P a g e 1 o f 2 9

Advanced Engineering Design Modelling | 6ME500 | Design and Model a Harvest Machine | BEng (Hons) Mechanical Engineering

Student ID No: 100265007

2013/2014

P a g e 2 o f 2 9

Cont ents I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

F i n i t e E l e m e n t A n a l y s i s ( F E A ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

P a r t s a n a l y s e d : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

C u t t e r B a r R e e l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

P i n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

D e s i g n P r o c e s s ( i n c l u d i n g d e s i g n i n t e n t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2 D D r a w i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9

2 D S k e t c h B l o c k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9

A s s e m b l y P r o c e s s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0

A s s e m b l y D i f f i c u l t i e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0

C o n c l u s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5

R e f e r e n c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6

A p p e n d i x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7

P a g e 3 o f 2 9

I n t r o d u c ti o n

T h i s r e p o r t o u t l i n e s t h e d e s i g n p r o c e s s b e h i n d a C o m b i n e H a r v e s t e r . T h e

I n d i v i d u a l p a r t s u s e d i n a h a r v e s t e r w e r e r e s e a r c h e d a n d d e s i g n e d u s i n g 3 D

M o d e l l i n g S o f t w a r e S o l i d w o r k s 2 0 1 2 . E a c h p a r t w a s t h e n a s s e m b l e d

a c c o r d i n g l y .

A f t e r a c o m p l e t e m o d e l M a t e r i a l s w e r e a p p l i e d t o p a r t i c u l a r p a r t s . P a r t s o f

t h e a s s e m b l y w e r e t h e n c a l c u l a t e d t o d e t e r m i n e i t s s t r e n g t h a n d d u r a b i l i t y

w i t h i n t h e f i n a l m o d e l l i n g

A F i n i t e E l e m e n t A n a l y s i s [ F E A ] w a s c a r r i e d o u t o n p a r t s t o d e t e r m i n e t h e i r

s t r e n g t h a n d a b e t t e r a c c u r a c y t o c o m p a r e w i t h t h e h a n d c a l c u l a t i o n s

p e r f o r m e d

T h e a s s e m b l y p r o c e s s i s o u t l i n e d w i t h a f l o w c h a r t s h o w i n g t h e p a r t s a n d h o w

t h e y w e r e a s s e m b l e d t o g e t h e r .

S p e c i f i c a t i o n s f o r t h e H a r v e s t e r w e r e s e a r c h e d o n l i n e i n o r d e r t o g e t a r o u g h

i d e a o f t h e p a r a m e t e r s t o w o r k t o w a r d s b e c a u s e t h e f i n a l m o d e l i s b e i n g

d e s i g n e d f o r a l i f e s i z e d v i e w .

P a g e 4 o f 2 9

F i ni t e E l e m en t An a l ys i s ( F E A )

P a r t s o f t h e M o d e l w e r e t e s t u s i n g F i n i t e E l e m e n t a n a l y s i s ( F E A , t h e m a t e r i a l

w a s s e l e c t e d a n d f i x t u r e s w e r e s e t , a s w e l l a s t h e l o a d s w h i c h w o u l d b e

a p p l i e d t o t h e p a r t . F r o m t h e a n s w e r r e c e i v e d .

P a r ts a na l y s e d :

o C u t t e r B a r R e e l

o F r o n t / H e a d e r A u g e r

o P i n

C u t t e r B a r R e e l

M a t e r i a l s t e s t e d P l a i n C a r b o n S t e e l

R e s u l t s

S t r e s s

D e f l e c t i o n

F O S

C o m m e n t :

T h e p a r t w a s i s s u i t a b l e / n o t s u i t a b l e f o r t h e j o b L o a d s a p p l i e d w e r e g r a v i t y a n d t o r q u e . T h e r e e l i s h e l d u p b y t h e c u t t e r , s o d o e s n ’ t h a v e a n y l o a d s w o r k i n g d o w n o n i t

P a g e 5 o f 2 9

P i n M a t e r i a l s t e s t e d P l a i n C a r b o n S t e e l

R e s u l t s

S t r e s s

D e f l e c t i o n

F O S

C o m m e n t :

T h e p i n u s e d t o c o n n e c t t h e r e e l a r m t o t h e h e a d e r a n d h y d r a u l i c c y l i n d e r w a s c a l c u l a t e d f o r i t s f a i l u r e h e r e

P a g e 6 o f 2 9

L o a d s s u c h a s t h e c o m b r e e l a n d t h e c o m b e r r e e l s u p p o r t s w e r e t a k e n i n t o a c c o u n t . M a s s o f r e e 4 3 6 4 6 6 . 4 9 g r a m s / 2 , C u t t e r a r m 3 2 5 8 . 4 1 g r e e l c o m b s 6 1 6 4 . 8 0 g r a m s x 6 / 2 3 5 9 . 8 3 g r a m s p i s t o n b o d y T o t a l : 4 5 8 5 7 9 . 1 3 g

D e s i g n Pr o c es s ( i n c l u d i n g d es i gn i n t e n t )

A f e w o f t h e p a r t s w h i c h w e r e c r e a t e d i n S o l i d W o r k s a n d h o w t h e y w e r e

c r e a t e d . T h e p a r t s h a v e b e e n p r i n t s c r e e n e d a t e a c h d e v e l o p m e n t s t a g e w i t h i n

t h e t a b l e .

I n i t i a l l y t h e p a r t s w e r e c r e a t e d f r o m u s i n g t h e

h e a d e r a s t h e s t a r t d i m e n s i o n r e f e r e n c e .

I n i t i a l l y t h e d e c i s i o n w a s t o m a k e t h e w i d t h o f

t h e h e a d e r 1 m . a l o o k a t t h e s p e c i f i c a t i o n s o f

a c o m b i n e h a r v e s t e r a l r e a d y i n t h e m a r k e t w a s

s e a r c h e d a n d t h e t h r e s h e r w a s a p p r o x i m a t e l y

1 0 0 0 m m w i d e , t h i s c a u s e d t h e w i d t h o f t h e

h e a d e r t o r e q u i r e i n c r e a s i n g .

T h e d e c i s i o n w a s m a d e m a k e t h e f r o n t w h e e l

r i m a d i a m e t e r o f 2 6 i n c h f r o m a s e a r c h o f t y r e

s i z e s w h i c h l o o k e d s u i t a b l e

A f t e r f u r t h e r s k i l l d e v e l o p m e n t t h e ‘ s k e t c h

p i c t u r e ’ t o o l w a s d i s c o v e r e d u n d e r t h e ‘ t o o l s ’

a t t h e t o p t o o l b a r . T h e t o o l a l l o w s t h e u s e r t o

i m p o r t a n i m a g e b y s e l e c t i n g a p l a n e t h e n ,

‘ e d i t s k e t c h ’ . F i g u r e 2 w a s f o u n d o n “ W i k i p e d i a . c o m ” w h i c h l i s t s a l l t h e p a r t s ,

r e q u i r e d f o r a c o m b i n e h a r v e s t e r t o h a r v e s t c o r n . A t t h e t i m e t h e t h r e s h e r ,

b e a t e r , a n d t h e 2 6 i n c h t y r e h a d a l r e a d y b e e n d e s i g n e d u s i n g i m a g e s

r e f e r e n c e d f r o m g o o g l e i m a g e , p l u s t h e ‘ s p e c s ’ . T h e i m a g e w a s t h e n s k e t c h e d

o n t o t h e r i g h t p l a n e o f t h e f i n a l a s s e m b l y . T h e t y r e , h e a d e r a n d t h r e s h e r w e r e

b r o u g h t i n t o t h e f i n a l a s s e m b l y a n d t h e i m a g e w a s s c a l e d u p t o f i t t h e

c o m p o n e n t s .

T h e c o m b r e e l h a d a l s o b e e n d e s i g n e d , b u t a f t e r b r i n g i n g i n t h e c u t a w a y

i m a g e a n d r e s i z i n g i t w a s s e e n t o b e o u t o f p r o p o r t i o n .

F i g u r e 1

P a g e 7 o f 2 9

A f t e r s u c c e s s f u l s c a l i n g o f t h e d i a g r a m , t h e r e s t o f t h e p a r t s w e r e s c a l e d u p t o

t h e s i z e o f F i g u r e 2 . W h e n s i z e r e f e r e n c e w a s r e q u i r e d , n e w p a r t s w e r e

c r e a t e d d i r e c t l y i n t h e f i n a l a s s e m b l y b y s k e t c h i n g o n t h e r i g h t p l a n e o f a n e w

p a r t a f t e r s e l e c t i n g ‘ i n s e r t - n e w p a r t ’ . I t w a s i m p o r t a n t t h a t t h e p a r t w a s

s e l e c t e d , a n d i n ‘ e d i t p a r t ’ m o d e i n o r d e r t o s a v e t h e p a r t e x t e r n a l l y l a t e r o n .

S k e t c h e s o f t h e s t r a w w a l k e r , a n d t h e r e a r t y r e w e r e m a d e f r o m t h e i m a g e b u t

e d i t e d a n d d e s i g n e d f r o m m u l t i p l e i m a g e s v i e w e d o n l i n e .

F i g u r e 2 | C u t a w a y o f c o m b i n e h a r v e s t e r

h t t p : / / e n . w i k i p e d i a . o r g / w i k i / C o m b i n e _ h a r v e s t e r

P a r t s p r o c e s s e s ’ d e s c r i b e d :

H e a d e r A u g e r

H e a d e r

P i n

B a l l

P a g e 8 o f 2 9

P

art

N

am

e

Header Auger Pin

Pa

rt I

ma

ge

1

2 c i r c l e s k e t c h e s w e r e m a d e o n t h e f r o n t p l a n e w i t h d i m e n s i o n s 2 0 0 m m a n d ‘ 2 4 5 0 m m ’ d i s t a n c e ‘ B o s s E x t r u d e ’ w a s m a d e f r o m

‘ m i d p l a n e ’ o f t h e ‘ s k e t c h p l a n e ’ f o r t h e l e n g t h o f t h e b a r

T h e ‘ T o p p l a n e ’ w a s s e l e c t e d a n d

t h e c i r c l e t o o l w a s s e l e c t e d , 2 c i r c l e s w e r e s k e t c h e d i n

‘ c o i n c i d e n t ’ w i t h t h e s k e t c h p l a n e ‘ o r i g i n ’ . T h e d i a m e t e r s w e r e s e t t o ,

2 0 m m t o m a t c h a n d f i t i n t o t h e s t a n d a r d h o l e s i z e t h r o u g h o u t t h e

m o d e l , a n d 3 0 m m f o r t h e p i n s h e a d . B o t h c i r c l e s w e r e s m a r t

d i m e n s i o n e d a t t h e i r s e t d i a m e t e r s .

2

a c i r c l e s k e t c h o f 2 0 m m w a s

m a d e a n d a ‘ B o s s E x t r u d e ’ o f 2 6 5 0 m m w a s m a d e f r o m t h e

‘ m i d p l a n e ’ o f t h e ’ s k e t c h p l a n e ’

T h e P o l y g o n t o o l w a s s e l e c t e d , t h e n u m b e r o f s i d e s w e r e s e t t o 4 , t h e

c i r c l e c o n s t r u c t i o n w i t h i n i t w a s s e t t o 1 0 m m a n d a s m a r t d i m e n s i o n

P a g e 9 o f 2 9

f o r t h e l e n g t h o f t h e b a r t o c o n n e c t t o h o l d t h e a u g e r

c o n c e n t r i c w i t h t h e h e a d e r . M e r g e r e s u l t

a d d e d .

4

S k e t c h , o n T o p P l a n e

L i n e t o o l , d r a w a t r i a n g l e

‘ B o s s E x t r u d e ’ t o o l w a s s e l e c t e d

a n d a d i s t a n c e o f 5 0 m m f r o m t h e s k e t c h p l a n e w i t h a ‘ b l i n d - E n d

c o n d i t i o n ‘

5

A c i r c l e s k e t c h w a s m a d e o n t h e

f r o n t p l a n e a g a i n t o r e f e r e n c e f o r t h e h e l i x t o o l

‘ B o s s E x t r u d e ’ t o o l w a s s e l e c t e d

a g a i n a n d t h e s a m e s k e t c h w a s u s e d t o c r e a t e a b o s s e x t r u d e o f 1 0 m m

f r o m t h e s k e t c h p l a n e i n t h e o p p o s i t e d i r e c t i o n t o t h e i n i t i a l b o s s e x t r u d e , m i n u s t h e p o l y g o n

r e g i o n .

6

T h e h e l i x t o o l w a s s e l e c t e d a n d

a h e l i x w a s m a d e w i t h r e f e r e n c e t o t h e 1 5 0 m m d i a m e t e r c i r c l e .

5 m m f r o m t h e b o t t o m c i r c l e e d g e o f t h e p i n w a s c h a m f e r e d a t a 4 5 d e g r e e a n g l e f o r e a s e o f s l o t i n t o

h o l e s i n r e a l i t y .

P a g e 1 0 o f 2 9

7

S w e e p w a s c r e a t e d u s i n g t h e t r i a n g l e d r a w n a s t h e P r o f i l e

a n d t h e h e l i x s k e t c h a s t h e P a t h

8

T h e S w e e p w a s m i r r o r e d o n t h e F r o n t p l a n e .

9

F o r t h e s p i k e s c o m i n g o u t o f t h e a u g e r t o s e n d i n t o t h e f e e d e r

h o u s i n g a c i r c l e s k e t c h w a s d r a w n o n t h e t o p p l a n e 2 0 m m a n d w a s e x t r u d e d 2 5 0 m m f r o m

t h e m i d p l a n e .

T h e b o s s e x t r u d e w a s t h e n

L i n e a r P a t t e r n e d a t a d i s t a n c e o f 1 0 0 m m s p a c i n g a c r o s s t h e

t u b e a n d t h e l i n e a r p a t t e r e d i n t o d i f f e r e n t d i r e c t i o n s .

P a g e 1 1 o f 2 9

C i r c u l a r p a t t e r n e d a r o u n d t h e c i r c u l a r e d g e o f t h e a u g e r w i t h

e q u a l s p a c i n g .

P a g e 1 2 o f 2 9

P

art

N

am

e

Header Bearing Balls

Pa

rt I

ma

ge

1

R i g h t P l a n e , S k e t c h h e a d e r

s h a p e w i t h r e f e r e n c e t o c o m b i n e h a r v e s t e r i m a g e s s e e n o n l i n e ,

u s i n g t h e l i n e t o o l a n d t h e

A h o r i z o n t a l l i n e w a s d r a w n

t h r o u g h t h e o r i g i n o f t h e f r o n t p l a n e . ‘ R e f e r e n c e G e o m e t r y ’ t o o l

w a s s e l e c t e d t o c r e a t e a n a x i s f r o m t h e l i n e t o r e v o l v e t h e b a l l s

a r o u n d .

2

F o r t h e r o u n d e d e f f e c t o n t h e

e d g e s t h e s k e t c h f i l l e t t o o l w a s s e l e c t e d a n d s e t t o . . m m a n d

a p p l i e d t o t h e e d g e s

T h e s k e t c h w a s m a d e o n t h e ‘ F r o n t

P l a n e ’ f o r t h e b a l l , o f t h e b a l l b e a r i n g s a n d t h e c a s i n g . T h e t o p

h o r i z o n t a l l i n e w a s s e t t o a d i s t a n c e o f 3 0 m m f r o m t h e o r i g i n

s o t h e i n n e r d i a m e t e r o f t h e a s s e m b l e d b a l l b e a r i n g w o u l d b e

6 0 m m s u p p o r t a n d f i t o n t o t h e w h e e l a x l e , T h e b a l l d i a m e t e r w a s

s e t t o 1 0 m m .

P a g e 1 3 o f 2 9

4

T h e ‘ B o s s E x t r u d e ’ t o o l w a s

s e l e c t e d a n d a b o s s e x t r u d e o f 2 5 m m w a s m a d e f o r 3 / 4 o f t h e

s k e t c h c o n t o u r r e g i o n s w e r e s e l e c t e d t o e x t r u d e , m a d e ‘ f r o m

t h e s k e t c h p l a n e i n t h e b l i n d d i r e c t i o n i n t h e r i g h t d i r e c t i o n . T h i s w a s t o g e t t h e e d g e s o f t h e

A ‘ l i n e ’ w a s d r a w n t h r o u g h t h e c e n t r e o f t h e c i r c l e i n o r d e r t o c r e a t e a n ‘ a x i s ’ f r o m t h e l i n e

d r a w n , u s i n g r e f e r e n c e g e o m e t r y .

5

[ i m g ]

B o s s E x t r u d e t o o l w a s u s e d a n d

s e t t o a d i s t a n c e - 1 2 5 0 m m i n t h e s a m e d i r e c t i o n a s t h e f i r s t ‘ B o s s E x t r u d e ’ m i n u s t h e o n e m o r e c o n t o u r r e g i o n t o c r e a t e

t h e s c o o p e f f e c t f o r t h e h e a d e r a u g e r t o s i t i n .

‘ R e v o l v e b o s s / b a s e ’ t h e l i n e w a s

t h e a x i s w h i c h w a s c r e a t e d e a r l i e r

P a g e 1 4 o f 2 9

6

B o s s E x t r u d e f o r t h e c u t t e r a r m

w a s c r e a t e d

A f t e r h a v i n g a b a l l , t h e b a l l w a s r e v o l v e d a r o u n d t h e a x i s o n t h e

o r i g i n , 2 5 t i m e s

7

A s q u a r e w a s d r a w n o n t h e

‘ F r o n t p l a n e ’ a n d s e t t o 3 7 9 . 9 m m x 4 4 0 m m . A ‘ C u t

E x t r u d e ’ w a s m a d e f o r t h e h o l e f o r t h e f e e d e r h o u s i n g t o a t t a c h

t o .

8

5 0 m m B o s s E x t r u d e d i n

o p p o s i t e d i r e c t i o n s w a s m a d e

9

P a g e 1 5 o f 2 9

T h e h e a d e r w a s m i r r o r e d a l o n g

t h e f a c e e d g e t o g e t t h e f u l l l e n g t h o f t h e b a r .

12

P l a n e w a s m a d e w i t h r e f e r e n c e

t o t h e b a c k o f t h e h e a d e r .

13

A b o s s e x t r u d e w a s m a d e f r o m

t h e n e w p l a n e a t a 5 0 m m d i s t a n c e .

14

P a g e 1 6 o f 2 9

T h r o u g h a l l - C u t E x t r u d e

15

C u t E x t r u d e

16

N e w p l a n e s w a s c r e a t e d n f a c e

e d g e

A c u t e x t r u d e o f 5 0 m m o f f s e t i n

2 4 0 0 d i r e c t i o n w a s m a d e , i n o r d e r t o f i t t h e c u t t e r b a r t o i t .

A c i r c l e w a s s k e t c h e d a n d c u t e x t r u d e d f o r c o m b r e e l a r m .

P a g e 1 7 o f 2 9

A c u t e x t r u d e i n t h e s i d e w a s m a d e i n o r d e r t o h o l d t h e

h y d r a u l i c c y l i n d e r i n a l i g n m e n t .

A c e n t r e l i n e t h r o u g h t h e o r i g i n

w a s d r a w n t o c r e a t e a s k e t c h p l a n e f r o m

P l a n e w a s c r e a t e d w i t h t h e c e n t r e l i n e d r a w n i n o r d e r t o m a t e t h e h e a d e r c e n t r a l l y b y

m a t i n g t h e p l a n e c o i n c i d e n t w i t h t h e r i g h t p l a n e o f t h e f i n a l

a s s e m b l y m o d e l .

P l a n e

P a g e 1 8 o f 2 9

A c u t e x t r u d e o f 2 5 0 0 m m o f f s e t w a s m a d e i n t h e b l i n d d i r e c t i o n

a t a d i s t a n c e o f 2 0 m m

A p l a n e w a s m a d e f r o m t h e s i d e

o f t h e h e a d e r

A B o s s E x t r u d e w i t h t h e s h a p e

w a s m a d e i n o r d e r t o h o l d a b a r c o n n e c t e r t o a t t a c h a p u l l e y f o r

t h e h e a d e r .

P a g e 1 9 o f 2 9

E x t r a / C o m m e n t s :

U s i n g t h e h e l i x t o o l f o r t h e t o o l p r o v e d b e c a u s e t h e d i r e c t i o n o f t h e b l a d e s

w a s i m p o r t a n t f o r t h e f i n a l m o d e l a s t h e s t r a w w o u l d h a v e t o b e d r a w n i n

t o w a r d s t h e h o l e s r a t h e r t h a n f e e d i n g t h e s t r a w a w a y , t h e

c l o c k w i s e / a n t i c l o c k w i s e d i r e c t i o n h a d t o b e s e t w i t h r e f e r e n c e t o e x i s t i n g

h a r v e s t e r s . T h e h o l e s o f t h e h e a d e r w e r e m a d e a f t e r a l i g n i n g b o t h t h e f e e d e r

h o u s i n g a n d t h e h e a d e r t o g e t h e r i n t h e f i n a l a s s e m b l y a n d e d i t i n g t h e p a r t

w i t h i n t h e a s s e m b l y a n d a d d i n g

I n i t i a l l y t h e

2 D D r a w i n g s

S e e A p p e n d i x f o r 2 D D r a w i n g s o f m e n t i o n e d p a r t s i n t h e t a b l e

2 D S k e tc h B l o c k

S k e t c h b l o c k s w e r e c r e a t e d f r o m t h e d i f f e r e n t p a r t s a n d m a d e i n t o o n e b i g

s k e t c h b l o c k a s s e m b l y .

P a g e 2 0 o f 2 9

Assembly Pro ces s O n c e t h e p a r t s w e r e c r e a t e d , e a c h p i e c e w a s a s s e m b l e d t o g e t h e r t o b u i l d u p

t h e f i n a l C o m b i n e H a r v e s t e r M o d e l .

T h e a s s e m b l y p r o c e s s i n v o l v e d m a t i n g t o g e t h e r t h e p i e c e s u s i n g s t a n d a r d ,

a d v a n c e d a n d m e c h a n i c a l m a t e s .

A s s e m b l y D i f f i c u l t i e s

A s s e m b l i n g t h e p a r t s t o g e t h e r w a s n ’ t a n e a s y t a s k f o r m a n y r e a s o n s .

S o m e p a r t s w e r e f i x e d w h e n b r o u g h t i n t o t h e a s s e m b l y a n d t o b e f l o a t e d f i r s t .

T o o m a n y p a r t s i n t h e f i n a l a s s e m b l y w o u l d c o n f u s e f i n d i n g i n d i v i d u a l p a r t s

u n l e s s t h e y w e r e l a b e l l e d c o r r e c t l y . - I d i s c o v e r e d i n s e r t i n g s u b a s s e m b l i e s t o

S u b a s s e m b l i e s w o u l d n ’ t m o v e u n l e s s t h e r e p r o p e r t i e s w e r e c h a n g e d f r o m r i g i d

t o f l e x i b l e .

R a c k a n d P i n i o n

T h i s m a t e w a s u s e t o g e t t h e s t e e r i n g t o w o r k , i n i t i a l l y g e t t i n g t h e s e t t i n g s t o

w o r k w a s a s t r u g g l e , t i l l i t w a s r e a l i s e d t h a t t h e r a c k h a d t o b e a s t r a i g h t

e d g e , t o g e t t h e a x l e s t e e r i n g b a r i n l i n e a r m o t i o n w i t h t h e r o t a t i o n o f t h e

s t e e r i n g w h e e l , a n d t h e p i n i o n w a s a c i r c l e e d g e o f t h e s t e e r i n g w h e e l . T h e

d i a m e t e r o f t h e s e t c i r c u l a r e d g e h a d t o b e m e a s u r e d i n o r d e r t o s e t t h e m a t e

t o u s e t h e p i n i o n p i t c h d i a m e t e r i f i t d o e s n ’ t a u t o m a t i c a l l y s e t i t . T h e

a s s e m b l y m a t e w o u l d n ’ t s u c c e s s f u l l y t u r n t h e w h e e l u n l e s s t h e r e a r s t e e r i n g

h a d b e e n d e s i g n e d c o r r e c t l y f o r f r e e p i v o t i n g l i n e a r m o v e m e n t .

G e a r M a t e

T h e g e a r m a t e i s a m e c h a n i c a l m a t e i s m o r e c o m p l e x t h a n o t h e r m a t e s . I f n o t m a t e d c o r r e c t l y t h e n t h e g e a r s a r e l i k e l y t o c l a s h a n d o v e r l a p e a c h o t h e r a s s o l i d w o r k s c a n ’ t d e t e c t t o p a r t s t o u c h i n g e a c h o t h e r . T h e r a t i o s w e r e d i f f i c u l t t o p r e d i c t b u t o n c e a c i r c l e l i n e w a s c r e a t e d t o a p p r o x i m a t e l y h a l f o f t h e t e e t h h e i g h t t h e n t h e c o n s t r u c t i o n l i n e s o f t h e g e a r r a t i o s c o u l d b e m a t e d . E v e n t h a t m e t h o d p r o v e d a p r o b l e m a s u h a d t o g e t t h e t e e t h a l i g n e d , i f t h e r e w a s a m i n i m u m g a p b e f o r e s e l e c t i n g t h e g e a r m a t e .

P a g e 2 1 o f 2 9

L i s t o f P a r t s f o r f l o w c h a r t

1 . B a c k R i m 2 . B a c k T y r e 3 . B e a r i n g B a l l s 4 . B e a r i n g C a s e 5 . B e a t e r 6 . B o t t o m S i e v e 7 . C a b i n 8 . C h a i r 9 . C h a s s i s 1 0 . C o m b R e e l 1 1 . C o m b R e e l A r m 1 2 . C o n t r o l P a n e l 1 3 . C u t t e r B a r 1 4 . C u t t e r b a r t e e t h 1 5 . D o o r 1 6 . E n g i n e

1 7 . E n g i n e G e a r S h a f t 1 8 . E n g i n e G e a r 1 1 9 . E n g i n e G e a r 2 2 0 . E n g i n e P u l l e y 2 1 . F a n 2 2 . F a n + A u g e r C a s i n g 2 3 . F e e d e r H o u s i n g 2 4 . F e e d e r H o u s i n g P u l l e y 2 5 . F i r e E x t i n g u i s h e r 2 6 . F r o n t R i m 2 7 . F r o n t T y r e 2 8 . F r o n t T y r e A x l e 2 9 . G r a i n P a n 3 0 . G r a i n T a n k A u g e r 3 1 . G r a i n T a n k E m p t y C o v e r 3 2 . G r a i n t a n k E m p t y t u b e

3 3 . G r a i n t a n k E m p t y t u b e A u g e r 3 4 . G r a i n T a n k / R e t u r n e r P u l l e y 3 5 . H e a d e r 3 6 . H e a d e r A u g e r 3 7 . L a d d e r 3 8 . P i n 3 9 . E n g i n e - P i s t o n C o n n e c t i o n R o d 4 0 . E n g i n e - P i s t o n H e a d 4 1 . H e a d e r - H y d r a u l i c C y l i n d e r

B a r r e l / T u b e 4 2 . H e a d e r - H y d r a u l i c C y l i n d e r R o d 4 3 . H e a d e r - H y d r a u l i c C y l i n d e r O -

R i n g 4 4 . R e e l 4 5 . R e t u r n e r A u g e r 4 6 . R e t u r n e r C a s e 4 7 . R i m 4 8 . S t e e r i n g W h e e l 4 9 . S t e e r i n g W h e e l s t a n d 5 0 . S t r a w C h o p p e r 5 1 . S t r a w C h o p p e r B l a d e 5 2 . S t r a w C h o p p e r E x i t 5 3 . S t r a w w a l k e r c r a n k s h a f t 5 4 . S t r a w W a l k e r x 3 5 5 . T h r e s h e r 5 6 . T h r e s h e r S i e v e 5 7 . T o p S i e v e

P a g e 1 4 o f 2 9

HA

RV

ESTE

R

CHASSIS

MAIN BODY

THRESHER

STRAW WALKER CRANKSHAFT STRAW WALKER

STRAW CHOPPER

TOP SEIVE

BOTTOM SEIVE

FAN AUGER CASING

FEEDER HOUSING

HEADER

HEADER AUGER

HEADER HYDRAULIC CYLINDER

HEADER HYDRAULIC CYLINDRER O-RING

HEADER HYDRAULIC CYLINDER ROD

HEADER CYLINDER TUBE

HYDRAILUC CYLINDER

FHHYDRAULIC CYLINDER TUBE

FH HYRDALUIC CYLINDER O-RING

FH - HYYDRALIC CYLINDER ROD

REAR WHEEL AXLE STEERING AXLE AND HUB RIM TYRE

FRONT WHEEL AXLE FRONT RIM FRONT TYRE

COMB REEL ARMCOMB REEL POLYGON

COMB REEL

ENGINE

PISTON CRANKSHAFTPISTON CONNECTION

RODPISTON HEAD

GEAR SHAFT

GEAR1

PULLY GEAR2 GEAR 2

GEAR 1

PULLY GEAR 1 GEAR 2

CABIN

CHAIR STAND CHAIR

STEERING WHEEL STAND

STEERING WHEEL

CONTROL PANEL

LADDER

GRAIN TANK

P a g e 1 5 o f 2 9

Conc lusion

T h e f i n a l a s s e m b l y w a s a b l e t o m o v e i n h a r m o n y w i t h t h e h e l p o f d r i v e b e l t s

c r e a t e d i n t h e f i n a l a s s e m b l y a n d t h e g e a r p u l l e y s y s t e m a t t a c h e d t o t h e

e n g i n e i n o r d e r t o r e v e r s e t h e p u l l e y s d r i v i n g t h e s t r a w w a l k e r .

T h e S a f e t y o f t h e d e s i g n i s w o u l d r e q u i r e f u r t h e r F E A a n a l y s i s a s t h e p i n

l o o k e d a s i f i t h a d f a i l e d u n d e r t h e s t r e s s a p p l i e d . T h e o t h e r f a c t o r

s u r r o u n d i n g t h e p i n

P a g e 1 6 o f 2 9

Refer ences 1 . S o l i d w o r k s 2 0 1 2

2 . Y o u t u b e

a . A n i m a t i o n o f c o m b i n e h a r v e s t e r

P a g e 1 7 o f 2 9

Append ix

2D Blocks

P a g e 1 8 o f 2 9

D r a w i n g s

B e a r i n g s

P a g e 1 9 o f 2 9

Spin tube blade

P a g e 2 0 o f 2 9

Pin

P a g e 2 1 o f 2 9