農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的設(shè)計(jì)含6張CAD圖
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中文摘要
農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的設(shè)計(jì)
摘 要
對于果農(nóng)而言，果樹栽培過程中噴藥是十分重要的環(huán)節(jié)，農(nóng)藥噴灑到不到位，病蟲害防治的徹不徹底，直接關(guān)系著果樹的產(chǎn)量。果樹園噴灑農(nóng)藥,可以防治病、害蟲、雜草,又可以促進(jìn)果樹的生長與發(fā)育，提升果樹的產(chǎn)量和品質(zhì)。然而無論是高壓噴霧槍，還是風(fēng)送式迷霧機(jī)，都需要果農(nóng)手持著噴灑，一方面給果農(nóng)的身體健康造成不利影響，另一方面農(nóng)藥的噴灑也十分不均勻，這顯然已經(jīng)滿足不了農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。
新興的植保坦克因具有噴灑范圍廣、噴灑效率高、防治效果好、省水省藥、能夠遙控控制實(shí)現(xiàn)人和藥物的分離，提高作業(yè)的安全性等優(yōu)點(diǎn)，受到廣大果農(nóng)青睞。目前市面上主流的農(nóng)用履帶車噴灑果樹效果雖勝于植保無人機(jī)，但是由于車體較低，對于較高、較茂密的果樹樹冠依然是難以噴灑到農(nóng)藥的。因此設(shè)計(jì)了一款農(nóng)用履帶車阻尼加長桿，這對于果園植保有著非常重要的意義。
本文旨在設(shè)計(jì)一款可以輕松避過較粗枝丫障礙、保護(hù)噴頭、高度可調(diào)的農(nóng)用履帶車阻尼加長桿，通過氣彈簧實(shí)現(xiàn)當(dāng)阻尼桿遇到障礙可順勢倒下且會自動復(fù)位的功能，通過利用角鋼背部空隙來保護(hù)噴頭，通過螺柱與螺母可拆卸的特點(diǎn)，用螺栓連接兩桿實(shí)現(xiàn)桿的高度可調(diào)節(jié)功能，以上設(shè)計(jì)有利于增加藥物的噴灑范圍，以適應(yīng)與行間距較小、枝葉較茂密、前進(jìn)過程中會有果樹枝丫阻礙前行的非標(biāo)準(zhǔn)化果園，提高目前市面上主流農(nóng)用履帶車的噴灑范圍，使得果園果樹的受藥更加均勻且全面。
關(guān)鍵詞：桿；阻尼；農(nóng)用履帶車；
外文摘要
Design of damping extension rod for
agricultural tracked vehicle
Abstract
For fruit farmers, spraying is a very important link in the process of fruit cultivation, pesticide spraying is not in place, disease and insect pest control is not thorough, directly related to the yield of fruit trees. Fruit garden spraying pesticide, can prevent and control diseases, pests, weeds, and can promote the growth and development of fruit trees, improve the yield and quality of fruit trees. However, both the high pressure spray gun and the wind mist machine need to be held by the fruit growers to spray. On the one hand, it causes adverse effects on the health of the fruit growers. On the other hand, the pesticide spraying is also very uneven, which obviously can not meet the needs of agricultural development.
The new plant protection tank is favored by the majority of fruit farmers because of its advantages such as wide spraying range, high spraying efficiency, good prevention and control effect, water and medicine saving, remote control to realize the separation of human and medicine, and improve the safety of operation. At present, the mainstream agricultural tracked vehicle spraying fruit trees is better than the plant protection UAV in the market, but due to the low body of the vehicle, it is still difficult to spray pesticides on the taller and more dense fruit tree crown. Therefore, this paper designed a kind of agricultural crawler damping lengthened rod, which has very important significance for orchard plant protection.
The purpose of this paper is to design a thicker branches can be easily evaded barrier, protect the nozzle, height adjustable damping extension rod, agricultural caterpillar vehicles by gas spring rod encounter obstacles will fall conveniently and automatically reset function, through the use of space Angle of the back to protect the nozzle, through the characteristics of stud and nut removable, bolting two pole achieve pole height adjustable function, The above design is conducive to increasing the spraying range of drugs, so as to adapt to the non-standardized orchards with small row spacing, thick branches and leaves, and fruit tree branches impeding the progress of the process, improve the spraying range of the mainstream agricultural crawler on the market at present, and make the orchard and fruit trees receive more uniform and comprehensive drug.
Keywords: Rod; Damping; Agricultural crawler vehicle
目 錄
1 緒論 1
1.1課題研究的意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 1
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2
1.3 課題研究的目標(biāo)和內(nèi)容 2
2 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的三維建模 3
3 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿總體設(shè)計(jì) 6
3.1 氣彈簧的概念與分類 7
3.1.1 氣彈簧的概念 7
3.1.2 氣彈簧的分類 7
3.2 所選用氣彈簧類型 8
3.2.1 氣彈簧安裝尺寸確定 8
3.2.2 氣彈簧工作行程確定 9
3.2.3 氣彈簧支撐力確定 9
3.2.4 氣彈簧連接方式 11
3.3 阻尼加長桿的工作原理 13
3.4 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的構(gòu)成 14
3.5 阻尼加長桿底座的設(shè)計(jì) 14
3.6 阻尼加長桿頂部過渡段的設(shè)計(jì) 16
3.7 阻尼加長桿下半部分U型架的設(shè)計(jì) 20
4 本次設(shè)計(jì)配件選擇 20
4.1 螺母與螺栓的選擇 20
4.2 其他零件選擇設(shè)計(jì) 21
5 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的材料的選擇 22
5.1 金屬材料的選用原則 22
5.2 本次設(shè)計(jì)所選材料 22
6 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的安裝 23
7 結(jié)論 26
參 考 文 獻(xiàn) 28
致 謝 29
農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的設(shè)計(jì)
1 緒論
1.1課題研究的意義
“綠水青山就是金山銀山” ，這是當(dāng)代以來中國共產(chǎn)黨最重要的政治思想和偉大執(zhí)政戰(zhàn)略觀點(diǎn)之一，可見我們國家對農(nóng)業(yè)的重視。我國近階段經(jīng)濟(jì)實(shí)力突飛猛進(jìn)，但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面主要還是以人工種植、人工植保、人工采摘為主。然而無論是糧食種植，還是蔬果種植，都需要農(nóng)民對作物進(jìn)行農(nóng)藥噴灑，而現(xiàn)階段人工噴灑手段，效率低下，無法實(shí)現(xiàn)人和藥物的分離，作物受藥不均勻并且農(nóng)民的健康也得不到相應(yīng)的保障，這無疑是令人頭痛的問題。因此新型農(nóng)業(yè)植保裝備必須能夠提高噴灑效率、保證受藥均勻、實(shí)現(xiàn)人和藥物的分離。
目前小麥水稻玉米等低矮農(nóng)作物的植保主要依靠植保無人機(jī)來完成，植保無人機(jī)具有效率高、節(jié)水省藥、節(jié)約勞動力、成本低等優(yōu)點(diǎn)。然而對于果農(nóng)而言，蟲害主要集中在樹葉背面和枝干等無人機(jī)自上而下不易噴灑到農(nóng)藥的部位，尤其是北方一些非標(biāo)準(zhǔn)化果園，果樹行間距較小，果樹枝葉茂盛，更加不利于農(nóng)村植保無人機(jī)的動態(tài)化植保工程的作業(yè)。
新型農(nóng)用履帶車車體較低，適合土地作業(yè)，農(nóng)藥自下而上噴灑，能夠準(zhǔn)確噴灑到果樹易受蟲害部位，美中不足就是對于果樹行間距較小、枝葉茂密的非標(biāo)準(zhǔn)化果園不易噴灑到較高果樹的中上部，使得農(nóng)藥噴灑不均勻，不徹底。正是這種需求，為本次設(shè)計(jì)提供了思路，為農(nóng)用履帶車日后的發(fā)展提供了更為廣闊的平臺。
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
國外一些發(fā)達(dá)國家勞動力都非常昂貴，雖然耕地較少，但是農(nóng)業(yè)科技較為發(fā)達(dá)，他們普遍用機(jī)器耕作。在果樹植保方面他們多用多行型噴霧機(jī)、垂直噴桿式噴霧機(jī)、垂直風(fēng)向帶噴霧機(jī)、風(fēng)送式噴霧機(jī)、隧道式噴霧機(jī)和多風(fēng)機(jī)系統(tǒng)噴霧機(jī)等一些大型智能噴霧機(jī)設(shè)備。
因?yàn)樘厥獾牡乩砣宋囊蛩?，國外耕地大多是農(nóng)場主集中管理，并且他們的耕地面積較為集中廣袤，因而使用當(dāng)?shù)氐拇笮娃r(nóng)藥噴灑機(jī)器就能基本滿足需求，根本無需農(nóng)用履帶車更無需外加阻尼加長桿。
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，然而在對果樹噴灑農(nóng)藥方面還存在著一定的不足。近年在日常農(nóng)業(yè)植保過程中，雖然農(nóng)用無人機(jī)和農(nóng)用打藥車正在興起并逐步取代著傳統(tǒng)落后的人工打藥，但是這種新興的植保作業(yè)方式并未得到普及，我國絕大部分地區(qū)仍然延續(xù)著人工打藥方式，這無疑是一項(xiàng)勞民傷財(cái)且效益并不理想的傳統(tǒng)植保方式。
隨著當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快,農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體的迅猛發(fā)展,農(nóng)村勞動力的短缺及人工費(fèi)用的急劇攀升,以往種植保護(hù)方式很難適應(yīng)農(nóng)民對大面積、突發(fā)性的農(nóng)業(yè)病蟲草害預(yù)防的需要。因此,在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中,受到地形、作物的密集程度等多種因素的影響,農(nóng)藥人工噴灑均勻性欠缺,作業(yè)效率低下且費(fèi)用高昂。利用農(nóng)用無人機(jī)和農(nóng)用履帶車進(jìn)行植保作業(yè)的方式,與傳統(tǒng)人工噴霧器相比,具有效率高、節(jié)省農(nóng)藥、噴灑效果好、安全[1]、方便等優(yōu)勢，大大提高了農(nóng)藥的噴灑效率，也可以從根本上緩解當(dāng)前農(nóng)村勞動力供給不足的困境,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與現(xiàn)代植保發(fā)展的一個(gè)重要方向。
目前植保方面的農(nóng)用履帶車屬于新興產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用并不普及，以至于農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的研究幾乎是空白領(lǐng)域。
1.3 課題研究的目標(biāo)和內(nèi)容
本文旨在設(shè)計(jì)出一款農(nóng)用履帶車用阻尼加長桿用來架高噴嘴，這個(gè)阻尼加長桿的基本要求是能夠自由通過行間距較小且枝葉茂密果園的較粗枝丫障礙，同時(shí)能夠通過縱向加長桿將噴嘴架高來擴(kuò)大農(nóng)藥噴灑范圍，提升農(nóng)藥噴灑效率。
第一章：主要闡述了這篇文章課題的研究意義，通過對國內(nèi)外阻尼加長桿研究現(xiàn)狀的了解與分析，進(jìn)而明確了本文的主要研究目標(biāo)與內(nèi)容。
第二章：展示了農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的三維模型。
第三章：詳細(xì)的敘述了農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的總體設(shè)計(jì)內(nèi)容，其中包括：氣彈簧的概念、氣彈簧的選用類型確定、阻尼加長桿的工作原理、阻尼加長桿的組成、阻尼加長桿各部分的設(shè)計(jì)，以及所需各種配件的選擇。
第四章：介紹了本次設(shè)計(jì)所用的螺母與螺栓的尺寸如何選擇。
第五章：主要介紹了金屬材料的選用原則，以及本次設(shè)計(jì)金屬材料的選擇。
第六章：主要介紹了農(nóng)用履帶車阻尼加長桿是如何進(jìn)行安裝的。
第七章：對本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。
2 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的三維建模
阻尼加長桿桿身
U型架
U型架固定件
底座
底座支架
氣彈簧
氣彈簧固定件
3 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿總體設(shè)計(jì)
3.1 氣彈簧的概念與分類
3.1.1 氣彈簧的概念
氣彈簧是一種工業(yè)附件，可用于支撐，緩沖，制動，高度調(diào)節(jié)和角度調(diào)節(jié)。它由壓力缸、密封套、活塞桿、活塞、缸內(nèi)控制元件、缸外控制元件、接頭和填充物等組成。它的工作原理是利用惰性氣體或油氣混合物填充密閉的氣缸，以使氣缸里面的壓力比大氣壓高了幾倍或幾十倍，又因?yàn)榛钊麠U和活塞的橫截面積不同，進(jìn)而通過面積差產(chǎn)生壓力差來實(shí)現(xiàn)活塞桿的運(yùn)動。
由于原理上存在根本差異，氣體彈簧比普通彈簧具有非常顯著的優(yōu)勢：速度相對較慢，動態(tài)力變化很小且易于控制。
3.1.2 氣彈簧的分類
（一）自由型氣彈簧
自由型的氣彈簧一般稱為支撐氣彈簧。它只有伸展和壓縮兩種狀態(tài)，并且在行程中無法自己停止在某一位置[2]，它在各個(gè)行業(yè)中都扮演著支撐的角色，應(yīng)用極為廣泛。
（二）自鎖型氣彈簧
自鎖型氣彈簧又被稱為可控氣彈簧，顧名思義，可控氣彈簧通過內(nèi)部閥門在行程過程中可以隨意停止在任何位置并自行鎖定。它同時(shí)擁有支撐，高度和角度均能夠調(diào)節(jié)的功能，操作很方便，結(jié)構(gòu)也相對簡單。主要應(yīng)用與家具與醫(yī)療行業(yè)。
（三）平衡式氣彈簧
平衡式氣彈簧又叫隨意停氣彈簧，它是通過內(nèi)部一個(gè)單向閥門來控制的，它可以停止在一個(gè)運(yùn)動行程內(nèi)的任何一個(gè)位置,但是它并沒有額外的自動停止鎖緊的能力,需要精準(zhǔn)的去計(jì)算力差之間的關(guān)系，多用于支架和醫(yī)療行業(yè)。
（四）牽引氣彈簧
牽引氣彈簧又叫拉力氣彈簧，與其它氣彈簧不同的是，牽引氣彈簧的自由狀態(tài)實(shí)在最短位置，當(dāng)其受到牽引力時(shí)，由最短處向最長處運(yùn)動[6]，原理剛好與自由型氣彈簧相反。
3.2 所選用氣彈簧類型
自由型氣彈簀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。一個(gè)完全密閉的氣缸腔內(nèi)充滿了由高壓慣性氣體與可溶性高壓氣體的液體組合而成的液氣兩相混合。在一個(gè)完全封閉的氣缸腔中以直線方式運(yùn)動的活塞把混合氣體劃分為兩個(gè)部分,以便能夠利用氣缸的活塞兩端之間的表面積誤差來產(chǎn)生推動力。由于高壓氣體在液體空氣中的溶解度會因氣體的壓縮而逐漸增加（該反應(yīng)過程是一個(gè)對應(yīng)于氣體彈簧的壓縮階段）,并且會因氣體的膨脹逐漸減?。ㄔ摲磻?yīng)過程是一個(gè)對應(yīng)于氣體彈簧延伸的反應(yīng)階段）。
氣彈簧內(nèi)部構(gòu)造
本次設(shè)計(jì)所選用的氣彈簧為應(yīng)用較為普遍的T型自由型氣彈簧，因?yàn)樽杂尚蜌鈴椈稍谛谐讨袩o法隨意停止，也就剛好滿足了我們所需要的無需借助外力便可自動復(fù)位的需求。而T型接頭更加便于將氣彈簧整體直接焊接在桿身上。
3.2.1 氣彈簧安裝尺寸確定
本設(shè)計(jì)中S1 的值為500mm，它是氣彈簧的中心距(即阻尼加長桿處于豎直狀態(tài)時(shí)氣彈簧的尺寸)，; S2為氣彈簧工作時(shí)的最短尺寸; S3為氣彈簧的關(guān)閉尺寸(即氣彈簧壓縮至此位置時(shí)會自鎖); L為阻尼加長桿的理論質(zhì)心到鉸接點(diǎn)的距離（自下而上，本設(shè)計(jì)中并未考慮此項(xiàng)因素）; P為上支撐點(diǎn)到鉸接點(diǎn)的距離(自下而上); M為氣彈簧至鉸接點(diǎn)O的有效力臂長度。
所選用氣彈簧二維圖
氣彈簧工作狀態(tài)圖
3.2.2 氣彈簧工作行程確定
氣彈簧的工作行程指的是氣彈簧伸長時(shí)的最長長度與氣彈簧壓縮時(shí)的最短長度之差。實(shí)踐中，如果一個(gè)氣彈簧的工作行程小于S1與S2的正常差，即氣彈簧的壓縮長度大于S2時(shí)，就會導(dǎo)致氣彈簧無法達(dá)到自鎖位置，那么阻尼加長桿被壓至幾乎平行位置后依然會自己恢復(fù)到豎直位置。因此考慮到安裝時(shí)的誤差影響，所以要另外加上50mm左右的安全尺寸，即最小的安裝行程應(yīng)該變?yōu)椋⊿1-S2+50）mm , 當(dāng)然也有人可以自己挑選更大的安裝行程，但最大的安裝行程不得超過1/2(S1-100)mm ,因?yàn)橐粋€(gè)活塞桿不太有可能完全壓進(jìn)氣彈簧的氣缸里面，其中100mm為氣彈簧兩端連接頭及工藝尺寸。綜上所述,本次設(shè)計(jì)的空氣彈簧在行程上的可選范圍應(yīng)該是200mm至250mm 。
3.2.3 氣彈簧支撐力確定
阻尼加長桿桿身的質(zhì)量屬性
U型架的質(zhì)量屬性
當(dāng)一個(gè)處阻尼加長桿處于完全靜止的狀態(tài)時(shí)，假設(shè)氣彈簧的支撐力與阻尼加長桿的重力有關(guān)，則它關(guān)于鉸接點(diǎn)O的力矩平衡，那么可以得出:
2FM=GL (1)
F為一個(gè)氣彈簧支撐力，G為阻尼加長桿的重力。
換算之后得到:
F=12GLM (2)
阻尼加長桿處于豎直狀態(tài)時(shí)力矩平衡，若其受到果樹枝椏的壓力，阻尼加長桿就會向下傾倒，為保證阻尼加長桿在正常工作處于豎直狀態(tài)時(shí)，除克服阻尼加長桿的自身重力之外仍然有富余力克服其他外力。
因此我們還需要考慮1.1至1.2的安全性系數(shù)，故氣彈簧支撐力F的公式可以轉(zhuǎn)化為：
F=1.12mgLM=1.124.88×10×0.750.241=83.53N （3）
式中，m指的是阻尼加長桿的質(zhì)量，g指的是重力加速度，本式中取g=10kg/s2。
在阻尼加長桿圍繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動過程中，還可以通過改變S1的大小來控制阻加長桿轉(zhuǎn)動的角度，角度的大小隨著S1的大小而發(fā)生變化[2]。
從氣彈簧運(yùn)動軌跡圖上能夠簡單的得出，阻尼加長桿與氣彈簧之間的夾角為90°時(shí)對應(yīng)的O點(diǎn)力臂為最大值，產(chǎn)生的力矩也最大，因此只需以該位置計(jì)算所得出的F的力值大小是否在氣彈簧理論的壓力范圍內(nèi)，如若在該范圍便能夠滿足氣彈簧的正常運(yùn)動。綜上本設(shè)計(jì)符合實(shí)際要求。
M值測量圖
3.2.4 氣彈簧連接方式
氣體彈簧的連接形式主要可以分為兩類:支架型鉸鏈和球頭型鉸鏈。球頭型鉸鏈又分為金屬球頭型和塑料球頭型兩種。
支架式連接的可靠性比較高，但是在運(yùn)用的整個(gè)過程中對氣彈簧有著比較高的方向上的限制，即氣彈簧在運(yùn)動過程中，其相對于銷軸的軸向擺幅應(yīng)控制在士5°以內(nèi)。球頭式連接，其受力均勻，對氣彈簧的使用方向性要求較低。但是無論如何在使用時(shí)均應(yīng)該避免產(chǎn)生較大的偏心扭矩。
本次設(shè)計(jì)因需要限制氣整個(gè)阻尼加長桿在行進(jìn)過程中左右擺動，因此選擇的是支架式鉸鏈連接。
球頭式鉸鏈 支架式鉸鏈
本設(shè)計(jì)中氣彈簧壓力N為50～500N，中心距為500mm，行程為200mm，管徑為18mm，桿徑為8mm。
本設(shè)計(jì)中氣彈簧缸體采用1mm厚精度鋼管制造而成，具有高承壓，高光潔度，冷暖不變形，經(jīng)久耐用，安全系數(shù)高的特性，這樣的氣彈簧穩(wěn)定性好，使用壽命增加，很好的避免了漏氣和漏油的安全隱患。
本設(shè)計(jì)中氣彈簧活塞桿表面經(jīng)過QPQ處理，表面摩擦力小，耐磨光潔度好，無頓點(diǎn)，能夠使得氣彈簧在工作中更為順暢。
本設(shè)計(jì)中氣彈簧內(nèi)部采用抗耐磨液壓油，具有防銹，抗磨，耐高溫的特性，順滑性高，使用壽命較長。
T型接頭氣彈簧
3.3 阻尼加長桿的工作原理
本設(shè)計(jì)阻尼加長桿通過底座與農(nóng)用履帶車配合安裝，然后將阻尼加長桿整體固定在農(nóng)用履帶車上。底座不僅能夠?yàn)樽枘峒娱L桿整體提供合適的安裝位置，而且它還能為果農(nóng)提供一定的置物空間，能夠有效避免履帶車上蓋受損。氣彈簧能夠?qū)崿F(xiàn)桿的自動復(fù)位功能，桿頂部的弧狀結(jié)構(gòu)可以減小摩擦力以便于桿順滑通過障礙。桿身還帶有直徑4mm間距88mm的小孔若干，用于固定農(nóng)用履帶車噴灑系統(tǒng)的噴管。
農(nóng)用履帶車行進(jìn)的過程中,如若正常行駛前方無障礙，阻尼加長桿正常架高噴頭，桿上兩噴頭向兩側(cè)噴灑農(nóng)藥，果樹的上半部分由加長桿上兩噴頭噴灑，果樹的下半部分由坦克兩側(cè)噴灑系統(tǒng)的六個(gè)噴頭噴灑，這樣農(nóng)藥便可全面覆蓋果樹。
農(nóng)用履帶車行進(jìn)的過程中，如若前方有障礙，當(dāng)有枝椏擋在阻尼加長桿前方，由于較細(xì)的枝椏有一定的韌性，所以阻尼加長桿可以直接通過。當(dāng)枝椏較粗無法彎折，枝椏便會攔在阻尼加長桿的中上部，然后阻尼加長桿受枝椏給的壓力順勢傾倒，因?yàn)闅鈴椈墒軌夯乜s不受力回彈伸出的特性，當(dāng)阻尼加長桿通過枝椏以后，阻尼加長桿的桿身還會自動回歸到豎直位置，進(jìn)而繼續(xù)工作。
為了避免阻尼加長桿上半部分劃過果樹枝椏時(shí)會將果實(shí)刮掉或者是劃傷果樹枝椏，阻尼加長桿的頂部特意采用了一種圓弧的過渡結(jié)構(gòu)，以此減小摩擦力，盡可能的避免果樹受到不必要的傷害。
為了使得阻尼加長桿整體工作過程中更加穩(wěn)定牢靠，阻尼加長桿的下半部分并沒有直接固定在底座上，而是另外加了一個(gè)U型架子，這樣能夠有效減小阻尼加長桿在行進(jìn)過程中左右晃動的問題，增加其的穩(wěn)定性。
3.4 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的構(gòu)成
農(nóng)用履帶車阻尼加長桿由底座、氣彈簧和加長桿三部分構(gòu)成。這三個(gè)結(jié)構(gòu)相互配合，實(shí)現(xiàn)了自由配合、自動復(fù)位、隨意調(diào)節(jié)等多種功能。
底座四個(gè)支架用螺栓與底座平臺連接，可以輕松應(yīng)對不同車體的配合要求；氣彈簧采用T型連接頭，為焊接提供了足夠的焊接面積，安裝更加牢靠，且能夠?qū)崿F(xiàn)桿的自動復(fù)位功能；加長桿是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，它不僅能夠架高噴頭，提高噴灑范圍，桿頂部的過渡段也能夠較好的避免了掛果和劃傷果樹枝椏等問題，桿的上半部分采用三角鋼型結(jié)構(gòu)也能夠很好的保護(hù)高壓噴管，桿的下半部分是U型架結(jié)構(gòu)，能夠很好的避免阻尼桿左右晃動的問題，使得整個(gè)桿更加牢靠穩(wěn)固。
3.5 阻尼加長桿底座的設(shè)計(jì)
農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的底座由兩部分構(gòu)成，一部分是底座平架，還有一部分是四個(gè)底座支撐架，二者用M10的外六角螺栓進(jìn)行連接。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：在底座上安裝阻尼加長桿便于選擇安裝位置，不使用時(shí)可整體拆除，且平架上還能放一些生產(chǎn)用具，十分便捷。
底座所用鋼材截面
底座平架
底座支架
3.6 阻尼加長桿頂部過渡段的設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的主要目的就是架高噴頭的高度，進(jìn)而擴(kuò)大農(nóng)藥的噴灑范圍，但是在農(nóng)用履帶車行進(jìn)過程中難免會遇到較粗壯的果樹枝椏障礙，也難免其中一些枝椏是不易彎折的，如若用硬質(zhì)鋼鐵材料直接劃過果樹難免會使其受到傷害。為盡量減輕噴灑過程中對果樹造成傷害，本次設(shè)計(jì)將阻尼加長桿的頂部設(shè)計(jì)成了一弧狀過渡結(jié)構(gòu)，
阻尼加長桿頂部過渡段設(shè)計(jì)過程
阻尼加長桿頂部過渡段最終尺寸
阻尼加長桿頂部三維圖
阻尼加長桿桿身
阻尼加長桿截面
3.7 阻尼加長桿下半部分U型架的設(shè)計(jì)
阻尼加長桿下半部分分別由尺寸為666*25*10mm，666*25*10mmm和360*25*10mm的三根長條型鋼材焊接而成，底部有直徑為9mm的通孔用來后期安裝固定。
U型架
4 本次設(shè)計(jì)配件選擇
4.1 螺母與螺栓的選擇
連接底座底座支架時(shí)選擇M10*60的外六角螺栓16個(gè)；其余地方用的螺栓均為M8*30的內(nèi)六角螺栓，且螺母均采用帶橡膠圈的自鎖螺母。
M10外六角螺栓與其配件
M8自鎖螺母
M8*30內(nèi)六角螺栓
4.2 其他零件選擇設(shè)計(jì)
U型架需要配合完成桿的后傾動作，又要盡量保證整個(gè)裝置在工作過程中不會左右晃動，所以選用如下圖所示固定件。
U型架固定件
因阻尼加長桿需要固定在U型架和底座上需要焊接，所以我們選擇如下圖T型接頭，其底部平面為焊接提供了足夠的焊接面。配合時(shí)，固定件槽內(nèi)左右兩邊各留有2mm空隙，使得旋轉(zhuǎn)更加自如，不至于卡死。
阻尼加長桿固定件
5 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的材料的選擇
5.1 金屬材料的選用原則
在機(jī)械行業(yè)，無論設(shè)計(jì)制造什么類型的產(chǎn)品，首先面臨的問題應(yīng)該就是金屬材料該如何進(jìn)行選擇的問題。材料科學(xué)博大而精深，我們僅對本次設(shè)計(jì)而淺談一下自己是如何進(jìn)行材料的選擇的，考慮到了哪些實(shí)質(zhì)性的問題，如何在現(xiàn)有的條件下，盡全力滿足設(shè)計(jì)需求。
5.2 本次設(shè)計(jì)所選材料
據(jù)了解，市面上目前應(yīng)用較為廣泛的防銹材料當(dāng)選為鍍鋅材料。鍍鋅，顧名思義就是在金屬材料表面通過熱鍍鋅或其他方法使其表面鍍上一層鋅。鋅為兩性金屬，因其在干燥的空氣中幾乎不發(fā)生變化，所以具有良好的防銹效果。
在板材里，Q235鋼是最普通的材料。其內(nèi)部的雜質(zhì)比較多，抗腐蝕性能比較差，并且沖擊韌性較低，不太適合高沖擊負(fù)荷或在低溫環(huán)境中工作。
本次設(shè)計(jì)的農(nóng)用履帶車阻尼加長桿在工作過程中不受高沖擊負(fù)荷也不涉及在低溫環(huán)境中工作。所以綜合成本考慮，本次設(shè)計(jì)材料最終決定選擇Q235鋼。至于抗腐蝕性方面的欠缺可以采用在產(chǎn)品表面噴防銹漆來處理。這樣既滿足了產(chǎn)品的基本使用要求，也最大程度的節(jié)約了成本。
6 農(nóng)用履帶車阻尼加長桿的安裝
裝配示意圖
從裝配示意圖我們可以輕易的看出各個(gè)零部件的大致安裝位置。底座平架與底座支架之間我們采用M10的外六角螺栓、M10的螺母與彈簧墊進(jìn)行安裝連接；氣彈簧和U型架與底座進(jìn)行安裝時(shí)中間都需要各自的固定架進(jìn)行過渡，氣彈簧固定架與U型架的固定架都使用氬弧焊直接焊接在底座平架上；氣彈簧與氣彈簧固定件z，U型架與U型架固定件，都使用M8的內(nèi)六角螺栓與M8的自鎖螺母連接；U型架與阻尼加長桿桿身也使用氬弧焊直接焊接。
具體安裝步驟如下：
第一步：底座平架與底座支架之間我們采用M10的外六角螺栓、M10的螺母與彈簧墊進(jìn)行安裝連接。
第二步：U型架的固定件使用氬弧焊直接焊接在底座平架上。
第三步：U型架使用M8的內(nèi)六角螺栓與M8的自鎖螺母連接在U型架固定件上，進(jìn)而與底座配合安裝。
第四步：使用氬弧焊將氣彈簧的固定件安裝在底座與U型架上，用于后期氣彈簧的固定安裝。
第五步：用內(nèi)六角螺栓與自鎖螺母將氣彈簧與氣彈簧固定架連接。
第六步：將阻尼加長桿的桿身用氬弧焊焊接在U型架的中間位置。
最終三維裝配圖如下圖所示：
三維裝配圖
農(nóng)用履帶車阻尼加長桿整體高度為1200mm（桿身）+360mm（U型架）+40mm（底座平架）+200mm（底座支架）=1800mm。
這意味這農(nóng)用履帶車阻尼加長桿最終能將噴頭架高至少1600mm，大大提升了農(nóng)藥的噴灑范圍，提高了農(nóng)藥噴灑效果。
7 結(jié)論
對于果農(nóng)而言，果樹栽培過程中噴藥是十分重要的環(huán)節(jié)，農(nóng)藥噴灑到不到位，病蟲害防治的徹不徹底，直接關(guān)系著果樹的產(chǎn)量。新興的植保坦克因具有噴灑范圍廣、噴灑效率高、防治效果好、省水省藥、能夠遙控控制實(shí)現(xiàn)人和藥物的分離，提高作業(yè)的安全性等優(yōu)點(diǎn)，受到廣大果農(nóng)青睞。
本設(shè)計(jì)在農(nóng)用履帶車正逐步受廣大果農(nóng)厚愛的同時(shí)，結(jié)合生活生產(chǎn)實(shí)際，針對農(nóng)用履帶車車體較低噴灑不到果樹上半部分的情況，進(jìn)而設(shè)計(jì)研究了本設(shè)計(jì)中所述的農(nóng)用履帶車阻尼加長桿。這個(gè)課題來自于果農(nóng)日常勞作生產(chǎn)需要，農(nóng)用履帶車阻尼加長桿集合了架高噴頭、保護(hù)果樹、保護(hù)高壓噴管等功能于一體，將會成為果農(nóng)噴灑農(nóng)藥十分得心應(yīng)手的裝置。當(dāng)然因?yàn)橐恍├碚撝R欠缺，專業(yè)課功底不扎實(shí)，缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等種種因素的影響，本次設(shè)計(jì)存在著諸多的不足之處，日后改進(jìn)的空間也很大，歡迎各位可以給我提出寶貴的意見。
本次設(shè)計(jì)過程中，由于種種因素影響，還存在著很多想法沒有實(shí)現(xiàn)，也充分的認(rèn)識到了自己的不足：
一、本想將阻尼加長桿的桿身分為兩部分，然后用螺栓將其連接在一起，以此來實(shí)現(xiàn)它的高度可調(diào)節(jié)功能。但是由于用螺栓連接需要在桿上打孔，不知道這樣一來是否會影響桿的剛度，折損桿的使用壽命，并且兩部分連接處是否會由于不光滑而損傷果樹也不清楚，所以最終并未采取這種設(shè)計(jì)。
二、對于桿頂部過渡段的想法，本意是減少摩擦力降低對果樹的損傷，因而想到在頂部裝上輪子是不是效果會更好，但是因缺少實(shí)踐和理論支持，不知道輪子裝在頂部會不會因?yàn)榭ㄉ蠘淙~而無法正常發(fā)揮功能，因而這個(gè)設(shè)想也未能實(shí)現(xiàn)。
三、通過本次設(shè)計(jì)我翻閱了很多的資料，對自己大學(xué)所學(xué)的知識有了很好的回顧，當(dāng)然我也深深的感觸到自己才疏學(xué)淺，理論課的知識學(xué)的相當(dāng)?shù)牟辉鷮?shí)，以至于諸多方面存在著不足。幸運(yùn)的是本次設(shè)計(jì)是我查缺補(bǔ)漏的一個(gè)大好機(jī)會，讓我對所學(xué)專業(yè)與所學(xué)課程有了更進(jìn)一步的了解。
參 考 文 獻(xiàn)
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致 謝
時(shí)光飛逝，相聚已成過去，難忘的是這四年生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，雖彼此無奈，但逝去的光陰終究難以挽回，伴隨著畢業(yè)臨近，只希望抓住校園生活 的小尾巴，感恩這段時(shí)間里遇到的所有美好的人與事，愿將這段光陰里所有的期待與祝福全都轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的動力，未來能在肩上扛起更多的東西。
首先，我要鄭重的感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師也是我的恩師老師?！皩?shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，感謝師在我們對畢設(shè)相關(guān)問題毫無頭緒之時(shí)，為我們找到對口的實(shí)習(xí)公司，讓我們通過實(shí)踐來切身的了解專業(yè)相關(guān)知識，我想如果沒有那十天的實(shí)習(xí)生活，我的畢業(yè)論文一定不會寫的那么順利。感謝武老師對我整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中專業(yè)課薄弱的包容與理解，也感謝他在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中對我的悉心教育與專業(yè)上的指導(dǎo)
其次，我要非常感謝我身邊的朋友們，不管是在日常生活上,還是在學(xué)習(xí)上，都一直以來給予我莫大的激勵(lì)與支持。感謝她們時(shí)不時(shí)的鞭策我，讓我有了前行的動力。感謝她們有好的資源都會與我一同分享，著實(shí)讓我少走了不少彎路。
最后，我要感謝我的父母，感謝他們一路上對我的支持與關(guān)愛,感謝他們成為漫漫求學(xué)路上的定心丸與堅(jiān)強(qiáng)的精神后盾。
感謝自己的好運(yùn)氣讓我一路上遇到這些優(yōu)秀的人，讓我們一起將往事悄悄藏于心間，未來共赴美好前程。
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