网球捡球机创新设计
谷征 王帅 刘建峰 贺杨凡 李博冲
[摘 要]本课题的研究是在分析现有的牧草机械功能和牧草对收获机械的要求基础上确定的。研制了一种能够集捡拾，压扁功能为一体的机械。它的特点是采用了弹齿滚筒式捡拾器，将地上已经割倒的牧草收集，然后通过偏心式拨禾轮喂入给压扁辊，通过压扁辊的压扁作用对牧草进行压扁作用，从而加快牧草的干燥速度。本文主要应用机械设计和机械原理的相关知识以及力学的相关知识對捡拾压扁机的重要零件进行选择和尺寸设计，同时对设计的关键零件进行相应的数据计算和校核，使之满足设计要求，并且用SOLIDWORKS软件进行三维建模。
[关键词]捡拾器 压扁器 拨禾轮
中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0146-01
一、研究的背景
随着我国经济的快速发展和我国西部大开发战略的深入实施和我国“一带一路”的大力推进，我国西部牧场将迎来新的发展机遇，牧场规模的扩大和畜牧业的蓬勃发展，在农业中所占比重越来越大，畜牧业的快速发展的基础需要牧草的快速发展，而纵观我国，牧草收获机械相比发达国家落后很多，且种类单一，功能单一，牧民在生产牧草和进行收割时面临着大型机械的匮乏和人工收割效率低，产量低的缺陷，不能满足现在牧草的实际的需要。与美国等发达国家的畜牧业相比，我国畜牧业的发展虽然迅速，但是也暴露了很多问题，产量低，品质不高，机械化程度低，造成了大量的人力物力的浪费。而我国先进的农业机械都需要从国外购入，造成了大量的财力外流，且国内的市场份额也都由其他发达国家占据着，不利于我国自主品牌的发展。
二、研究的目的
畜牧业的快速发展带动了牧草的快速发展，而在牧草的储存过程中，有些牧草的储存过程需要进行压扁处理。例如：苜蓿在收割后要进行对其进行压扁处理，一方面压扁后可以促进水分的干燥速度，另一方面可以尽可能的保存苜蓿的营养成分。
豆科牧草都含有较丰富的营养，在收割后必须进行干燥，如果干燥的时间较短，则会在储存过程中发生霉变，不能拿来喂养动物，因此造成大量不必要的损失。要想获得优质的青干草就要进行调制作用。
我国的牧草生产面积在逐步扩大，苜蓿的产量也在逐年提升，而我国的牧草压扁设备相对落后，极大地限制了牧草品质的提升和畜牧业的发展。而纵观国内外，亚洲已经成为最重要的苜蓿进口国，苜蓿的需求在逐年增加，对畜牧机械的集成化要求也比较大，因此，发展集捡拾，压扁功能为一体的捡拾压扁机在国内和国际都有光明的前景和广阔的市场，捡拾功能可以保证在牧草收割后被捡拾起来然后通过压扁辊进行压扁处理，从而干燥时间大大缩短。
三、捡拾压扁机的工作原理及方案的确定
捡拾压扁机的工作原理是压扁机、捡拾器及拨禾轮和动力机构结合后，通过减速器和传动机构驱动拨禾轮、捡拾器以及压扁辊转动。与动力机构结合后随着动力机构的牵引和驱动作用，捡拾器将要捡拾的的牧草捡拾起来，然后通过拨禾轮将捡拾的牧草推入压扁辊进行压扁。
捡拾压扁机按照行走的驱动方式的不同分为自走式、牵引式、悬挂式；按照压扁方式进行分类，有橡胶辊、钢辊和捶片式之分。根据设计要求和参照相关文献，在查阅了大量资料基础上确定了压扁机的总体结构设计方案和压扁机的各个机构和驱动方式。
捡拾压扁机主要由捡拾器、压扁器、拨禾轮以及传动系统组成。其中传动系统采用带传动，通过拖拉机牵引作用，将动力通过减速器，然后通过带传动，将动力传递给捡拾器。拨禾轮和压扁辊。同时在设计的时候，要使拨禾轮的转速比捡拾器的转速快，否则将会造成牧草堆积在捡拾器上，阻碍捡拾作业，同时压扁辊的速度也要设置合理。主要适用于大规模牧草的捡拾压扁工作。适合我国国情，操作方便，可靠性高，漏检率低，效率高等特点。
对于牧草的捡拾压扁，本文设计的捡拾压扁机能够充分解决牧草干燥时间长，干燥程度不一致，干燥不充分的问题。设计的捡拾压扁机能够捡拾压扁类似苜蓿等不易干燥储存的牧草，并且该机器集捡拾，压扁功能为一体，大大提高了收获效率，节省了大量的人力和时间成本。适合大规模的牧草收获。与此同时，该捡拾压扁机还具有可靠性高，生产成本低，使用方便的优点。
该捡拾压扁机采用了偏心式拨禾轮，压扁辊是钢芯外包裹橡胶的，捡拾器采用的是弹齿滚筒式结构，拨禾轮采用的是导轨弹齿式结构。另外，传动系统采用的是带传动，方便高效。其工作原理是当捡拾压扁机和拖拉机或者其他动力机械相连时，拖拉机或其他动力机械带动捡拾压扁机运动，先是捡拾器通过对地面上的牧草进行捡拾，并将牧草进行抬升，当到达合理位置时候，拨禾轮通过对牧草进行梳理和处理，然后输送到压扁辊，压扁辊通过压扁作用，将捡拾的牧草进行压扁处理。整个过程集捡拾、压扁两种功能为一体，大大提高了生产效率，对牧草的捡拾起到很好的作用。
通过运用这种捡拾压扁机，不仅可以加快了捡拾压扁牧草的速度，相比传统单一功能的牧草机械，节省了大量的人力和财力。而且，这种捡拾压扁机漏检率低，对牧草的损伤较小，尽可能的保证了牧草的营养成分的不流失，从而造成损失。漏检率低，可以保证对牧草进行充分的捡拾，不漏，从而大大降低了牧民的损失。
四、研究的意义
压扁机是专门用于收获优质牧草的一种工具.目前，我国大量的牧草机械都需要从国外进口，国产机械发展水平还很低.捡拾压扁机最大优点就是将牧草收集起来集中压扁可以促进饲草快速干燥，可以有效的保留牧草中所含的营养成分。进入新世纪，随着国家对牧草行业的重视和相关资金的投入以及国家对畜牧业一些重大战略的实施和进一步推进，人工牧草的养殖面积进一步扩大，因此对捡拾压扁机的需求也越来越大.因此捡拾压扁机的研发运用具有重大意义。
我国自主生产捡拾压扁机由于生产材料和制造工艺的缺陷，生产的捡拾压扁机和国外的先进设备还有较大差距，国外的压扁机具有效率高，可靠性高等一系列特点，值得我们去借鉴.
在未来要实现我国的经济的进一步发展，农林牧的发展起着重要作用，而突破口就在牧草，牧草是畜牧业的基础，而大规模的生产牧草，规模大，劳动强度大，生产条件变化多，而且我国的机械化程度还很低。因此，必须发展与之相适应的设备和技术的支撑，才能支撑起我国牧草行业的美好明天。
