传动，也可以应用链传动，其中链条传动的主要特点是：能够很好的适合于比较恶劣的场合，而且传动得十分平稳，传动很精确，不会发生变化，整个装置很小，结构比较紧凑，而且制造的成本较低，不需要投入很大的资本；而带转动适合于两个传动距离比较长的机构，最主要的是可以减动振动，很好地保护土豆，不至于产生很大的土豆损失率。通过对比二者的优缺点，最终选择带转动，更加符合这次的设计要求。所以可以使用输送带，通过电机带动轴转动，再通过轴带动带将土豆从地面带到输送通道上。土豆经过输送通道进入到带中，这个过程只需要将输送通道做成一定的角度即可，让土豆通过自身的重力下降到袋装环中，这样就可以直接装袋。而袋子需要放在下端支撑架上，这需要人工来转动支撑架使得装满的袋子转到另外一边，不至于影响下一次袋装。

2.2.2 传动方案的确定

土豆通过输送带上升到分袋装置，再经过输送通道进入袋中。利用轴承的特性，内圈外圈运动方式可以不同，将轴承与固定在机座的轴连接，为了减少成本，减轻机械装置的质量，可将轴做成空心轴。在轴承座上连接一个固定袋的装置，土豆经过输送通道进入固定袋中，实现袋装土豆。由于轴承内外圈可以转动，装满一个袋后，通过人工移动将下一个空袋放在输送通道的下方，进行下一轮的袋装。将装好的土豆放在底部连接架上，旋转连接架，将装好的土豆移开，以免影响下一次袋装。

2.3 土豆袋装机的总体设计

2.3.1 输送带的设计

输送带的作用是将土豆从地面或者车上输送到袋装机械上，在这个过程中要保证土豆的完皮率，而且由于土豆是地栽植物，所以会有大量的泥土在上面，不仅不美观，而且会增加土豆的自身重量，会给后续的许多工作带来麻烦，所以需要及时的处理掉，以免增加后续的工作量和成本，这样使得人工的劳动强度增加。

根据上面的要求设计的输送带就需要设计成带有孔状的或者是带有条状的，这样有利于解决土豆带泥土的问题。此次设计在链条的中间安装一根一根的空心钢管，通过电机带动带有齿牙的轮子转动，轮子上的齿牙再带动链条转动，就可以很好的实现土豆的输送，而且能够将土豆上的泥土通过空隙漏下去。

2.3.2 输送通道的设计

土豆在经过输送带提升上来以后就需要装在袋子里面，这就需要一个将土豆输送到袋子中的机构。将输送通道设计成漏斗形式的装置，将其设计成具有一定的角度，这样就不需要通过机械来实现土豆的袋装，而只是通过土豆自身的重量通过输送通道进入带中。

2.3.3 二工位的设计

二工位是实现将通过输送通道的土豆袋装的机构。土豆通过输送带上升到分袋装置，再经过输送通道进入袋中。利用轴承的特性，内圈外圈运动方式可以不同，将轴承与固定在机座的轴连接。

3 结束语

本次设计主要是对随车二工位土豆袋装机主体结构进行设计，其中采用斜漏斗的主体结构是最主要的，还有就是采用输送带将土豆从地面传到输送通道，再很巧妙的利用滚动轴承的特性，使得袋装机架能够有一定的角度转动，实现袋装。

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