雙圓盤牧草收割機(jī)設(shè)計(jì)【拖拉機(jī)懸掛式】

雙圓盤牧草收割機(jī)設(shè)計(jì)【拖拉機(jī)懸掛式】,拖拉機(jī)懸掛式,圓盤,牧草,收割機(jī),設(shè)計(jì),拖拉機(jī),懸掛 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文雙圓盤割草機(jī)的研制姓名：段天青申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：農(nóng)業(yè)推廣農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程指導(dǎo)教師：張煒;程興田20071201甘肅農(nóng)、i k 大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)位論文摘要! - -一一iI 曼曼曼曼曼皇曼曼曼罡曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼皇曼曼毫曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼摘要牧草收割是草產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，提高牧草收割機(jī)械化水平和生產(chǎn)率，對于確保草產(chǎn)業(yè)豐收極為重要。切割器是各種牧草收割機(jī)械的重要工作部件。目前，各種牧草收割機(jī)械普遍采用的切割器有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種?；剞D(zhuǎn)式切割機(jī)屬無支承切割，不產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，更換刀片簡易。本課題研究設(shè)計(jì)的雙圓盤式割草機(jī)，選用回轉(zhuǎn)式切割器，對牧草的適應(yīng)性強(qiáng)，特別適應(yīng)于稠密、倒伏和纏連的牧草，工作平穩(wěn)，生產(chǎn)率高。本課題通過對國內(nèi)外牧草收割機(jī)的研究分析，利用機(jī)械設(shè)計(jì)原理和方法，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，研制的雙圓盤割草機(jī)有以下幾個創(chuàng)新點(diǎn)：一、該機(jī)具由小四輪拖拉機(jī)前懸掛作業(yè)，主要有掛接、升降、傳動、切割等機(jī)構(gòu)組成，設(shè)計(jì)簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)性強(qiáng)，成本低；二、本機(jī)具的升降由拖拉機(jī)液壓手柄操縱，通過升臂、鋼絲繩、滑輪等機(jī)構(gòu)提升拉桿，完成機(jī)具的水平升降；三、動力由拖拉機(jī)飛輪傳遞，機(jī)具皮帶輪布置在兩個齒輪箱中間，兩個皮帶輪處在同一個平面內(nèi)，結(jié)構(gòu)更緊湊；四、機(jī)具前端設(shè)置了防護(hù)欄和防護(hù)罩，刀盤制作成碟形，使刀片旋轉(zhuǎn)時與地面成一定角度，且脫落或飛出時不致傷人，安全可靠。本文對該機(jī)具的主要傳動零件進(jìn)行受力分析和校核計(jì)算。實(shí)驗(yàn)證明，該機(jī)具具有適用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)良、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：圓盤切割器；牧草；收割機(jī)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)位論文S u m m a r yS u m m a r yG r a z i n gh a r v e s t i n gi sa ni m p o r t a n tp a r to ft h ep r o d u c t i o no fg r a s si n d u s t r y ,i m p r o v i n gf o r a g eh a r v e s t i n gm e c h a n i z a t i o nl e v e la n dp r o d u c t i v i t yi sv i t a lt oe n s u r ct h eg r a s si n d u s t r ya b u n d a n th a r v e s t T h ec u t t e ri si m p o r t a n tw o r k i n gp a r to fv a r i o u sh a r v e s t i n gm a c h i n e r y A tp r e s e n t ，v a r i o u sf o r a g eh a r v e s t i n gm a c h i n e r yc o m m o n l yu s et w ok i n d so fc u r e rb a r - - - r e c i p r o c a t i n ga n dr o t a r y T h er o t a r yc u t t i n gm a c h i n ew i t h o u ts u p p o r tc u t t i n ga n dt h e r ei sn op l u g g i n gp h e n o m e n o na n dr e p l a c i n gb l a d ee a s i l y T h i st o p i cr e s e a r c h e sa n dd e s i g n sd o u b l e - - - d i s kc u t t e rw i t hr o t a r yc u t t e r , t h ea d a p t a b i l i t yo ff o r a g e ，p a r t i c u l a r l ya d a p t e dt ot h ed e n s e ，l o d g i n ga n de v e nw r a p p e da r o u n dt h eg r a s s ，w o r k i n gs t a b l y , o u t p u th i g h l y I nt h i sp a p e r ，r e s e a r c h e sa n da n a l y s e sf 0 r e i 印f o r a g eg r a s s e sh a r v e s t e r , u s e i n gt h ep r i n c i p l ea n dm e t h o do fm a c h i n ed e s i g n ，t h eo p t i m a ld e s i g no fm a c h i n e ，t h ed e v e l o p m e n to ft h ed o u b l e - d i s kg r a s sc u r e rh a si n n o v a t i o n ss p o t sa sf o l l o w i n g ：1 T h em a c h i n ew i t ha l ls m a l lf o u r - w h e e lt r a c t o rh a n g i n gb e f o r ei t m a i n l yi n c l u d i n gt h eo fh o i s t 、a r t i c u l a t e 、m o v e m e n t 、t r a n s m i s s i o n 、c u t t i n ga n do t h e ra g e n c i e sw i t hs i m p ed e s i g n 、c o m p a c ts t r u c t u r e 、s t r o n ga d a p t a b i l i t ya n dl o wc o s t 2 L i f to ft h em a c h i n ei sc o n t r o l e db yh y d r a u l i ch a n d l eo ft h et r a c t o r , t h r o u g ht h el i f t i n g a r m ，s t e e lr o p e ，p u l l e ya n dS Oo na c h i e v e i n gt h el i f t i n gh o r i z o n t a l l y 3 P o w e rt r a n s m i s s i o nd e p e n d so nt h ef l y w h e e lo ft h et r a c t o r T h e r et w os t r a pp u l l e y sb e t w e e nt h et w og e a r - b o x e s ，a n dt h et w os t r a pp u l l e y sa r ep l a c e do nt h es a m ep l a n ew i t l lm o r ec o m p a c ts t r u c t u r e 4 T h e r ea r ef e n c i n ga n dp r o t e c t i v em a s ka tt h ef o r e s i d eo ft h em a c h i n e ，a n dt h eb l a d eW a sm a d ei n t ot h es h a p ea sd i s hS Ot h a tt h eb l a d er o t a t i n ga tac e r t a i na n g l eo nt h eg r o u n d ，a n df l ys a f e l ya n dr e l i a b l yo f fw i t h o u tw o u n d i n g I nt h i sp a p e r , a n a l y s i s e sa n dt e s t st h ef o r c eo ft h ep r i n c i p a lt r a n s m i s s i o np a r t s B yd o i n gE x p e r i m e n t s ，w ek n o wt h em a c h i n eh a st h ec h a r a c t e r i s t i c so fs t r o n ga p p l i c a b i l i t y 、r e a s o n a b l es t r u c t u r e 、e x c e l l e n tc a p a b i l i t y 、h i g hp r o d u c t i v i t ya n dS Oo n K e yw o r d s ：D o u b l e - d i s kc u t t e r ；g r a z i n g ；h a r v e s t e rI I廿肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屑碩+ 學(xué)何論文獨(dú)創(chuàng)性聲明獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：r 義珞4 8咖。節(jié)朋小日甘肅農(nóng)、世大學(xué)2 0 0 7 屆碩七學(xué)位論文第章前青第一章前言弗一早刖菌1 1本課題研究的背景和目的意義1 1 1研究背景革業(yè)的發(fā)展是關(guān)系生存環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的世紀(jì)問題，由于種種原因，我國9 0 的草地已經(jīng)或正在退化。國家把調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善生態(tài)環(huán)境、大力發(fā)展退耕還林還草、種草養(yǎng)畜提高到重要的戰(zhàn)略地位。草產(chǎn)業(yè)作為甘肅農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略性措施，近幾年發(fā)展建設(shè)很快，牧草種植面積不斷擴(kuò)大。甘肅省是全國五大牧區(qū)之一，草資源豐富，種植牧草歷史悠久，有1 7 3 3 3 萬畝天然草場，目前全省的人工種草留床面積達(dá)8 5 7 3 萬畝，其中優(yōu)質(zhì)牧草紫花苜蓿保留面積5 3 3 萬畝，居全國首位n 3 。武威市地處河西走廊東端，地域遼闊，其中優(yōu)質(zhì)牧草紫花苜蓿種植面積已達(dá)3 2 萬畝。在種植業(yè)方面形成了糧食、經(jīng)濟(jì)作物和牧草三大產(chǎn)業(yè)。但牧草收割以人工為主，工作效率低、作業(yè)成本高，而且一年收獲好幾茬，勞動強(qiáng)度較大。發(fā)展草產(chǎn)業(yè)，急需經(jīng)濟(jì)適用的小型牧草收割機(jī)。但目前，牧草收獲機(jī)械相對滯后，現(xiàn)代化牧草收獲機(jī)械基本為空白，已有的少量牧草機(jī)械尚不配套，與國際同類機(jī)具相比有較大的差距，存在的主要問題：一是成本高農(nóng)民購買不起；二是農(nóng)民種植牧草，多屬于分散種植，面積相對較小，不適合大型機(jī)具作業(yè)。為了適應(yīng)農(nóng)村草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，達(dá)到適時搶收，盡量減少牧草營養(yǎng)成份損失，適應(yīng)農(nóng)村分散地塊種植，提高種植經(jīng)濟(jì)效益，確立牧草收獲機(jī)械研究課題，擬研制一種與小動力配套的小型輕便的牧草收獲機(jī)械。1 1 2 研究的目的意義牧草收割是草產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，提高牧草收割機(jī)械化水平和生產(chǎn)率，對于確保草業(yè)豐產(chǎn)豐收極為重要。切割器( 又稱切割裝置) 是各種牧草收割機(jī)械上最重要的工作部件，其工作性能直接影響到整機(jī)的工作性能。目前各種牧草收割機(jī)械上普遍采用的切割器有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。以往復(fù)式切割器應(yīng)用最為廣泛，且己標(biāo)準(zhǔn)化。往復(fù)式切割器雖具通用性好、適應(yīng)性強(qiáng)、工作可靠之優(yōu)點(diǎn)，但突出的問題是往復(fù)運(yùn)動慣性力大，割臺振動及噪音大，割臺使用壽命低，切割速度低( 一般平均切割速度為1 5 m s - 2 m s ) ，使牧草收割機(jī)的作業(yè)速度和單位幅寬生產(chǎn)率受到限制，只能低速作業(yè)，寬幅收割?；剞D(zhuǎn)式收割機(jī)割刀切割速度高( 一般為l O m s - - 一2 0 m s ) ，切割能力強(qiáng)，但傳動復(fù)雜，造價高。目前以這兩種切割器為切割部件的牧草收割機(jī)，以后掛側(cè)置寬幅大型為主，其結(jié)構(gòu)龐大，造價高，難以適應(yīng)農(nóng)村草業(yè)發(fā)展的需求。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)何淪文第一章前青目前國內(nèi)外現(xiàn)有牧草收割機(jī)械，工作幅寬2 - - , 6 米，生產(chǎn)率為1 5 - - - 8 0 畝d , 時，配套動力為9 - 、一, 5 0 K W ，這類機(jī)具主要為大型牧場所使用，而且多數(shù)是割后無序鋪放，后續(xù)攤鋪、摟草、拾草、打捆均配有專門機(jī)具進(jìn)行作業(yè)，配套條件要求較高。而中小型牧草場，農(nóng)村普通農(nóng)戶，由于資金運(yùn)作少，不可能用巨資購置成套的牧草收獲機(jī)具。他們要求一種能整齊鋪放，便于晾曬，成本低的小型牧草收獲機(jī)具。市場上現(xiàn)有的稻、麥割曬機(jī)可以用于部分牧草收割，但此類機(jī)具以稻、麥為主要作業(yè)對象而設(shè)計(jì)，并不完全適用于牧草收割。近幾年來，作為家畜主要青飼料的紫花苜蓿，種植面積不斷增加，人工收獲效率低，勞動強(qiáng)度大，急需解決機(jī)械收獲問題。為此，本課題將根據(jù)農(nóng)機(jī)動力小型化的特點(diǎn)，以當(dāng)?shù)啬敛莘N植狀況為依據(jù)，研究設(shè)計(jì)了一種由小四輪拖拉機(jī)前置懸掛作業(yè)，適宜于收割稠密、倒伏和纏連牧草的圓盤式割草機(jī)，不僅可以減輕勞動強(qiáng)度，提高作業(yè)效率，而且可以促使畜草產(chǎn)業(yè)向著規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化、商品化的方向發(fā)展。1 2 國內(nèi)外牧草收割機(jī)械發(fā)展概況國內(nèi)外牧草收獲機(jī)械按其切割部件的結(jié)構(gòu)分為往復(fù)式和圓盤式；按其行走方式分為牽引式、半懸掛式、自走式割草機(jī)；按割幅可分為窄幅和寬幅割草機(jī)?？?1 2 1往復(fù)式切割器割草機(jī)研究發(fā)展概況往復(fù)式割草機(jī)歷史悠久，適于收割天然牧草和種植牧草，具有割茬低而整齊，牧草損失少，便于調(diào)整使用等優(yōu)點(diǎn)。其發(fā)展過程是從畜力到機(jī)引，從牽引到懸掛。為提高生產(chǎn)率割草機(jī)超高速度、大割幅方向發(fā)展。但加大割幅將增加機(jī)具成本，因此以提高前進(jìn)速度更為有利。但隨著切割速度的提高，割刀往復(fù)慣性力增加，從而加劇了機(jī)器振動和機(jī)件損壞，導(dǎo)致切割高桿或濕潤牧草時堵刀。這種割草機(jī)雖有這些缺點(diǎn)，但目前作為一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型被國內(nèi)外廣泛使用和大量生產(chǎn)，并且在不斷完善和改進(jìn)。1 2 2 旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)研究發(fā)展概況近年來，由于種植牧草面積大量增加，并使用大量含氮肥料，使牧草高大、茂密而趨于倒伏。因此，旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)得到迅速發(fā)展。旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)屬無支承切割，切割器刀片安裝在刀盤上，并隨刀盤一起旋轉(zhuǎn)進(jìn)行割草，前進(jìn)速度高，有較高的生產(chǎn)率，不產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，更換刀片簡易，保養(yǎng)方便。但旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)功率消耗較大( 旋轉(zhuǎn)式割草機(jī)為7 1 2 K w M ，普通往復(fù)式割草機(jī)為O 7 0 5K w M ，雙動割草機(jī)為3 - - 6K W M ) ，工作幅重割區(qū)大，割茬不齊，碎草多，且對地面的平整程度要求較高。在牧草剛度小時易使割茬高度增加，因此適于高硬桿牧草收獲。2甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屑碩士學(xué)位論文第一章前言1 2 3 國外牧草收獲機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀國外牧草機(jī)械已有1 0 0 多年的歷史，經(jīng)歷了從使用畜力到拖拉機(jī)動力配套，從單項(xiàng)作業(yè)機(jī)具到聯(lián)合作業(yè)機(jī)具的發(fā)展過程。2 0 世紀(jì)6 0 年代是歐美各國牧草機(jī)械發(fā)展的高峰時期，這一期間完成了由畜力機(jī)具、機(jī)引機(jī)具、各種聯(lián)合作業(yè)機(jī)具及成型機(jī)具相繼研制成功并迅速推廣。2 0 世紀(jì)7 0 年代以來，部分牧草機(jī)具趨于飽和，產(chǎn)量和保有量保持穩(wěn)定。各個公司致力于開發(fā)新產(chǎn)品，改進(jìn)原有產(chǎn)品的性能，以保持競爭能力。尤其以美國、德國、法國、意大利、日本等發(fā)達(dá)國家在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。如德國S T O L L 公司的割曬設(shè)備，克拉斯公司自走式割草機(jī)或打捆機(jī)，法國庫恩公司的旋轉(zhuǎn)割草機(jī)等3 。在2 0 世紀(jì)9 0 年代，這些國家的割、摟、捆、裝運(yùn)等牧草收獲機(jī)械陸續(xù)進(jìn)入我國牧草種植基地。國外先進(jìn)的牧草收獲機(jī)械技術(shù)比較完善，機(jī)具品種多，性能可靠，但價格昂貴。目前，歐美各國幾乎所有的農(nóng)機(jī)公司都在生產(chǎn)牧草機(jī)械，產(chǎn)品品種齊全，系列完整，能滿足各種收獲需要，主要結(jié)構(gòu)技術(shù)性能至今沒有大的變化，只是在操作舒適和電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面有所改進(jìn)。但由于國外的牧草收獲機(jī)械以大型為主，其機(jī)具轉(zhuǎn)彎半徑大，適宜大面積作業(yè)，與國產(chǎn)動力機(jī)械配套性能差，組織水平要求高，價格昂貴，因此考慮種植方式，作業(yè)地塊條件及農(nóng)牧民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等多種因素，國外牧草收獲機(jī)械在我國推廣應(yīng)用存在很大的局限性。1 2 4 我國牧草機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀我國牧草機(jī)械起步較晚、發(fā)展緩慢。其發(fā)展分為兩個階段：第一階段為5 0 - - - ,7 0 年代中期，只生產(chǎn)一些仿蘇4 0 , - - - 5 0 年代畜力及機(jī)引的往復(fù)式割草機(jī)，橫向摟草機(jī)和畜力捆草機(jī)，機(jī)型陳舊，指標(biāo)落后，質(zhì)量低，成本高；第二階段為7 0 年代后期至9 0 年代末，開始引進(jìn)國外7 0 , - - , 8 0 年代的牧草收獲機(jī)械，研制出了適應(yīng)于我國牧草生產(chǎn)的收獲機(jī)械，填補(bǔ)了許多空白，初步形成了散草、方捆、圓捆等多種收獲工藝系統(tǒng)機(jī)械H 1 。近年來，我國牧草收獲機(jī)械雖發(fā)展迅速，但機(jī)械化水平較低，尤其是小型機(jī)具種類較少，牧草收獲還是以手工收獲為主，農(nóng)民勞動強(qiáng)度大。當(dāng)前牧草機(jī)械的研究方向在機(jī)型上以中小型為主；在內(nèi)容上以減輕勞動強(qiáng)度、提高生差率為主。我國的草場面積與美國大體相同，但是牧草機(jī)械的保有量很少。如割、摟草機(jī)保有量僅為美國的1 。2 0 世紀(jì)8 0 年代，日本方捆機(jī)的保有量為2 3 萬臺，而我國2 0 世紀(jì)9 0 年代初的保有量僅為日本的0 2 。2 0 世紀(jì)7 0 年代中期，美國圓捆機(jī)保有量為1 0 萬臺，而我國目前的保有量僅為0 1 ，我國牧草機(jī)械化水平與國外發(fā)達(dá)甘肅農(nóng)業(yè)火學(xué)2 0 0 7 屆碩士學(xué)位論文第一章前言國家相比還有相當(dāng)大的差距。( 1 ) 由于我國在相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要任務(wù)是解決溫飽問題，重點(diǎn)放在糧食作物的種植與生產(chǎn)上，忽視了畜牧業(yè)生產(chǎn)，在一定程度上影響了牧草機(jī)械的發(fā)展。( 2 ) 在2 0 世紀(jì)8 0 年代中期以來，國家對草地畜牧業(yè)投入不足，使得許多牧草機(jī)械制造企業(yè)紛紛減產(chǎn)，有的甚至破產(chǎn)關(guān)閉，使得我國與國外同類產(chǎn)品的制造能力和水平進(jìn)一步拉大距離。( 3 ) 現(xiàn)有牧草機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量低，使用故障多，可靠性差。往復(fù)式割草機(jī)工作半天即需磨刃，使用可靠性不到8 0 ，國外摟草彈選工作6 0 0 0 畝，斷齒率為4 - - - 5 ；我國的產(chǎn)品同樣作業(yè)量斷齒率為2 0 一- - 3 0 。在相同作業(yè)條件下，我國的牧草撿拾壓垛機(jī)完成的工作量與國外同類機(jī)型相差一半。( 4 ) 牧草機(jī)械產(chǎn)品品種不全，成套性差，美國的約翰迪爾公司牧草機(jī)械有1 3個品種4 4 個機(jī)型；紐荷蘭公司有1 2 個品種2 5 個機(jī)型，牧草撿拾裝載車多達(dá)2 1 個機(jī)型，可供各種經(jīng)營規(guī)模的用戶選擇。我國牧草機(jī)械初步形成了散草、方捆、圓捆、壓垛作業(yè)工藝系統(tǒng)，但每種作業(yè)機(jī)械多為單一機(jī)型。各種作業(yè)工序間機(jī)具與動力配套性差，用戶不能根據(jù)自己的經(jīng)營規(guī)模選擇合適的機(jī)具，因此機(jī)具的使用效率不高。( 5 ) 產(chǎn)品水平高低是衡量該行業(yè)整體科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。我國已經(jīng)定型的牧草機(jī)械大部分屬國外2 0 世紀(jì)8 0 年代以前的技術(shù)水平，3 0 多年來基本沒什么改進(jìn)。其原因是多方面的，但生產(chǎn)制造工藝水平低是關(guān)鍵因素，現(xiàn)在牧草機(jī)械制造企業(yè)工藝技術(shù)裝備落后、老化，生產(chǎn)設(shè)備大多是2 0 世紀(jì)8 0 年代以前的設(shè)備；科研投入不足，開發(fā)能力差，使得產(chǎn)品更新?lián)Q代緩慢，也是造成牧草機(jī)械技術(shù)水平低的重要因素釘。2 0 世紀(jì)9 0 年代，我國牧草機(jī)械市場出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)，1 9 9 9 年銷售2 5 6 萬臺，比上年增長1 7 3 ，牧草機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)暢銷勢頭的主要原因：一是國內(nèi)草原生態(tài)建設(shè)和退耕還草發(fā)展加快；二是國家和地方大力支持草畜業(yè)和節(jié)糧型畜牧業(yè)投資加大。哺11 2 5 牧草機(jī)械發(fā)展的趨勢和機(jī)遇隨著人工種植草場的發(fā)展，切割壓扁機(jī)等市場需求迅速增加。種植草場牧草收獲離不開割草機(jī)、攤曬機(jī)、撿拾壓捆機(jī)。中央確定到2 0 1 0 年要完成8 3 0 0 萬畝的人工草地和治理草地的面積，若其中2 0 采用機(jī)械收獲，按每年3 3 3 萬畝草場配備一臺切割壓扁機(jī)與之配套的攤曬、捆草、纏膜等機(jī)具，則需5 0 0 0 0 臺( 套) 。預(yù)計(jì)到2 0 1 0 年，國內(nèi)需求約為1 0 萬臺。由于國內(nèi)上述機(jī)具不能滿足市場需求，用戶開始大量進(jìn)口國外牧草收獲機(jī)具。因此，必須加快我國牧草機(jī)械產(chǎn)業(yè)化的步伐，以適應(yīng)4”肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)化論文第一章前青市場的需求。2 0 多年的改革開放和西部大開發(fā)的實(shí)施，使我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展到了一個新的水平，國家政策和經(jīng)濟(jì)形式為牧草生產(chǎn)機(jī)械帶來新的發(fā)展機(jī)遇，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為牧草生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展提供了廣闊的空間。近幾年畜牧業(yè)的快速發(fā)展，牧草生產(chǎn)機(jī)械化已成為西部農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展新的增長點(diǎn)。( 1 ) 國家政策和經(jīng)濟(jì)形勢為牧草生產(chǎn)機(jī)械化帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為牧草生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間；( 2 ) 牧草機(jī)械為牧草生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)和保障；( 3 ) 國家政策扶持和多元化投入機(jī)制將促進(jìn)牧草生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展。H 刮我國加入W T O 后，有利于促進(jìn)技術(shù)成果的國際合作、交流和應(yīng)用，引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)，高起點(diǎn)地發(fā)展適合我國國情的牧草機(jī)械，有利于畜產(chǎn)品的出口，帶動牧草收獲機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)的牛羊價格低于國際市場價格，在國際市場上具有一定的競爭力，這將推動我國畜牧業(yè)發(fā)展，從而推動牧草機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。農(nóng)機(jī)草畜互促，形成農(nóng)機(jī)與草畜業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)。( 1 ) 促進(jìn)了農(nóng)機(jī)事業(yè)的發(fā)展。通過實(shí)施牧草機(jī)械化作業(yè)，農(nóng)民群眾深刻認(rèn)識到，機(jī)械化不僅是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必要條件和重要保證，而且對于提高農(nóng)業(yè)效益，增強(qiáng)抗御自然災(zāi)害能力，促進(jìn)農(nóng)民增收，加快奔小康步伐都具有不可替代的地位和作用，從而大大提高了購置和利用農(nóng)業(yè)機(jī)械的積極性。( 2 ) 促進(jìn)了牧草業(yè)的發(fā)展。自全面實(shí)施牧草機(jī)械化作業(yè)以來，廣大農(nóng)民認(rèn)識到牧草生產(chǎn)廣闊的發(fā)展前景，逐步轉(zhuǎn)變了僅在差地種植苜蓿的習(xí)慣，舍得拿地力和水澆條件好的良田種植苜蓿。實(shí)施牧草機(jī)械化作業(yè)，大大提高了牧草的生產(chǎn)效率和收割、打捆、貯存等作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)現(xiàn)牧草的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營創(chuàng)造了十分有利的條件。( 3 ) 促進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展。苜蓿是高質(zhì)量的畜牧飼料，長期食用苜蓿的牲畜具有成活率高，生長速度快，產(chǎn)肉、產(chǎn)奶量高、質(zhì)量好等特點(diǎn)。牧草機(jī)械化推動了牧草業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)而推動了畜牧業(yè)的快速發(fā)展。目前，國外牧草收獲機(jī)械當(dāng)以美、德、法、意、日處于領(lǐng)先地位，尤以德國斯通公司生產(chǎn)的往復(fù)式割曬機(jī)和法國庫恩公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)割草機(jī)為先。我國以海拉爾牧業(yè)機(jī)械總廠、寶昌牧業(yè)機(jī)械廠和新疆牧業(yè)機(jī)械廠生產(chǎn)的牧草收獲機(jī)械為優(yōu)。國外牧草收割機(jī)總的發(fā)展趨勢以往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式切割器為切割部件，以后懸掛側(cè)幅大型為主。隨著種植結(jié)構(gòu)和畜種結(jié)構(gòu)調(diào)整，我國人工草地面積正在不斷擴(kuò)大，我省紫花苜蓿留床面積目前為5 3 3 萬畝，約占全國總面積的3 4 ，苜蓿產(chǎn)業(yè)已趨規(guī)模化。而苜甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)位論文第一章前言曼曼皇鼉皇穹! 皇曼皇! 皇m 皇一m l1 鼉詈魯詈皇詈量曼鼉曼! ! 曼皇! ! 董! ! 曼詈! 曼! 毫蓿收獲機(jī)械化技術(shù)僅僅停留在初級階段，大部分紫花苜蓿的收獲仍然以人為主。中小型牧草收割機(jī)有著廣闊的市場前景。1 3 本課題研究的內(nèi)容及需要解決的關(guān)鍵技術(shù)1 3 1研究內(nèi)容1 機(jī)具類型與配套動力選擇( 1 ) 工作平穩(wěn)，對不同牧草的適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)于收割稠密、倒伏和纏連的牧草，能以6 - 1 0 k m h 的速度作業(yè)，生產(chǎn)率高；( 2 ) 能夠用小四輪拖拉機(jī)配套作業(yè)，功率消耗低、效率高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。2 切割器起落( 升降) 機(jī)構(gòu)的研究及參數(shù)確定( 1 ) 牧草切割器的設(shè)計(jì)研究與參數(shù)確定；( 2 ) 機(jī)具與小四輪拖拉機(jī)的掛接設(shè)計(jì)；( 3 ) 水平升降研究，仿形效果好；3 傳動機(jī)構(gòu)的研究4 機(jī)具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件的受力分析1 3 2 本課題需要解決的關(guān)鍵技術(shù)本課題的技術(shù)難點(diǎn)是配套動力和連接方式。目前我市乃至全省1 5 - 2 0 馬力小四輪拖拉機(jī)居多，與同類機(jī)型配套的雙圓盤割草機(jī)數(shù)量很少，性能、質(zhì)量及連接方式需要改進(jìn)，與之相關(guān)的整機(jī)結(jié)構(gòu)重量與小四輪拖拉機(jī)動力不配套。所以本課題要解決的關(guān)鍵技術(shù)有：1 機(jī)具結(jié)構(gòu)類型的選擇與設(shè)計(jì)2 機(jī)具與拖拉機(jī)的掛接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3 機(jī)具傳動方案的確定4 切割器刀片速度的選擇與確定5 傳動比的分配與動力參數(shù)的確定1 4 研究方法技術(shù)方案設(shè)計(jì)指標(biāo)1 4 1研究方法1 利用檢索方法進(jìn)行中外文資料收集2 國內(nèi)部分圓盤式割草機(jī)的調(diào)查研究3 利用機(jī)械設(shè)計(jì)原理進(jìn)行計(jì)算4 進(jìn)行田間試驗(yàn)和測試1 4 2 設(shè)計(jì)技術(shù)方案6甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩士學(xué)位論文第一章前言 五冷 五正0掛接機(jī)構(gòu)I 匕= = = I剛性連接掛接機(jī)構(gòu)I ，I剛性連接切割裝置1 4 3 設(shè)計(jì)參數(shù)及作業(yè)性能指標(biāo)1 配套動力：1 5 , - - - 2 0 馬力小四輪拖拉機(jī)2 類型結(jié)構(gòu)：前懸掛式雙圓盤割草機(jī)；割幅1 2 0 0 m m 一- - 1 4 0 0 m m3 切割器( 1 ) 刀盤直徑：5 6 0 m m - - 一1 5 0 0 m m( 2 ) 相鄰兩刀盤上刀片重復(fù)：3 0 姍6 0 舢( 3 ) 運(yùn)輸高度2 0 0 m m4 割茬高度：6 0 m m5 續(xù)根損害：2 6 莖桿漏割率：1 7 使用可靠性：9 2 8 生產(chǎn)率：4 畝d , 時1 5 經(jīng)濟(jì)效益分析該課題研究的雙圓盤割草機(jī)經(jīng)初步估算，機(jī)具生產(chǎn)成本為3 5 0 0 元。而同類機(jī)具的市場價為4 8 0 0 元。一般情況下，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)廠家和商家的利潤率為1 0 。以此推算，生產(chǎn)廠家有2 4 5 的利潤空間，生產(chǎn)效益顯著。對于機(jī)具的經(jīng)營者來說，每小7甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)位論文第一章前言時收割牧草3 畝，消耗柴油3 千克，即每小時油費(fèi)為1 2 元，每畝收費(fèi)按2 0 元計(jì)算，每小時作業(yè)成本3 0 元，則每小時可創(chuàng)純利潤3 0 元，每天作業(yè)8 小時，則收入2 4 0元。由此推算，連續(xù)作業(yè)2 0 天，即可收回機(jī)具成本。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)位論文第_ 章雙網(wǎng)盤割草機(jī)總體設(shè)汁第二章雙圓盤割草機(jī)總體設(shè)計(jì)2 1收獲對象的特點(diǎn)及其對收獲機(jī)械性能的要求2 1 1 收獲對象及其特點(diǎn)雙圓盤割草機(jī)的收獲對象為豆科牧草和禾本科牧草，主要是豆科牧草( 紫花苜蓿) 。紫花苜蓿是多年生豆科牧草，每年可多次收割且適1 ：3 性好，收獲量大，具有很好飼用價值，可做精飼料代用品。但其品質(zhì)隨生長量的增加而下降，開花期收割比孕蕾期收割粗蛋白含量下降1 3 1 2 ，胡蘿卜素含量減少1 2 - 5 6 ，特別是干旱、光熱強(qiáng)光照射下加速衰老，草品質(zhì)迅速下降，因此，紫花苜蓿最佳收割時間為孕蕾期一初花期，過了這個時間，蛋白質(zhì)含量會降低，影響產(chǎn)品質(zhì)量。而這個時間一般只有1 0 - - 1 5 天，僅靠人工難以完成整個收獲工作，因此，收獲作業(yè)則必須借助牧草收獲機(jī)械完成。2 1 2 收獲對象對機(jī)械性能的要求【1 0 】1 由于牧草稠密多汁，因此，切割速度比收割谷物要快。往復(fù)式割草機(jī)的割刀平均速度為1 6 m s - - - 2 O m s ，回轉(zhuǎn)式割草機(jī)的切割速度為6 0 m s , 9 0m s ； 1 l 】2 為提高牧草收獲量，要求盡量低割，因此，切割器應(yīng)接近地面，并能很好適應(yīng)地形；3 牧草收獲機(jī)械工作條件惡劣，刃口應(yīng)具有自磨性能，刀具應(yīng)具有保護(hù)裝置；4 應(yīng)具有靈活的起落機(jī)構(gòu)，以便遇到障礙物時，能在1 2 秒鐘內(nèi)將切割器升起；5 割下來的牧草能均勻鋪放于地面，且厚度適當(dāng)，盡可能減少機(jī)器對牧草的滾壓和翻動，以降低牧草的收獲損失；6 結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)。2 1 3 要求達(dá)到的技術(shù)參數(shù)1 工作幅寬：1 3 8 0 m m2 割茬高度：3 0 m m - - 一6 0 m m3 工作速度：6 k m h l O k m h4 生產(chǎn)率：4 6 畝d , 時5 使用可靠性：9 5 以上6 刀片線速度：5 0 m s 7 0 m s7 機(jī)具使用質(zhì)量：、 轉(zhuǎn)4，20567 零9101 11 2V 緩I I圖4 - 3 割草機(jī)切割功率消耗F i g 4 3c u t t i n g - p o w e r - w a s t a g eo fc u t t e rt h )試驗(yàn)條件：苜蓿含水率為7 7 ，產(chǎn)鮮草是1 2 2 7 千克畝。正常作業(yè)時，本機(jī)基本參數(shù)為：v 。= 5 0 m s巧= 6 k m h在切割速度v g = 5 0 m s ，V ，= 6 k m h 的條件下，割草所需功率為4 5 1 3 8 = 6 2 k w ，切割茂密牧草時所需功率為切割一般情況下牧草的兩倍。I 軸( 輸入) U I U 草機(jī)) 功率為：P l = 6 2 k w ，n 。= 14 4 0 r m inT l = ( 9 5 5 0 P 1 ) n l = ( 9 5 5 0 6 2 ) 1 4 4 0 = 4 1 1N mI I 軸( 右軸) ：從普礦帶效率查表得知n 1 = O 9 5P 2 = P ln l - 6 2 0 9 5 = 5 9k w2 2干t 肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屬碩十學(xué)化論文第四章主要T 作部件的方案選擇及相關(guān)參數(shù)的確定n 2 = ( n 。D 1 ) D 產(chǎn)( 1 4 4 0 1 4 0 ) 1 1 0 = 1 8 8 3r m i nT 2 = 9 5 5 0 P 2 n 。= ( 9 5 5 0 5 9 ) 1 8 8 3 = 3 0N mI I I ( 主軸) ：滾動軸承效率取1 1 2 - O 9 9 ( 4 對)萬向聯(lián)軸器：r 1 。= 0 9 8 ( 1 個)P 3 = P 2r l2q2n2n2T 13 = 5 9 0 9 9 0 9 9 0 9 9 0 9 9 0 9 8 = 5 6k wT l 。= 1 1 。i = 1 8 8 3 1 = 1 8 8 3 ( r m i n )T 3 = 9 5 5 0 P 。T l 。= 5 6 ( 1 8 8 3 x9 5 5 0 ) = 2 8 4N各軸動力和運(yùn)動參數(shù)如下表：4 2 3v 帶傳動設(shè)計(jì)由傳動方案可知，v 帶為第一級傳動，主動輪D 為小四輪拖拉機(jī)的飛輪，從動輪為割草機(jī)動力輸入皮帶輪D 2 ，其基準(zhǔn)直徑為D 2 = ll O m m ，又知昨l 艙呱n l = 1 4 4 0 r m i n ,皮帶悔裂譬垂為P 邱2 k m ,i 】翩2 偷= l l o 1 4 0 = 0 7 9( 1 ) 選取窄V 帶根據(jù)普通v 帶選型圖，確定選用S P B 型窄V 帶。( 2 ) 驗(yàn)算帶速v = 兀D 。n ( 6 0 1 0 0 0 ) = ( 3 1 4 1 4 0 1 4 4 0 ) 6 0 0 0 0 = 1 0 5m s 因v ( 2 5 m s ，故帶速合適。( 3 ) V 帶尺寸選取根據(jù)割草機(jī)和拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)，初步選取中心距Qo = 9 5 0 m m ，根據(jù)公式計(jì)算所需基準(zhǔn)長度：L d = 2 a 。+ 兀2 ( D 2 + D 。) + ( D 2 - D 。) ( D 2 - D 。) 4 a 0= ( 2 9 5 0 + 3 1 4 ) 2 ( 1 4 0 + 1 1 0 ) “( 1 4 0 - 1 1 0 ) 2 4 9 5 0= 2 2 9 3m m由表8 - 2 選取帶的基準(zhǔn)長度為L 。= 2 2 8 0 m m ，公稱長度L , = 2 2 4 0 m m干t 肅農(nóng)業(yè)人學(xué)2 0 0 7 屆碩+ 學(xué)位論文第四章主要T 作部件的方案選擇及相關(guān)參數(shù)的確定按式( 8 - 2 ) 計(jì)算實(shí)際中心距a ：a = a o + ( L d L d ) 2 = 9 5 0 + ( 2 2 9 3 - 2 2 8 0 ) 2 = 9 4 3 5 m m選取中心距為a = 9 4 3 m m( 4 ) 計(jì)算小帶輪上的包角a = 1 8 0 。一( D ：D 。) a 6 0 。= 1 7 8 。( 5 ) 計(jì)算V 帶的根系數(shù)ZZ = e ( P o K 。K ，+ P 。) KP = 6 2 K WP 。= 3 2 6K a = 0 9 6AP o = 0 0 0 0 0 4 k K l = l采用棉簾布V 帶K = O 8 5 則：Z = 6 2 ( 3 2 6 0 9 6 X1 + 0 0 0 0 0 4 ) 0 8 5 = 1 8取Z = 2( 6 ) 計(jì)算皮帶初拉力F 。F o = 5 0 0 ( P V Z ) ( 2 5 K 。- i ) + q v 2q = 0 1 7 k g m則F o = ( 5 0 0 6 2 ) 1 0 5 2 ( 2 5 0 9 6 - 1 ) + O 1 7 1 0 5 2 = 2 5 5 5N( 7 ) 計(jì)算軸上壓力QQ = 2 Z F 。s i n ( 1 7 8 。2 ) = 1 0 2 2N4 。2 4 錐齒輪傳動設(shè)計(jì)錐齒輪傳動為第二級傳動，其傳動比為1 ，故主、動齒輪結(jié)構(gòu)尺寸相同。( i ) 選擇齒輪材料錐齒輪傳送功率為1 2 5 9 = 2 9 5 ( 左右各一對) ，故選用4 5 號鋼，齒面淬火硬度H R C 3 2 - - 一H R C 3 8 ，齒坯調(diào)質(zhì)H R C 2 3 - - H R C 2 8 。S , l i , = 7 4 0 M p a查圖：S F , i = 2 1 0 M p a( 2 ) 初步選定主參數(shù)T = 3 2 N MK 。= li 。= l1 l ，= 0 3傳動比u = l代入接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：D I = ( K 。K B ) i1 l r r ( S ) 2 ( i - 0 51 l r r ) 2 = 1 1 4 0 3 2 1 0 3 1 1 1 0 3 7 4 0 2X ( I - 0 5 0 3 ) 2 3 庀= 7 8 舳取Z 。= Z 。= 1 8則大端模數(shù)m = d 。Z = 7 8 1 8 = 4 32 4甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩士學(xué)位論文第四章主要工作部件的方案選擇及相艾參數(shù)的確定選取m = 4則D , = m Z = 4 1 8 = 7 2 m m61 = 52 = a c r t a n Z l z 2 = a r c t a n l = 4 5 。R = D 。2 s i n6 = 7 2 2xs i n 4 5 。= 5 0 9 2 r a mb = O 3 R = O 3 5 0 9 2 = 1 5 3取b = 1 6 m md 。= ( 1 0 51 l r ，)D 。= ( 1 0 5 0 3 ) 7 8 = 6 6 3m m線速度v - - D 。n 。6 0 1 0 0 0 = 3 1 4 6 6 3 1 8 8 3 6 0 1 0 0 0 = 6 5 3m s( 3 ) 校核計(jì)算按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核F t l F 。= 2 T d = 2 3 0X10 3 = 9 0 5 NZ E = 1 8 9 8 ( M P a )齒輪速度按睜6 5 3 m s ，再選齒輪K 。= 1 1S H = ( Z 。Z 。F 。K 。KB K ，K 。d b 。( 1 - 0 51 l r 。 ( i + 1 ) 1 戊) V= 2 5 1 8 9 8 ( 9 0 5 1 1 1 1 1 ) ( 1 6 7 8 ( 1 0 5 0 3 ) )2 1 2 = 5 4 6 6 M P a查表得：Z n = 1Z ，= lS i 。= 1S H I i 。= S i 。Z n Z w S H i 。= 7 4 0X1 1 l = 7 4 0 M P aS H = 7 4 0 5 4 6 6 = 1 3 5 S h i 。= 1按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核：Z ，1 = Z ，2 = Z c o so = 1 8 c o s 4 5 。= 2 5 4 5 2查表得：Y F l = Y F 2 = 2 7 5Y 。l = Y 。2 = 1 1Y N = 1Y Y - l0F L i = oP L i Y N Yx Y s ，= 2 1 0 1 I i 1 = 1 9 0 9 M p aS F = S F 2 = 0F L i 0 F L = 1 9 0 9 4 5 7 = 4 1 7故安全 0IF - ：0F L i 。s F = 4 5 7 7 M P a0F 0 F故安全。甘肅農(nóng)業(yè)人學(xué)2 0 0 7 屑碩十學(xué)何論文第四章主要丁作部件的方案選擇及相關(guān)參數(shù)的確定曼! ! 曼! 皇苧皇曼皇曼鼉葛喜詈! 曼! 曼! 詈皇! 鼉曼曼曼! 暑量量皇詈詈詈! 鼉詈皇I I Im4 2 5 軸的設(shè)計(jì)1 輸入軸的設(shè)計(jì)輸入軸的一端與皮帶輪相連接，另一端與錐齒輪相連接，且都是懸臂式，軸的材料選為4 5 鋼調(diào)質(zhì)時，A o = 1 1 8 ， T 。= 3 0 M P a ，取皮帶輪傳動效率0 9 5 ，則計(jì)算出皮帶輪和錐齒輪與軸相連接的輸入軸的直徑d ，由公式d 1 A 0 ( P n ) 3 n l l nP 1 = 6 2 K Wn 1 = 1 4 4 0r m i n得d l = 1 1 8 X 6 2 1 4 4 0 “3 = 3 4 3 2 m m由于軸上開鍵槽，考慮鍵槽對軸的強(qiáng)度削弱，應(yīng)增大軸徑，一般有一個鍵槽時，軸頸增大5 左右，有兩個鍵槽時應(yīng)增大1 0 左右，然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，因此，d l ( 1 + 1 0 ) d 1 = 3 4 3 2 m m圓整成d l = 3 5 m m由于與皮帶輪相連的軸徑較長，且是懸臂式，與齒輪箱相配，兩軸承選用2 0 4型。輸入軸結(jié)構(gòu)圖如4 4 。 一l里蛆1口Ifu 1fl ，- N _ _ _ _ J巖lI 一1 &J吲u巖l1 Q3 88 05 05 08 43 8 2 D B2 6 8圖4 4 輸入軸結(jié)構(gòu)圖F i g 4 - 4s t r u c t u r a lm a po fi n p u ts h a f t2 主軸的設(shè)計(jì)主軸是連接支承齒輪箱與切割器的重要零件，起支撐和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。其設(shè)計(jì)主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，之后再經(jīng)強(qiáng)度校核，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。( 1 ) 連接齒輪箱，動力由此傳入。( 2 ) 設(shè)計(jì)軸的臺階，通過檔圈、鎖緊螺母、軸承等軸系零件的作用，將切割器連接在軸下方，然后固定在機(jī)座上，保證切割器上刀盤靈活轉(zhuǎn)動，滑底自由轉(zhuǎn)動。軸的材料選為4 5 號鋼，A o = 1 1 8 ， T t = 3 0 M P a主軸的傳動效率為：P 3 = 5 6k wn 3 = 1 8 8 3 ( r m i n )d 。 ( A o P ) n 3m md 3 = 2 2 4 m m2 6甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)f 一論文第四章主要T 作部件的方案選擇及相笑參數(shù)的確定由于軸上開鍵槽，考慮鍵槽對軸的強(qiáng)度削弱，應(yīng)增大軸徑，一般有一個鍵槽時，軸頸增大5 左右，有兩個鍵槽時應(yīng)增大1 0 左右，然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，因此，出( 1 + 1 0 ) = 2 4 8 m m圓整成d 3 = 2 5 m m主軸結(jié)構(gòu)圖如4 5 。 。f仉叫幻一一、1 _ _ 一)B詞司1 6jq P1 1 己P 6p 占S 毛0圖4 - 5 主軸結(jié)構(gòu)圖F i g 4 - 5s t r u c t u r a lm a po f p r i n c i p a ls h a f t( 2 ) 軸的受力分析與強(qiáng)度校核1 右軸( 輸入軸) 的結(jié)構(gòu)如圖4 6 。F i g 4 - 6s t r u c t u r a lm a po f i n p u ts h a f t2 受力分析和載荷分布2 7甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屑碩十學(xué)位論文第四章主要工作部件的方案選擇及相關(guān)參數(shù)的確定量! ! ! ! 曼罡曼! 墨I(xiàn) I I I I I 一。!X夕爿3 4 3 MkR式形LF 舡F kM圖4 - 7 受力簡圖F i g 4 - 7s k e t c ho ff o r c e錐齒輪的受力分析：F 。= 2 T 。d 。= 2 4 1 1 1 0 3 = 一F 。z = 1 3 4 3 1 4 NF r , = - F 。2 = F 。1 t a nQC O S61 = 1 3 4 3 1 4 t a n 2 0 。c o s 4 5 。= 3 4 5 6 8 NF 。1 = F 。l t a nQs i n6l = 1 3 4 3 1 4 t a n 2 0 。c o s 4 5 。= 3 4 5 6 8 N式中：d , 。= R - O 5b R d 。= ( 1 0 51 l rd ) d 。= ( 1 0 5 0 3 ) 7 2 = 6 1 2 m mR = 5 0 9 2 r a mVd _ O 3ZF r、-ahF A Y，荒f瓦 一、一一。2 11 5 5 6 N * 珊a3 7 6 1 0 N m m圖4 8Y O Z 平面內(nèi)載荷分布以及Y O Z 平面的彎矩圖F i g 4 - 8d i s t r i b u t i n go fl o a da n dm a po f b e n di nY O Z甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩+ 學(xué)位論文第四章主要T 作部件的方案選擇及相關(guān)參數(shù)的確定 F F 阮B z + X F 舵1 ：7 0 F ，+ F z 14 。= F a d f1 7 0 F B z + 1 4 0 F z ：3 4 5 6 8 6 1 2I - F B z + F ”3 4 5 6 8解得：F B ：= 9 0 8 NF tF 肛F 雎lI 一一1F 盯。2 11 5 5 4 N , m m16 6 8 8 4 N 枷圖4 9X O Y 平面內(nèi)載荷分布及X O Y 平面的彎矩圖F i g 4 - 9d i s t r i b u t i n go fl o a da n dm a po f b e n di nX O YF B x 1 7 0 + F x 1 4 0 + F 。d - 1 = 0角軍 三i i i i ：i ii i i i l + 。4 3 ：4 。5 6 8 61 2 = 。得- IF ，一6 9 0 6 N氣I - F 8 。= 6 5 6 0 3 N甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩士學(xué)位論文第四章主要T 作部件的方案選擇及相關(guān)參數(shù)的確定i。,m_u n ! ! 鼉! 皇! ! ! 曼! 鼉2 9 9 1 8 51 7 1 0 6 9 5 N * m m2 1 1 5 5 6 N 秈圖4 - 1 0 合彎矩圖和扭矩圖F i g 4 - 1 0m a po fc o m p o s i t i o nb e n da n dw r e s t3 按第四強(qiáng)度理論校核0 = ( M 2 + 0 7 5 T 2 ) 2 w ：= 3 2 丌* 3 5 3 水( 1 7 1 0 6 9 5 2 + 0 7 5 * ( 2 11 5 5 6 ) ) 2= 1 1 3 5 M P a 0 = 1 3 0 M P a強(qiáng)度足夠4 同理校核主軸和右軸的強(qiáng)度滿足要求。4 2 6 四連桿掛接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)具通過平行四連桿機(jī)構(gòu)與小四輪拖拉機(jī)前端懸掛起來，同時，通過液壓提升四連桿的運(yùn)動，來實(shí)現(xiàn)切割器的起落，根據(jù)機(jī)具結(jié)構(gòu)和拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4 1 1 圖4 - 1l 機(jī)具掛接結(jié)構(gòu)示意圖1 、滑輪2 、鋼絲繩3 、上拉桿4 、側(cè)桿5 、掛接槽鋼F i 9 4 1 1 s k e t c ho fh a n g i n g s t r u c t u r e1 s l i d i n gw h e e l ；2 s t e e lw i r e ；3 u p p e rd r a w - p o l e ；4 s i d ep o l e 5 h a n g i n gs l o t s t c e l甘肅農(nóng)業(yè)人學(xué)2 0 0 7 屑碩十學(xué)位論文第五章樣機(jī)的試制試驗(yàn)及效益評價第五章樣機(jī)的試制試驗(yàn)及效益評價5 1樣機(jī)的零件圖、部件圖及總裝圖的繪制通過以上對雙圓盤割草機(jī)的理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算，利用相似設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化法，繪制全部的零、部件圖及裝配圖，經(jīng)課題組全體工程師反復(fù)論證，最后進(jìn)行審定。( 圖紙?jiān)斠娂夹g(shù)文件)5 。2 樣機(jī)的試制樣機(jī)的試制生產(chǎn)由涼州區(qū)雙城興東機(jī)械廠試制。5 3 樣機(jī)的性能試驗(yàn)根據(jù)G B 8 0 9 7 8 7 谷物收割機(jī)試驗(yàn)方法，參照中國農(nóng)機(jī)院，甘肅省機(jī)械研究院有關(guān)收割機(jī)的鑒定技術(shù)文件要求，編寫樣機(jī)試驗(yàn)大綱( 詳見技術(shù)文件) 并進(jìn)行田間試驗(yàn)。5 3 1試驗(yàn)?zāi)康募耙? 通過性能試驗(yàn)和生產(chǎn)考核，檢驗(yàn)樣機(jī)性能及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并考核樣機(jī)的制造量。2 要求分別在不同高度、不同種類、不同地塊的牧草地進(jìn)行性能考核試驗(yàn)。3 生產(chǎn)考核的樣機(jī)作業(yè)面積不少于2 0 0 畝，分三個班次進(jìn)行生產(chǎn)查定。5 3 2試驗(yàn)條件試驗(yàn)地測定區(qū)長度在5 0 米以上，兩端各留5 米的預(yù)備區(qū)，寬度大于3 0 米，地勢平坦。按3 點(diǎn)取樣法分別測取地表?xiàng)l件，土壤含水率，土壤堅(jiān)實(shí)度，牧草高度等數(shù)值，數(shù)據(jù)平均值見表1 表1 試驗(yàn)地調(diào)查匯總表T a b l e1 s u m - u pt a b l eo fi n v e s t i g a t ei ne x p e r i m e n t a lf i e l d5 3 3性能試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)對苜蓿的收割測定，割幅、割茬、草趟質(zhì)量等主要性能指標(biāo)測定數(shù)據(jù)如表2甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩士學(xué)位論文第百章樣機(jī)的試制試驗(yàn)及效益評價皇! 曼! 鼉鼉曼鼉詈! ! 曼皇曼鼉! ! 曼曼曼皇曼曼! ! 詈! ! ! 曼詈寡呂皇鼉皇皇皇皇! ! 曼! 皇詈皇! 皇曼詈曼曼曼I I 一I 鼉I 曼毫詈皇皇皇魯鼉表2 主要性能指標(biāo)匯總T a b l e 2 S l l m u pt a b l eo fp r i n c i p a lp e r f o r m a n c ei n d e x根據(jù)性能測試，性能指標(biāo)完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，機(jī)具性能穩(wěn)定，作業(yè)可靠，能夠滿足各種常用牧草的機(jī)械化收獲要求。5 4 試驗(yàn)樣機(jī)測試5 4 1試驗(yàn)樣機(jī)主要技術(shù)性能測試試驗(yàn)樣機(jī)主要技術(shù)按表l 逐項(xiàng)填寫。試驗(yàn)用儀器在試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行檢查、校正，并符合測試要求。性能測試的目的是用于考核機(jī)具技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。表1 試驗(yàn)樣機(jī)主要技術(shù)性能測試T a b l e l p r i n c i p a lt e c h n i c a lp e r f o r m a n c e - t e s t i n go f e x p e r i m e n t a ls a m p l em a c h i n e3 2甘肅農(nóng)業(yè)人學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)f 訌論文第無章樣機(jī)的試制試驗(yàn)及效益評價5 4 2 試驗(yàn)土地測定試驗(yàn)地測定區(qū)長度在3 0 m 以上，兩端各留5 米的預(yù)備區(qū)，寬度應(yīng)大于機(jī)組往返兩個行程測試的要求。試驗(yàn)的土壤含水率、土壤堅(jiān)實(shí)度、牧草高度、雜草高度等數(shù)據(jù)記入表2 。表2 試驗(yàn)地調(diào)查記錄T a b l e 2 i n v e s t i g a t i o n n o t eo fe x p e r i m e n t a lf i e l d測定人：徐昌林記錄人：董德民校核人：張家元5 4 3 割幅、割茬測定測定時，每個行程等距離測5 點(diǎn)，結(jié)果記入表3 。與作業(yè)幅寬同時進(jìn)行時，在作業(yè)幅寬上分別測定位于左、中、右三點(diǎn)結(jié)果記入表3 。X 1 = X n甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2 0 0 7 屆碩十學(xué)位論文第五章樣機(jī)的試制試驗(yàn)及效益評價式中：X - 一平均值X 一各次測定之和表3 割幅、割茬測定表T a b l e3 t e s t i n gt a b l eo fs h e a r - b r e a d t ha n dc u t t i n gs t u b b l e機(jī)具名稱及型號：9 G X S 一1 3 8 型雙圓盤割草機(jī)拖拉機(jī)型號：東方紅一1 7 0 型小四輪拖拉機(jī)試驗(yàn)地點(diǎn)：涼州區(qū)雙城鎮(zhèn)徐信村、達(dá)桐村、四壩鎮(zhèn)四壩村工作速度：6 k m h試驗(yàn)日期：2