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山藥挖掘收獲機(jī)的設(shè)計(jì)【22頁(yè)加8400字】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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山藥挖掘收獲機(jī)的設(shè)計(jì)【22頁(yè)加8400字】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔 后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 山藥挖掘收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 楊佳佳 學(xué) 號(hào) 8031212430 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16 指導(dǎo)老師 李傳峰 日 期 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔 后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 前 言 長(zhǎng)期以來(lái),山藥都是靠傳統(tǒng)的人力收獲,山藥的根莖較 長(zhǎng),深入地下,難以采收,如果收獲技術(shù)不夠成熟,根莖破損率就會(huì)很高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,虛擬制造和運(yùn)動(dòng)仿真在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中得以實(shí)現(xiàn),從而大大縮短了設(shè)計(jì)周期,降低生產(chǎn)成本,提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。本設(shè)計(jì)利用三維設(shè)計(jì)軟件,對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 本文設(shè)計(jì)了一種山藥收獲裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,能夠完成山藥的機(jī)械化收獲作業(yè)。不僅極大地提高山藥收獲效率,而且對(duì)深土農(nóng)作物的規(guī)?;N植起到了推廣作用。 本次的設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)山藥收獲機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),著重設(shè)計(jì)了山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)方式、工作方式,論述了裝置在收獲過(guò)程中的的工 作原理。在完成設(shè)計(jì)構(gòu)想之后,基于 行了三維模型建立。整個(gè)過(guò)程包括各零件圖三維設(shè)計(jì)、裝配體三維圖。 關(guān)鍵詞 :三維設(shè)計(jì);傳動(dòng)方式;動(dòng)態(tài)仿真 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔 后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 引言 . 1 . 1 山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀及方案說(shuō)明 . 1 2 設(shè)計(jì)方案分析 . 3 設(shè)計(jì)方案的說(shuō)明 . 3 設(shè)計(jì)方案選擇與對(duì)比 . 3 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化分析及確定 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 軸的初步設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 4 山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 箱體機(jī)架的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 送土器的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 傳動(dòng)方案的確定 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 總 結(jié) . 17 致 謝 . 18 參考文獻(xiàn) . 19 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 引言 和目的 山藥對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蛞蟛粐?yán),但喜溫暖濕潤(rùn),忌積水,怕干旱。宜種植于肥沃疏松、土層深厚、排水良好的砂質(zhì)壤土上種植。原產(chǎn)地位于河南焦作,現(xiàn)在分布于中國(guó)西北,華北,和長(zhǎng)江流域的湖南江西等地。由于其營(yíng)養(yǎng)比較豐富,一直以來(lái)都被視為比較理想的補(bǔ)虛佳品,不僅可作為主糧,又可作為蔬菜食用。有很高的藥用價(jià)值和食用價(jià)值 。隨著現(xiàn)代社會(huì)人們更加注重養(yǎng)生和健康,而山藥的藥用價(jià)值和使用價(jià)值使得其成為很多人的選擇。特別是近幾年,山藥的種植面積和種植規(guī)模不斷上升。因此,山藥生產(chǎn)和收獲的機(jī)械化越來(lái)越得到行業(yè)的重視 1。 長(zhǎng)期以來(lái), 山藥的收獲都是靠傳統(tǒng)的人力收獲方式,山藥的根莖較長(zhǎng),難以采收,如果收獲技術(shù)不夠成熟,根莖破損率就會(huì)很高。我國(guó)大部分地區(qū)收獲山藥的方法是:從山藥種植壟的一端開(kāi)始,先挖出 60右的土坑來(lái),人坐在坑的邊上,然后用特制的山藥鏟,沿著地面上山藥生長(zhǎng)的 20根兩邊泥土鏟出,一直挖到山藥溝下見(jiàn)到根莖的尖端為止,最后輕輕鏟斷剩下的細(xì)根,手握著根莖的中上部分,小心拔出山藥的根莖。一定要小心精細(xì)鏟土,避免山藥根莖的損傷和折斷。采收山藥時(shí),一定要按著山藥種植的順序,一株一株地挨著挖,這樣才能有效減少 破損率,又能避免漏收。由于山藥一般在下層土壤延伸,最深可延伸到地下 70 100人力收獲相當(dāng)費(fèi)力。最重要的是人力收獲的過(guò)程中容易挖到山藥塊莖,影響山藥的品質(zhì)和市場(chǎng)。而且勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低。為此,山藥收獲的機(jī)械化問(wèn)題就亟待解決。 山藥收獲技術(shù)如果能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化,將有力地推動(dòng)山藥生產(chǎn)的規(guī)?;?,顯著降低山藥生產(chǎn)成本,節(jié)省勞動(dòng)力和農(nóng)活作業(yè)量,使山藥種植戶增加更多的收入,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 本課題研究了我國(guó)山藥收獲機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀,山藥收獲機(jī)的未來(lái)研究方向。為山藥收獲方式以及推廣山藥收獲機(jī)械化,促進(jìn) 山藥生產(chǎn)效率提供了理論依據(jù)。 山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀及方案說(shuō)明 我國(guó)山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀 為了克服山藥收獲過(guò)程中易折斷的損傷的難題,我國(guó)廣大設(shè)計(jì)者和科學(xué)家們進(jìn)行了刻苦的鉆研,以下是現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)山藥收獲機(jī)械化的研究現(xiàn)狀。資料內(nèi)容查自中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索網(wǎng)站。 第一種山藥收獲機(jī)的發(fā)明者是李壘和李善文。這個(gè)發(fā)明設(shè)計(jì)了一種多功能山藥收獲機(jī)。 可以看到,中履帶底盤,設(shè)置在履帶底盤上的操作臺(tái)、豎直機(jī)架、電機(jī)、向上提升機(jī)構(gòu),安裝在機(jī)架上并且能夠沿固定的機(jī)架上下移動(dòng)的齒輪箱的總成,安裝在齒輪箱結(jié)構(gòu)下 面的用于開(kāi)溝的螺旋鉆軸和提土板,所述電機(jī)結(jié)構(gòu)與齒輪箱結(jié)構(gòu)由傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接 ;提升機(jī)構(gòu)與齒輪箱結(jié)構(gòu)連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪箱結(jié)構(gòu)的升降操作;山藥收獲裝置還包括設(shè)于箱結(jié)構(gòu)一側(cè),能夠?qū)㈤_(kāi)溝軸開(kāi)出的土,向外送給送土器,以及設(shè)于履帶下部前面的能夠?qū)崿F(xiàn)把土填回功能的送土器。這種山藥收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)比較靈活,而且功能多樣化,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)收獲山藥和溝內(nèi)填土的兩項(xiàng)功能,除了采收山藥外,還可以開(kāi)電纜溝、管道溝、實(shí)現(xiàn)一機(jī)多種用法,省時(shí)省工,具有相當(dāng)大的市場(chǎng)價(jià)值 2。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第二種山藥收獲機(jī)發(fā)明者倪凡喜。這個(gè)創(chuàng)新專利目的在于,克服現(xiàn)階段生產(chǎn)技 術(shù)的不足之處,提供一種山藥收獲機(jī)的理論設(shè)計(jì),在不損傷山藥塊莖的前提下,可以很大地提高生產(chǎn)效率,降低采收山藥時(shí)的成本。此專利所述的山藥收獲機(jī),包括振動(dòng)破土機(jī)構(gòu)、破土機(jī)構(gòu)的固定架、旋轉(zhuǎn)型軸承座、液壓油缸、可以左右移動(dòng)的軸承固定支架、懸掛型四軸固定支架、手輪、擋土板、開(kāi)溝刀片、開(kāi)溝鏈條、鏈條固定支架和從動(dòng)輪。 破土機(jī)構(gòu)固定架是這個(gè)專利的主體支撐架,整體呈現(xiàn)方形的框架結(jié)構(gòu),破土機(jī)構(gòu)固定支架的后端,連接著設(shè)置的振動(dòng)破土機(jī)構(gòu),破土機(jī)構(gòu)固定支架的前端,連接著旋轉(zhuǎn)式軸承座,旋轉(zhuǎn)軸承座的前面連接著液壓油缸,液壓油缸的 前端連接到左右移動(dòng)軸承座固定架,左右移動(dòng)軸承座固定架設(shè)置在懸掛式四軸連接在固定架上,在懸掛型四軸固定支架的一邊,設(shè)計(jì)的有手輪,在懸掛型四軸固定支架的兩端后側(cè),設(shè)計(jì)有擋泥板。 在旋轉(zhuǎn)型軸承座的下端,連接設(shè)計(jì)有鏈條固定支架,鏈條固定支架的前端設(shè)計(jì)有主動(dòng)輪,鏈條固定支架的后端設(shè)計(jì)有從動(dòng)輪,繞過(guò)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪,設(shè)計(jì)有開(kāi)溝鏈條,開(kāi)溝鏈條的外表面上設(shè)置有開(kāi)溝刀片。連接到鏈條固定架上,設(shè)置有張緊固定架,張緊固定架的下端設(shè)置有張緊輪,張緊輪與開(kāi)溝鏈條的內(nèi)表面相接觸 3。 第三種山藥收獲機(jī)的發(fā)明者是盧雙貴。這種山藥收獲機(jī), 由切割鋸、松土板與螺旋提升機(jī)構(gòu)組成。 帶鋸上部連接旋轉(zhuǎn)輪,中間穿過(guò)狹長(zhǎng)形的開(kāi)口,下面套有軸承,中間的松土板在后面隨著將土松動(dòng),松土板固定在套管上的伸縮桿上,液壓氣泵來(lái)提供動(dòng)力,后面的螺旋提升機(jī)構(gòu)在切割后的土方下面向上轉(zhuǎn)動(dòng),即可把山藥向上頂出。由于是采用的拖拉機(jī)為動(dòng)力,切割的土方要大于山藥溝,從山藥的下面向上拱,不僅保證了山藥的完整度,不損壞山藥的塊莖,而且保持了山藥溝的原來(lái)樣子,工作的效率極大提高,每天可挖掘山藥三到五畝 4。 山藥收獲機(jī)的設(shè)計(jì)要求 傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì),存在著設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),設(shè)計(jì) 成本高,設(shè)計(jì)質(zhì)量差,圖紙識(shí)別困難等問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,虛擬制造和運(yùn)動(dòng)仿真在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中得以實(shí)現(xiàn),從而大大縮短了設(shè)計(jì)周期,降低生產(chǎn)成本,提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。本設(shè)計(jì)利用三維設(shè)計(jì)軟件,對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì) 5 。具體內(nèi)容: ( 1)對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì),滿足其功能要求,力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功能合理。 ( 2)進(jìn)行農(nóng)機(jī)零件設(shè)計(jì),強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)上符合要求 ( 3)進(jìn)行產(chǎn)品裝配。 ( 4)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)仿真。 本方案設(shè)計(jì)山藥收獲機(jī)用于山藥的收獲作業(yè)。提高山藥收獲效率,降低勞動(dòng)力,節(jié)約山藥收獲成本。創(chuàng)新設(shè)計(jì)或改進(jìn)現(xiàn) 階段市面上已有的山藥收獲機(jī),使山藥收獲作業(yè)起來(lái)更簡(jiǎn)單。 給定的條件和要求翻土作業(yè)時(shí)的作業(yè)量為 400 500m/小時(shí),采用螺旋排除浮土,螺旋鉆桿轉(zhuǎn)速為 300轉(zhuǎn) /分鐘左右。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 設(shè)計(jì)方案分析 設(shè)計(jì)方案的說(shuō)明 山藥挖掘收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 通過(guò)現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)的專利以及考察實(shí)際情況,可以得出,山藥收獲機(jī)的工作原理和組成部分。 山藥收獲機(jī)的組成部分大致可由支撐部分、動(dòng)力部分、工作部分和傳動(dòng)部分。 支撐部分:主要就是山藥收獲機(jī)的機(jī)架和山藥收獲機(jī)與拖拉機(jī)連接部分,用于支撐整個(gè)山藥收獲機(jī)能夠順利 切協(xié)調(diào)的完成收獲工作。 動(dòng)力部分:用于連接拖拉機(jī)傳輸?shù)膭?dòng)力,把動(dòng)力提供給山藥收獲機(jī)的傳動(dòng)部分。 傳動(dòng)部分:傳輸動(dòng)力,并起到減速作用。 工作部分:這部分入土,用螺旋鉆桿開(kāi)溝,達(dá)到收獲山藥的目的。 山藥收獲機(jī)的工作原理 以拖拉機(jī)為動(dòng)力源,在拖拉機(jī)的尾部安裝一個(gè)螺旋鉆桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行鉆土,前面的兩個(gè)螺旋鉆桿開(kāi)溝,起到收獲機(jī)的開(kāi)溝作用。在開(kāi)溝之后利用安裝在機(jī)架后面的送土器將土放置到溝的兩側(cè),起到提升山藥種植行土塊的作用,機(jī)器走過(guò)的地方就開(kāi)出了一道深溝。 設(shè)計(jì)方案選擇與對(duì)比 在最終確定山藥收獲裝置的 設(shè)計(jì)方案前,做了很多的準(zhǔn)備工作。 首先,查閱了中國(guó)專利網(wǎng)上的一些專利申請(qǐng),仔細(xì)閱讀并理解了山藥收獲機(jī)現(xiàn)階段的理論設(shè)計(jì)情況。也看到了很多比較好的方案或者設(shè)計(jì),其實(shí)還都在理論階段,很多設(shè)計(jì)者們的精妙設(shè)計(jì)都還沒(méi)有通入生產(chǎn)。這也從一方面表現(xiàn)了現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)的落后程度,同時(shí)山藥收獲的大難題亟待解決。 其次,在網(wǎng)絡(luò)上檢索山藥收獲機(jī),會(huì)發(fā)現(xiàn)很多廠家有在直銷,仔細(xì)研究后,也對(duì)山藥收獲機(jī)在設(shè)計(jì)之后,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的可能性有了一定的認(rèn)識(shí)。明確了,在現(xiàn)階段哪些設(shè)計(jì)是不能開(kāi)發(fā)的,哪些設(shè)計(jì)更容易開(kāi)發(fā)。 現(xiàn)在開(kāi)發(fā)成功的山藥收獲機(jī)大致可以分 為三種: 1)單側(cè)山藥開(kāi)溝機(jī)。 2)雙側(cè)山藥開(kāi)溝機(jī)。 3)鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)。下面聽(tīng)過(guò)對(duì)三種收獲機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析確定設(shè)計(jì)方案。 單側(cè)山藥開(kāi)溝機(jī) 現(xiàn)在的很多設(shè)計(jì)和市面上已經(jīng)投入使用的山藥收獲機(jī),一般都是在山藥種植壟的一側(cè)進(jìn)行挖溝,然后通過(guò)人力下溝進(jìn)行二次挖掘,這樣確實(shí)省了一部分人力,但是進(jìn)行二次挖掘時(shí),還是很費(fèi)力,而且容易損傷和折斷山藥的莖塊。如下圖 2 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖 2側(cè)山藥收獲機(jī)實(shí)物圖 這種山藥收獲機(jī)工作原理簡(jiǎn)單,作業(yè)效率高,而且易推廣,在一些土壤比較肥沃、疏松的地區(qū)比較適合。但是缺點(diǎn)也比較明顯 ,收獲機(jī)開(kāi)溝之后,山藥依然埋一側(cè)的土壤中,剩下的的工作必須依靠人力,從溝中向山藥一側(cè)進(jìn)行挖掘,挖掘的過(guò)程不僅難以操作,而且容易損傷山藥,影響山藥的銷售品質(zhì)。 雙側(cè)山藥開(kāi)溝機(jī) 已經(jīng)投入使用山藥收獲機(jī)中,現(xiàn)在比較流行是一種是在山藥兩側(cè)開(kāi)溝,確定山藥種植行的寬度,設(shè)計(jì)出兩個(gè)開(kāi)溝鉆的距離,從而從山藥種植行的兩側(cè)進(jìn)行挖溝。實(shí)物圖如下圖 2 圖 2側(cè)山藥收獲機(jī)實(shí)物圖 這種山藥收獲機(jī)與單側(cè)開(kāi)溝機(jī)相比,有很大的優(yōu)勢(shì),降低了靠人力進(jìn)行二次挖掘困難程度。但是這種收獲機(jī)也有明顯的缺點(diǎn),它雖然降低而人工 挖掘強(qiáng)度,但是山藥和土塊還是緊密結(jié)合在塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 一塊,無(wú)法克服采收過(guò)程中的損傷山藥塊莖的問(wèn)題。并且在此裝置開(kāi)溝采收后的土地上,會(huì)留下兩道很深的溝壑,這將影響下一季山藥的種植,導(dǎo)致種植山藥時(shí)需要填平溝壑。變相提升了山藥種植的難度。 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī) 鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)與以上兩種開(kāi)溝機(jī)原理不同,收獲山藥之后不會(huì)再地上留下很深的溝,這樣下一季的種植就不會(huì)受到影響。而且這種山藥收獲機(jī)所需功率小,相對(duì)以上兩種在收獲的時(shí)候更經(jīng)濟(jì),更節(jié)約成本。但是鏈?zhǔn)缴剿幨斋@機(jī)也沒(méi)有以上兩種開(kāi)溝機(jī)的有點(diǎn)。依靠鏈上面的刀片進(jìn)行開(kāi)土,很難達(dá)到 很深的程度。而山藥塊莖很深,這樣在后續(xù)的采收中還是需要大量的人力來(lái)完成,甚至還需要人力來(lái)進(jìn)行二次開(kāi)溝。這樣一來(lái),鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)在采收中起到的作用就會(huì)很局限。下圖2 圖 2式山藥收獲機(jī) 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化分析及確定 通過(guò)對(duì)山藥收獲機(jī)的現(xiàn)狀研究,對(duì)市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功的山藥收獲機(jī)的分析,總結(jié)山藥收獲機(jī)需要滿足的條件,分析現(xiàn)有山藥收獲機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定山藥收獲機(jī)的最佳優(yōu)化方案。 首先總結(jié)設(shè)計(jì)山藥收獲機(jī)要完成的任務(wù): 1)通過(guò)山藥收獲機(jī)能實(shí)現(xiàn)山藥收獲的簡(jiǎn)易化,提高山藥收獲的效率 。 2)此裝置在收獲山藥的時(shí)候不能損壞山藥的塊莖。 3)山藥收獲機(jī)的設(shè)計(jì)要盡量簡(jiǎn)易,方案要符合實(shí)際情況。設(shè)計(jì)方案可以投入生產(chǎn),并且可以推廣。 其次通過(guò)對(duì)上述現(xiàn)有山藥收獲機(jī)的研究與考察,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)有兩個(gè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的難題: 1)裝置在開(kāi)溝后仍然需要大量的人力勞動(dòng)來(lái)完成后續(xù)的采收。 2)在后續(xù)人力采收的工程中,比較容易損壞山藥的塊莖。想要克服這些問(wèn)題,必須盡量使山藥收獲機(jī)開(kāi)溝后,山藥所在土塊要有所松動(dòng),使山藥與土壤的結(jié)合不在緊密。在裝置作業(yè)之后,人工收山藥的過(guò)程中,能夠更直接。這樣就能提高山藥的完整性,盡量少的破 壞山藥的塊莖。 收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)如下圖 2示: 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 2藥挖掘收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu) 圖 2藥挖掘收獲機(jī)二維圖 裝置選擇在山藥的兩側(cè)同時(shí)開(kāi)溝,并且在開(kāi)溝后利用一個(gè)簡(jiǎn)易的裝置,來(lái)松動(dòng)山藥種植行的土塊。這樣山藥采收的后續(xù)過(guò)程就能很大程度上減少人力,而且如果山藥所在土塊松動(dòng)之后,人們后續(xù)收山藥的方式就不 僅僅是從溝下一點(diǎn)一點(diǎn)挖掘,而是可以更直觀的,更簡(jiǎn)易的收獲山藥。這樣一來(lái),就減少了山藥塊莖的破壞。這個(gè)簡(jiǎn)易的裝置不能給收獲機(jī)帶來(lái)太大的阻力,在此裝置之前的開(kāi)溝裝置,能夠很好地提供前進(jìn)的空間。利用送土器,在開(kāi)溝后之后,將提升到地面的泥塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 土放置到溝的兩側(cè),機(jī)器走過(guò)的地方就開(kāi)出了一道深溝。這樣,人就可以下去把山藥撿拾出來(lái)。設(shè)計(jì)構(gòu)想簡(jiǎn)圖如下圖 2 圖 2土器三維設(shè)計(jì)圖 這是設(shè)計(jì)裝置的側(cè)視圖,從側(cè)視圖可以看出來(lái),前面的兩個(gè)螺旋鉆桿開(kāi)溝,起到收獲機(jī)的開(kāi)溝作用。在開(kāi)溝之后利用安裝在機(jī)架后面的送土器將土放置到溝的 兩側(cè),起到提升山藥種植行土塊的作用。為了更直觀的解釋此方案設(shè)計(jì),可以結(jié)合正視圖看到送土器在山藥收獲過(guò)程中起到的作用。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖正視圖如下圖 2 圖 2土器正視圖 正視圖中兩個(gè)開(kāi)溝鉆分別開(kāi)挖山藥種植行的兩側(cè),通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置,帶動(dòng)兩側(cè)同時(shí)開(kāi)溝,下面的送土器在開(kāi)溝后之后,將提升到地面的泥土放置到溝的兩側(cè),機(jī)器走過(guò)的地方就開(kāi)出了一道深溝。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 3 山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有: 1)山藥收獲裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2)開(kāi)溝螺旋鉆桿工作部分的設(shè)計(jì),使收獲裝置更有效采收山藥。 3)齒輪機(jī)構(gòu)的傳 動(dòng)設(shè)計(jì),符合拖拉機(jī)功率傳輸,使開(kāi)溝軸得到適合的輸出功率。 箱體機(jī)架的設(shè)計(jì) 根據(jù)山藥收獲作業(yè)的要求,需要確定符合采收山藥裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出特殊而且簡(jiǎn)單的機(jī)架,機(jī)架不僅要起到對(duì)螺旋鉆桿和送土器的支撐作用,而且還對(duì)螺旋鉆桿起到提升和下降作用。如下圖 3 圖 3獲裝置機(jī)架 送土器的設(shè)計(jì) 送土器的設(shè)計(jì),可以更好的將螺旋鉆桿松動(dòng)的土塊提升到溝的兩側(cè),大大提升了山藥收獲裝置的優(yōu)越性。送土器要橫跨山藥種植行,與機(jī)架連接,起到固定的作用。送土器通過(guò)皮帶輪與拖拉機(jī)的皮帶輪相連,這樣拖拉 機(jī)就能帶動(dòng)送土器工作了。如下圖 3示: 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 3土器 圖 3藥挖掘收獲機(jī)部分裝配圖 傳動(dòng)方案的確定 傳動(dòng)方案確定不僅要考慮輸入功率和輸出功率的轉(zhuǎn)換,還要考慮山藥收獲時(shí)的具體情況,比如山藥種 植行之間的距離基本能確定工作周之間的距離,然結(jié)合減速器的校核,一起確定工作軸傳動(dòng)齒輪的分度圓直徑。 裝置選擇配備 24 匹, 置作業(yè)時(shí),拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到 2000r/拉機(jī)與收獲裝置采用錐齒輪傳動(dòng),拖拉機(jī)傳動(dòng)軸通過(guò)兩個(gè)錐齒輪將動(dòng)力傳送到山藥收獲裝置的傳動(dòng)軸上,傳動(dòng)軸通過(guò)齒輪將動(dòng)力傳送到螺旋鉆桿上,兩個(gè)螺旋鉆桿同速轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)考察,確定山藥收獲裝置的開(kāi)溝深度為 1000溝寬度為 400溝速度為 400 500m/h6 。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要就是:根據(jù)拖拉機(jī)的輸出功率和輸出軸所需輸出功率,經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳輸達(dá)到一個(gè)整機(jī)和諧工作的設(shè)計(jì)過(guò)程。即傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)軸的合理選擇。 軸的初步設(shè)計(jì) 根據(jù)山藥收獲過(guò)程中,開(kāi)溝軸的實(shí)際工作情況,工作過(guò)程中,軸的轉(zhuǎn)速為 200 300r/此可以確定傳動(dòng)比的分配情況 7: 總傳動(dòng)比及其分配 總傳動(dòng)比 10200/2000/ gm ( 4 根據(jù)山藥種植行的距離,可以進(jìn)行傳動(dòng)比的分配: 102521 其中, 51i 為傳動(dòng)軸傳動(dòng)傳動(dòng)比; 22i 為工作軸傳動(dòng)比; 裝置中各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算(把傳動(dòng)軸定為 軸,工作軸定為軸) m 0 05/2 0 0 011 m m 0 02/4 0 0212 裝置傳動(dòng)各軸功率計(jì)算 8 首先計(jì)算傳動(dòng)裝置的的總效率: 9 0 3 221 其中, 為帶傳動(dòng) 的效率; 為圓柱齒輪之間傳動(dòng)效率 再來(lái)計(jì)算各軸的功率: 0 ( 4 工作各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列表如下: 表 4軸功率 軸號(hào) 功率 P( 轉(zhuǎn)速 n(r/轉(zhuǎn)矩 T(N· m) 00 200 許用應(yīng)力估算軸的最小直徑: 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 ( 4機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)取 C=112 軸: 0/ 2 31 此軸有兩個(gè)鍵槽,需要加 7%,取 01 軸 : 0/ 2 32 同樣有兩個(gè)鍵槽,加 7%,取 52 設(shè)計(jì) 1)確定 工作情況系數(shù) 查表確定 計(jì)算功率 ( 4 選帶型號(hào):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 9: 小帶輪直徑:由表得: 0 大帶輪直徑: 1設(shè) 2111 )1( n ( 4 大帶輪轉(zhuǎn)速: 1m 0 82 0 0 030)1(212 2)計(jì)算帶長(zhǎng),求 m 902 1 50302 21 ( 4 求 : 02 301 502 12 ( 4 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 初取中心距: 000 帶長(zhǎng): 6 91 0 0 0601 0 0 0290222( 4 基準(zhǔn)長(zhǎng)度:查手冊(cè) 取 5003)求中心距和包角 中心距: 801600(41418016008)(41422( 4 小輪包角: 5301 5 01 8 0 12 4 4)求帶根數(shù) 先求帶速: ( 4 帶根數(shù):查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 10 ; 96.0 k ; 004 取 z=3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1)首先選擇齒輪的材料 11 小齒輪: 40 熱處理方式:調(diào)質(zhì)處理 2601 大齒輪: 45 熱處理方式:調(diào)質(zhì)處理 2402 2)初步計(jì)算齒輪的參數(shù) 查機(jī)械手冊(cè)齒輪傳動(dòng)得 12:齒寬系數(shù) :d取 1d接觸疲勞極限 : 201 902 初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力: M P 4 87 2 l i M P 3 15 9 l i ( 4 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),取2(估算 )10 ) 初步計(jì)算的小齒 23 21 ( 4 3)齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 精度等級(jí):查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 齒輪齒數(shù) Z: 取 401 z 則 80402122 ( 4 模數(shù) m: 54020011 t( 4 使用系數(shù) 動(dòng)載荷系數(shù)機(jī)械手冊(cè) 齒間載荷分配系數(shù) s/ 22 K ( 4 齒向載荷分布系數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 161()6161()( ( 4 載荷系數(shù) K: ( 4 彈性系數(shù) :由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) :由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 重合度系數(shù)Z:查表因 1, 取, 故 1)1(34 Z( 4 接觸應(yīng)力最小安全系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ht h 18000123005 ( 4 811 0 0 080016060 hL 88212 L ( 4 接觸壽命系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 許用接觸應(yīng)力: M P 9 0m i i M P 0 0m i i ( 4 ( 4 通過(guò)以上計(jì)算,結(jié)果表明,齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度符合要求。故所選齒輪符合要求,可以使用。如果達(dá)不到要求,應(yīng)調(diào)整齒輪參數(shù)或改變齒輪材料,并再次進(jìn)行驗(yàn)算。 4)確定傳動(dòng)主要尺寸 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 實(shí)際分度圓直徑 11228 6 8 3 1 1 1 5 4 0 2 0 0d m Z m m 22 5 8 0 4 0 0d m Z m m ( 4 中心距 12( d d ) / 2 ( 2 0 0 4 0 0 ) 3 0 0 ( 4 5)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒形系數(shù) :( 4 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 : o s)631251(o s)11(1Z( 4 螺旋角系數(shù) 1, i n Y( 4 m i 01 ( 4 齒間載荷分配系數(shù)面已求的 K: 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 13, (61/ ( 4 載荷系數(shù) K: 彎曲疲勞極限 :由彎曲疲勞極限圖得 M P a 5 0,6 0 0 2l i i m 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 考慮本題齒輪為雙向運(yùn)轉(zhuǎn),可將其彎曲疲勞極限乘以系數(shù) 果變?yōu)?M P a 2,5 1 0 2l i i m 彎曲最小安全系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 14 彎曲壽命系數(shù)彎曲壽命系數(shù)圖得 1 Y 尺寸系數(shù) 由尺寸系數(shù)表得: Y 許用彎曲應(yīng)力 F : 5 1 0m i i 2m i i ( 4算彎曲強(qiáng)度: M P 0 ( 4 P 11228 6 8 3 經(jīng)以上計(jì)算,齒根彎曲強(qiáng)度符合要求。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 總 結(jié) 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是山藥挖掘收獲機(jī)的設(shè)計(jì)。 長(zhǎng)期以來(lái),山藥都是靠傳統(tǒng)的人力收獲,山 藥的根莖較長(zhǎng),深入地下,難以采收,如果收獲技術(shù)不夠成熟,根莖破損率就會(huì)很高。通過(guò)這次設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段山藥收獲機(jī)有兩個(gè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的難題: 1、裝置在開(kāi)溝后仍然需要大量的人力勞動(dòng)來(lái)完成后續(xù)的采收。 2、在后續(xù)人力采收的工程中,比較容易損壞山藥的塊莖。根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單而且特殊的機(jī)架,在機(jī)架上安裝螺旋鉆桿進(jìn)行開(kāi)溝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是作為我在大學(xué)學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié),是對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用,是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過(guò)程,這一過(guò)程對(duì)我的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立工作能力也是一個(gè)培養(yǎng)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作總體來(lái)說(shuō),時(shí)間 較長(zhǎng),畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容也較充實(shí),每個(gè)同學(xué)都有各自重點(diǎn)深入的部分。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)山藥收獲機(jī)有了進(jìn)一步的了解,也對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件 以熟練地進(jìn)行軟件的操作。更重要的是學(xué)會(huì)了利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和過(guò)程。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問(wèn)題,但通過(guò)查閱相關(guān)的書(shū)籍、手冊(cè)以及老師的精心指導(dǎo),都得到了解決,設(shè)計(jì)過(guò)程基本順利完成。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 致 謝 畢業(yè)在即,四年的大學(xué)生活已接近尾聲,經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力,在李傳峰老師的悉心指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了。在撰寫(xiě)論文期間,我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師李傳峰,從 設(shè)計(jì)的選題、實(shí)施到撰寫(xiě)、修改和定稿,李老師均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)、熱忱鼓勵(lì)不僅使我樹(shù)立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。還有,導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時(shí)我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助,感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培,他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。 最后,也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友,他們給了我 無(wú)數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì),也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂(lè),感謝他們的陪伴與幫助,愿我們以后的人生都可以充實(shí)、多彩與快樂(lè) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 參考文獻(xiàn) 1繆明 J;江蘇農(nóng)機(jī)化 2): 402李壘 ,李善文 P3倪凡喜 P4王茂成 P5李善文 P6孫桓 ,陳作模 ,葛文杰 M等教育出版社 :517劉鴻文 (第五版) M等教育出版社 :568洪忠德 上海:同濟(jì)大學(xué)出版社 :169洪忠德 上海:同濟(jì)大學(xué)出版社 :1210濮良貴 ,紀(jì)名剛 計(jì) (第八版 )M. 北京:高等教育出版社 11孫波 M安電子科技大學(xué)出版社 12 倪凡喜 P413孫桓 ,陳作模 ,葛文杰 M高等教育出版社 :2514劉百合 ,劉保義 J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械 , 9

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