机械毕业设计1500小型自动耕地机设计
机械毕业设计1495小型微耕机设计

机械毕业设计1495⼩型微耕机设计本科毕业设计论⽂(设计)题⽬:⼩型微耕机设计学院:⼯学院姓名:学号:专业:农业机械化及其⾃动化班级:指导教师:⼆0 ⼀四年五⽉⽬录中⽂摘要英⽂摘要1微耕机的总体设计 (1)1.1 整体的主要结构与⼯作原理 (1)1.2 参数的选择与计算 (1)2微耕机传动部分的设计与计算 (7)2.1 选择传动⽅式 (7)2.2 传动系统的运动和动⼒参数 (8)3 ⽪带传动的设计与计算 (8)3.1 ⽪带传动 (8)3.2 V带传动的设计计算 (8)3.3 ⽪带轮的设计 (10)4 蜗轮蜗杆的设计与计算 (11)5 轴的设计和校核计算 (14)5.1 蜗杆轴 (14)5.2 蜗轮轴 (17)6轴承的设计和校核计算 (21)6.1 蜗杆轴轴承的计算 (21)6.2 蜗轮轴轴承的计算 (22)7 键连接设计计算 (24)7.1 发动机轴键 (24)7.2 蜗杆轴键 (24)7.3 蜗轮轴键 (25)2 挡泥板的设计 (25)3 阻⼒杆的设计 (25)4 润滑和密封形式的选择,润滑油和润滑脂的选择 (25)参考⽂献 (26)致谢 (28)摘要⼩型微耕机的定义为:发动机功率⼩于4.5kw的微耕机定义为⼩型微耕机。
⼩型微耕机主要由发动机、⼯作部件、机架和传动系统⼏个部分组成。
它具有重量轻,体积⼩,结构简单,耕作灵活等特点,具有很好的市场潜⼒。
此次设计的微耕机耕幅为0.55m,配套采⽤的动⼒为3.6kw的垂直轴发动机。
传动⽅式采⽤蜗轮蜗杆传动和⽪带传动。
设计的⼩型微耕机要保证安全性能和舒适性能,并且要具有很好的经济性。
此次设计的微耕机采⽤压紧轮控制开关,当压紧轮压紧⽪带时,⽪带传动能够实现。
当压紧轮放松时,⽪带轮空转,不能实现传动。
采⽤这种开关控制⽅式,能使机⼦的传动更加简单,经济性更好。
设计的重点在于选择合适的旋耕⼑⽚,发动机,蜗轮蜗杆,⽪带轮,还有这些零件的空间分布。
关键词:⼩型微耕机、垂直轴发动机、旋耕⼑⽚、蜗轮蜗杆、⽪带轮。
多功能免耕播种机设计,毕业设计资料

* * 学院本科毕业设计免耕播种机设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一二级学生姓名、学号指导教师姓名、职称完成日期二〇一六年五月摘要面对日益严重的环境污染与生态退化,国家对农业的整改力度越来越大,其中,在农业方面积极倡导和推广应用保护性耕作技术是主要的一个方面。
小麦免耕播种机应用的是“动力圆盘断草、与动力圆盘贴合的夹持式开沟器同位分层播种”的方式在覆有秸杆的地中一次性完成行方向秸杆切断、同位分层播种和中后镇压等多项工作的的保护性耕作机具。
本次设计的免耕多功能播种机,采用无动力双圆盘式开沟器,机具结构简单,具有使用方便,碎土能力强,不缠草,播种均匀,深度精确,利于种子的生长,且可以同步完成播种与施肥的优点。
关键词:免耕播种机,排种,施肥,设计如需全套图纸加qq 1910851216,比淘宝价低IABSTRACTFaced with an increasingly serious environmental pollution and ecological degradation, national reform efforts in agriculture is growing, which actively advocate and promote the use of conservation tillage technology in agriculture is a major aspect. Wheat no-till planter uses a "dynamic disk off the grass, and dynamic disk bonded clamp opener with the bit hierarchy seeding" has been covered with straw to complete the row direction in one-time straw cutting, conservation tillage and seeding equipment with the bit hierarchy after the suppression of a number of jobs.The no-tillage planter versatile design, the use of non-powered double-disc opener, equipment structure is simple, easy to use, strong pulverizer capacity, not wrapped around the grass, planting uniform, precise depth, is conducive to the growth of the seed, and can be synchronized with the completion of the advantages of planting fertilization Key words: Till Seed Drill,Seeding,Fertilization,Design如需全套图纸加qq 1910851216,比淘宝价低II目录1 引言 --------------------------------------------------------------- 11.1绪论 ---------------------------------------------------------- 11.2 播种机主要结构及原理------------------------------------------ 12 总体方案确定及结构概述 --------------------------------------------- 32.1总体方案的确定 ------------------------------------------------ 32.2 结构概述------------------------------------------------------ 33 传动轴的设计 ------------------------------------------------------- 43.1刀辊轴承寿命计算 ---------------------------- 错误!未定义书签。
机械制造及自动化专业毕业论文--小型旋耕机的设计

摘要旋耕机是在我国广大丘陵,山区,地块小,高差大,无机耕道,果园,茶园,菜地,温室大棚作业的耕耘机械。
本篇毕业设计对旋耕机的国内外情况进行了说明,分析和对比,首先进行了发动机的选择,变速器的选择,部分零件的选择,传动路线的设计;然后对齿轮箱的设计和校核,关键零部件的校核;最后是工作零部件的总成。
国外旋耕机设施农业耕作机械已非常成熟,作业性能稳定,功能齐全,小巧轻便。
日本、荷兰、以色列等国家的产品广泛用于旋耕、犁耕、开沟、作畦、起垄、中耕、培土、铺膜、打孔、播种、灌溉和施肥等作业项目。
如果有适用于中国国情的小型旋耕机问世,不但直接经济效益显著,而且还具有广泛的社会效益,其推广前景将是十分广阔的。
可以大大提高中国农业的机械化水平,向农业现代化迈出坚实的一步。
关键词:小型旋耕机设计AbstractRotary cultivator is in our country vast hilly, mountainous area, small plot, elevation, inorganic farming road, orchard, tea garden, vegetable garden, greenhouse cultivation machinery operation. The graduation design for rotary machine at home and abroad were introduced, analyzed and compared, the engine options, transmission choices, parts selection, transmission line design; then the gear box design and verification, key parts of the check; the last is working parts assembly.Foreign rotary facility farming machinery is very mature, stable working performance, complete functions, compact and lightweight. Japan, Holland, Israel and other countries, the products are widely used in rotary tillage, plowing, ditching, ridging, bedding, intertill, ridging, filming, punch, sowing, irrigation and fertilization project. If there is a suitable for China 's small rotary tiller is published, not only economic benefit is obvious, but also has a wide range of social benefits, its prospects will be very broad. Can greatly improve the agriculture mechanization level in China, to agricultural modernization has taken a solid step forwardKey words: small rotary tiller design第一章前言1.1 选择此课题的背景结合江西省的地理环境我们可以得知,江西地貌大致可以划分为9个地貌区和9个地貌副区: 一为赣西北中低山与丘陵区。
小型温室旋耕机毕业设计

小型温室旋耕机毕业设计小型温室旋耕机毕业设计随着人们对健康食品的需求不断增加,小型温室种植逐渐成为一种流行的农业方式。
然而,传统的耕作方法在小型温室中往往效率低下且不够灵活。
为了解决这一问题,我决定在我的毕业设计中研发一种小型温室旋耕机。
第一部分:需求分析在开始设计之前,我首先进行了需求分析。
通过调研和与农民交流,我发现小型温室中最常见的问题是土壤松软度不足和作物根系生长受限。
因此,我的设计目标是开发一种能够快速而有效地改善土壤质地的旋耕机。
第二部分:设计原理在设计旋耕机时,我参考了传统的耕作方法和现有的大型农用旋耕机。
通过分析它们的工作原理和结构,我得出了一种适用于小型温室的设计方案。
我的旋耕机采用电动驱动,可以根据不同作物的需求调整旋耕速度和深度。
它由一个旋转刀片和一个挖掘刀片组成。
旋转刀片负责将土壤松化,挖掘刀片则负责将松化的土壤翻转,以便更好地混合和通风。
第三部分:关键技术在设计过程中,我遇到了一些技术难题。
首先是如何确保旋转刀片的稳定性和耐用性。
我通过选择高强度材料和优化刀片结构来解决这个问题。
其次是如何实现旋耕机的自动化控制。
我采用了传感器和微控制器来监测土壤湿度和温度,并根据设定的参数自动调整旋耕机的工作状态。
第四部分:实验验证为了验证我的设计方案的可行性,我进行了一系列实验。
首先,我在小型温室中种植了几种常见作物,并使用我的旋耕机进行了耕作。
结果显示,使用旋耕机后,土壤质地得到了明显改善,作物的生长状况也有所提升。
接下来,我对旋耕机的性能进行了测试。
通过测量旋耕机的工作效率和能耗,我发现它比传统的耕作方法更节能且更高效。
第五部分:市场应用最后,我对我的小型温室旋耕机进行了市场应用分析。
我发现,小型温室种植市场前景广阔,而且对高效耕作工具的需求也在不断增加。
我的旋耕机可以满足这一需求,并且具有较低的成本和易于维护的特点,因此具有良好的市场竞争力。
结语通过我的毕业设计,我成功地研发了一种小型温室旋耕机。
机械毕业设计(论文)马铃薯挖掘机的设计农业机械(含全套图纸)

马铃薯挖掘机的设计摘要:马铃薯挖掘机的研究和应用进行介绍和分析,设计了组合分离式马铃薯挖掘机。
对该机的主要参数进行了选择,对主要零部件的设计进行了理论计算和结构优化。
马铃薯为地下产物,且是块茎繁殖,其收获受季节和天气限制。
由于马铃薯的收获费时费力、劳动强度大且季节性强,因此给农民造成极大的困难。
为了解决上述问题,本文就国内外马铃薯收获机现状、马铃薯收获机的研究和应用进行介绍和分析,设计了组合分离式马铃薯收获机。
对该机的主要参数进行了选择,对主要零部件的设计进行了理论计算。
关键词:马铃薯;挖掘机;结构优化Design of Potato ExcavatorStudent:Cheng HaoTutor:Y ang Wenmin(Oriental Science &Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: Potato is an under ground plant. Its harvest is limited by the crown of the year and weather. Since the potato harvesting process has some difficult problems for farmers such as being strenuous and time consuming, great in labor intensity and urgent in seasonal demand, the paper analyses the present situation of potato harvest, and a combined separation potato digger has been developed through selection of principal parameters and theoretical calculation for the design of essential parts.Key words: potato; excavator; optimize the structure1 绪论马铃薯的营养价值非常高,市场潜力巨大。
机械毕业设计(论文)-玉米播种机的设计(全套图纸)

玉米播种机的设计学生姓名学 号 **********所属学院 机械电气化工程学院专 业 农业机械化及其自动化班 级 16-2指导老师日 期 2016.05塔里木大学机械电气化工程学院制16 届毕业设计前言农作技术与农机是农业生产中必不可少,又相互作用,前者是后者产生的前提并依靠后者来完成;后者为前者的实现而存在并能促进前者的发展。
耕作播种一体耕作技术是农机和农业结合的改革,现在全世界使用开展示与推广。
现实表明,耕作具有增加土壤肥力、保墒、增加农民收入和降低作业成本等是获得良好的成果。
现在,大力推广和使用耕作技术的核心是各种先进的播种机。
因为耕作拥有着他不可替代的作用,提出了更高的要求用以针对北方旱地的农业播种,为此,研发播种效果好、节水成果明显、灭草彻底等共同作业的农机拥有很重要的意义。
首先,比较成熟的播种机技术的发展,使得秸秆不缠绕开沟器等工作部件,杂草等对机具不拥堵,为耕作提供了较为可靠的实现保障。
全套图纸,加153893706其次,覆盖于地面的小麦残茬和玉米秸秆等,可以使地表土壤的有机质增多、地力加强,同时可以省时省工,有较为明显增产效果。
本文设计的玉米播种机集耕作、施肥、播种等一体化作业。
其中行距可以调、株距等亦可调,对于施肥量的也是可调的,不仅能实现免耕播种一些性能,还能实现精量播种。
本课题设计的主要内容是玉米播种机的设计。
主要通过对原始数据的分析、方案的论证比较与选择,完成了免耕播种机的总体设计,倾斜圆盘式排种器的设计,破茬装置的设计,施肥装置的设计及整体机架的设计等内容。
在此基础上对玉米播种机的结构尺寸、驱动转轴的结构尺寸等进行了详细的计算和说明,并且对轴承以及轴承盒的型号作了选择。
使本方案有了初步的设计应用价值。
关键词:播种机;排种器;精量播种;玉米;耕作目录1绪论 (1)1.1课题研究的目的与意义 (1)1.2国内外发展状况 (1)1.3对课题的任务要求及目标的分析 (2)1.4本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 (2)1.5完成本课题需要的工作条件及解决的办法 (3)1.6工作条件及解决方法 (3)2玉米播种机总体设计 (3)2.1播种机整机设计原则 (3)2.2免耕播种机总体结构 (3)2.3播种机工作特点 (4)3玉米播种机排种器的设计 (4)3.1倾斜圆盘式排种器 (4)3.2排种盘外形的确定 (5)3.3排种盘直径的确定 (6)3.4排种盘倾角的确定 (6)3.5型孔结构及尺寸确定 (6)3.6排种盘外侧边缘厚度的确定 (8)3.7孔间距的确定 (8)4玉米播种机破茬装置的设计 (9)4.1玉米播种机破茬装置的设计运动原理 (9)4.2传动装置与工作装置 (9)5玉米播种机开沟器的设计 (10)5.1设计原理 (10)5.2设计参数 (10)6排肥器的设计 (10)6.1 排肥器的结构及工作原理 (10)6.2排肥器主要技术参数的确定....................................................................... 错误!未定义书签。
机械毕业设计(论文)-茶园旋耕机设计-农业机械(含全套图纸)

常柴178F风冷单缸柴油机,额定功率:
3.6kw;排量:
0.296;额定转速:
3000r/min;净重15kg。
2.4.2刀轴转速和前进速度初步确定耕深为20cm,耕幅为0.4m,工作效率为4亩/h。
可以得出机组前进速度。
2.5发动机功率校核旋耕机工作时所需功率的计算,在旋耕作业过程中,旋耕机工作所需的功率与多种因素有关,如耕地的地形,耕深,耕幅,耕速和土壤的性质等功率的消耗主要包括旋耕刀切削土壤消耗的功率,抛土块所消耗的功率推动前所消耗的功率,传动部分所消耗的功率及土壤沿水平方向作用与刀辊上的反作用力所消耗的功率。
南方机型结构形式以参照欧洲的机型为主,在旋耕刀具方面又吸取了日本产品的特点,初期以水田作业为主,逐步发展成水旱兼用。
代表机型为广西蓝天和重庆合盛等微耕机产品。
北方机型以参照韩国和我国台湾的机型为主,代表机型有山东宁津通达机械厂生产的3WG-4型多功能旋耕机、山东华兴机械集团生产的TG系列多功能田园管理机、北京多力多公司生产的DWG系列旋耕机等。
周泽宏指导老师:
李明(湖南农业大学东方科技学院,长沙410128)摘要:
我国的旋耕机目前不断配套新机具、增加新功能,在完善农用功能的基础上,逐步向城市园林、园艺领域扩展,如配套剪草、清雪、枝叶粉碎机具等;但暂未出现专用茶园旋耕机。
本设计针对茶园作业环境和茶园作业要求,设计了一种小型茶园旋耕机用于松土、除草和起垄。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业设计作者签名:
年月日目录摘要1关键词1 1前言3 1.1研究的目的和意义4 1.2研究现状4 1.3发展趋势4 2总体设计5 2.1总体结构方案确定5 2.2工作原理5 2.3主要参数的确定6 2.4动力和刀辊转速的初步确定6 2.4.1动力的初步选择6 2.4.2刀轴转速和前进速度初步确定6 2.5发动机功率校核6 2.6旋耕机的设计7 2.6.1旋耕刀的选择7 3传动方案9 3.1旋耕机传动类型的选择9 3.2传动方案的确定9 3.3计算各轴的设计参数9 3.3.1传动效率的选定9 3.3.2各轴输入功率10 3.3.3各轴传动比的分配10 3.3.4各轴输出转矩10 3.4齿轮的设计和校核10 3.4.1第一级圆柱齿轮副的设计和校核计算10 3.4.2他各直齿圆柱齿轮的几何计算15 3.5链传动的设计计算16 3.5.1选择链轮的齿数16 3.5.2确定计算功率16 3.5.3选择链条型号和节距17 3.5.4计算链节数和中心距17 3.5.5计算链速,确定润滑方式17 3.6轴的设计计算18 4润滑方法21 5联轴器的选择21 6限深装置的设计22 7结论22参考文献23致谢24茶园旋耕机设计学生:
小型微耕地机设计答辩稿

4. 轴的设计
1.蜗杆轴 选择轴的材料为45钢,正火,硬度为 HB=170-217 2.蜗轮轴 1.选择轴的材料为45钢,正火,硬度 为HB=171 Fs1
FS2 Fr2
蜗杆轴承的受力分析
涡轮轴受力分析
6 键连接设计
发动机轴键的选择和参数:选用普通平键B型。b=8mm,h=7mm,键长 L=28mm
1. 微耕机的总体设计
1.机架 2.发动机 3.手把 4.阻力杆 5.挡泥 板 6.旋耕刀组 7.传动机构 8.独行轮
2. 微耕机传动部分的设计
1.垂直轴发动机 2.皮带 4.蜗轮蜗杆 传动结构简图 弯刀排列
3.皮带轮
3.蜗轮蜗杆的设计
根据GB/10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆 (ZI). 确定蜗杆涡轮齿数Z1=4,Z2=39 蜗轮转速为:246r/min 传动比为9.75
8 技术要求
1.螺钉、螺栓和螺母紧固时,严禁打击或使
用不合适的旋具和扳手。紧固后螺钉槽、螺 母和螺钉、螺栓头部不得损坏。 2.装配过程中零件不允许磕、碰、划伤和锈 蚀。 3.零件在装配前必须清理和清洗干净,不得 有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切屑、油污、 着色剂和灰尘等。
致谢
非常感谢刘木华指导老师的指导和评改, 也非常感谢那些帮助和支持我的同学。 谢谢所有评委老师,欢迎各位老师提出 宝贵的意见和建议!
蜗杆轴键的选择和参数:选用普通平键,圆头。 d=22mm时准键长L=28mm
涡轮轴键的选择和参数:选用普通平键圆头A型, b=8mm,h=7mm,选择标准键长L=28mm
d 900
7 附件的设计
· 齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 在减速器中,蜗杆采用浸油润滑。浸油深度一般要求浸没 蜗杆螺纹高度,但不高于蜗杆轴承最低一个滚动体中心高。 · 滚动轴承的润滑 蜗杆轴齿轮上轴承选择油润滑,其他两轴上轴承采用油脂 润滑,采用脂润滑轴承的时候,为避免稀油稀释油脂,需 用挡油环将轴承与箱体内部隔开。 · 密封形式的选择 为防止机体内润滑剂外泄和外部杂质进入机体内部影响机 体工作,在构成机体的各零件间,如箱盖与箱座间、及外 伸轴的输出、输入轴与轴承盖间,需设置不同形式的密封 装置。本设计中,输入轴与轴承盖间,采用橡胶油封,因 为橡胶油封适用于较高的工作速度。输出轴与轴承盖间采 用毡圈油封,因为毡圈油封适用于脂润滑及转速不高的油 润滑。
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小型自动耕地机设计目录1绪论 (1)1.1 国内外耕地机的发展及研究现状 (1)1.1.1我国耕地机发展 (1)1.1.2 国外耕地机发展 (5)1.1.3在海底耕地机的用途 (7)1.2 链式耕地机的研究现状 (7)1.3 本论文研究意义 (9)2链传动概述及链刀式耕地机设计的初步理论 (10)2.1 链传动概述 (10)2.1.1 链传动基本原理 (11)2.1.2链传动的特点 (12)2.1.3链传动的应用 (14)2.2 链传动的失效分析 (15)2.3 耕地机设计的初步理论 (16)2.3.1土壤的主要物理力学性质 (16)2.3.2土壤工作部件力学 (18)2.3.3小结切割过程的分土壤切削阻力分析 (19)3链刀式耕地机工作部件的设计 (20)3.1 耕地机的工作原理 (20)3.2 链式耕地机的特点 (22)3.3 工作部件基本参数的选择 (22)3.4 工作部件切削土壤的力 (27)3.5 发动机功率的确定和底盘的选择 (28)3.6 链刀式耕地机的整体参数计算与确定 (31)3.7耕地器的结构 (32)3.7.1耕地器的结构分析 (32)3.7.2 耕地器的工作原理 (33)4结论与展望 (34)4.1结论 (34)4.2观察研究后根据链式耕地机的传动环境与切削的分析提出见解 (34)4.2.1 根据土壤介质链传动的特点提出见解 (34)4.2.2 土壤质地、湿度、硬度对土壤介质链传动的影响 (35)4.2.3 研究后对耕地链传动的切削分析 (35)4.2.4根据分析改进耕地链传动的方式为逆时针切削方式 (36)4.3写论文的感受 (36)参考文献 (38)致谢 (39)1 绪论1.1 国内外耕地机的发展及研究现状耕地机的历史悠久,早期的犁铧工具[1]就是耕地机的雏形,只不过没有动力驱动。
到了上世纪 50 年代开始,伴随着机械化的普及,而且在一些相关的部件和结构原理没有成型和系统的研究战后的发达国家开始使用机械耕地机进行大范围的农耕化作业,大大提高了劳动生产率。
现在随着技术的不断进步和日益增多的工作要求,耕地设备的研究走进了一个新的时代,较为成型的耕地设备不断涌现。
但国内的耕地机的研究和使用起步比较晚。
到了60 年代,旋转式耕地机[2]已发展成为一种先进的连续挖土机械。
适宜开挖梯形截面的农用沟渠。
由于它牵引阻力小,能均匀散耕地内土壤,工作效率高,因而获得迅速的发展和广泛的使用。
耕地机在欧洲、美洲各发达国家和亚洲的日本等国广泛的应用在土方施工领域,仅美国年需求量就达数千台。
耕地机发达的国家主要有德国、意大利、美国、俄罗斯和日本等国。
前苏联、意大利、法国和西德等国都有不同型号的系列产品,有的远销国外。
从 70 年代末期开始,以链式耕地机的研究逐渐兴起,到了 80 年代中期,美国等国已经有了较为成型的链式耕地设备。
随着改革开放的不断深入,生产建设全面启动,城市土方施工工程规模越来越大,各方面都面临着巨大的挖沟工作量。
经过 40 多年的发展,在耕地机应用方面,以其生产效率高,成本低,设备简单,组装方便,多为悬挂于农用拖拉机后端的可拆卸设备而被广泛应用。
其工作效率突出,且扩大了使用范围,随着电信事业广播光缆的铺设需要,链式耕地机的使用更为广泛,目前已经在多个领域使用,比如,在狭窄的果园,以及在海底耕地机也有了重要的应用。
1.1.1我国耕地机发展我国耕地机械起步较晚,经历了从犁铧式耕地机、圆盘式耕地机、螺旋式耕地机和链式耕地机的四个发展历程。
在我国除极少数单位引进国外的连续式耕地机外,国产耕地机仍处于设计研发的初步阶段。
首先,在上世纪50年代主要是犁铧式耕地机。
这种耕地机结构简单,工作可靠,零部件少,单位功率低,生产率高,作业成本低,耕地深度为30cm到80cm。
主要缺点是机体笨重,牵引阻力大,犁铧入土后,土垡随翻土板曲面上升,翼板将土推向两侧,侧压板将沟壁压紧,形成梯形断面的沟[3]。
然后,到了上世纪70年代又出现了圆盘式耕地机,它以两个高速旋转的铣削圆盘,圆盘周围是铣刀,一般以75 马力到100马力拖拉机牵引工作,前进速度 50m/h到150m/h,应用较广,牵引阻力小,适应性强,作业质量好,但行走慢,传动复杂,结构庞大,制造工艺要求高,单位功率消耗大,生产率比犁铧式耕地犁低,它的耕地断面是上口宽沟底窄的倒梯形,配套动力要求选择功率大而行驶速度低拖拉机。
由黑龙江建设兵团三师十八团研制的单圆盘耕地机简图[3]。
接着,上个世纪九十年代主要以螺旋耕地机为主,江苏省农机局技术中心研制的1KLZ-27 型螺旋耕地机采用立式螺旋耕地刀具,耕地部件为直接安装在一根直立轴管上的两组螺旋刀片,集立铣、周向提升、螺旋叶片惯性抛散等原理于一体,使耕地过程中的切削、提升、抛散一次完成,其结构简图如图 1.1所示。
该机工作时土块呈条状沿螺旋线导向两面抛落,以圆锥对数螺线为基础的立锥式刀具,增强了对不同区域、不同土质的适应性,刀片采用组合式结构,刀柄、刀刃选用不同的材料,提高了使用寿命[4]。
1三角带(三条)2附加大皮带盘 3三角带(一条)4机架 5尾轮 6挡土栅 7括泥板 8耕地具图 1.1 1KLZ-27型螺旋耕地机简图发展到1999年,在天津工程机械研究所开发研制出了GC65G型链式耕地机。
该机的主要参数如下:拖拉机型号为TN-654L,发动机功率为 48KW,主机额定牵引力为 18KN,最小转弯半径为 4500mm,耕地最深为 1800mm,最宽为 400mm,宽可通过更换挖掘链节来调节,挖掘链速为 1.8m/s,回填铲宽度为 1800mm,总体尺寸为长 7500mm,宽 2230mm,高 2860mm。
它是由链条带动多片铲高速小厚度切削,主机低速前进,实现连续挖掘作业。
该机进行挖土工作时,将土带到沟面上,并挤向两侧,螺旋叶片形状的排土轮由链轮驱动,向两侧分土,清沟器端部设有浮动刮产,可将散土收回刀铲处,刮平沟底[5]。
于此同时在国内进行链式耕地机研究的还有西北农业大学机电学院的杨有刚、刘迎春,他们在2002年研制的在滚子链链板上加链刀附件的耕地机[6]。
2002 年中国农业机械化研究院耕作种植机械研究所的一种 1K(Kz)-30型链式耕地机如图 1.3 所示。
它主要由齿轮箱、传动链、耕地切削刀和分土器等组成。
可见这种链式耕地机也是在滚子链基础上形成,这种形式的耕地机对土壤的性能要求较高,遇到带有沙石的土壤很难作业,耕地比较宽,消耗功率大,深度也不够,链条易磨损疲劳失效,使用寿命也达不到预期的效果[7]。
1.1.2 国外耕地机发展国外最早生产耕地机的国家主要是美国和前苏联。
其发展过程大致也是从犁铧式开始的,目前主要是链式耕地机。
在国外,耕地机的使用已经非常普遍,许多地下公用设施施工都用专业耕地机以下简单介绍几个国外的链式耕地机来说明在国外耕地机的特点及大至发展方向。
国外耕地机的种类很多,适应各种不同施工的需要。
最小的耕地机功率仅有几千瓦,最大的功率达到1100kW,质量136t。
国外专用耕地机需求量逐年增大,仅美国就有 Ditch Witch、Vermeer、Case、Roccaw、Trencor Jetco、Eagle、Tesmec、Cleveland 和 Carptal 等十多家公司生产耕地机,共有一百多种[1]。
仅以几家有代表性的公司产品为例说明其发展和研究状况。
美国 CASE 公司挖沟机。
美国的 CASE 公司成立于 1842 年,由发明家Jerome I①ncrease Case 建立。
CASE 公司经过 100 多年完善,现已发展成为全世界处于领军地位的中、小型建筑工程机械设备制造商。
图1.4 耕地机美国传特公司的65型链式耕地机,如图1.4所示。
耕地传动系统采用多级变速器,CAT发动机,型号65型耕地链条驱动,重型机械驱动,高扭矩,低速度以达到最大切割齿、挖掘深度、增强生产力和延长切割齿寿命,具有牢固的组合式耕地臂,独特的可更换的耐磨钢板系统和链轮,方便单双链条的应用,重型独立驱动履带,三段式履带伴侧固定,可升降驾驶室,密封性好,舒适的空调设备。
控制器、计量表、和感应器及驾驶室的升降应用最新技术,视野好,驾驶舒适安全[8]。
法国“马莱”公司是一家专门生产、租赁埋地电缆和管线铺设设备的公司。
无论是城市道路、公路、铁路、山路、河岸等伴埋电缆或管道,都可以使用马莱的耕地、铺设联合作业机进行快速施工。
其铺设速度0.5~2km/h,可以实现正挖,侧挖,低噪音,无扬尘环保作业。
它的耕地机宽度窄,最大限度减小对交通的阻碍破坏。
它的真空吸尘式耕地机,可以边耕地边吸渣土和尘土,是城市环保型的先进作业机器。
图1.5为“马莱”公司生产的SM550C型链式耕地机[9]。
可见,国内耕地机的研究,现在多数还局限在犁铧、螺旋式耕地机方面,但是,这种设备不能切挖陡直窄深沟。
中国农业机械化研究院耕作种植机械研究所了一种 1K (Kz)-30 型链式耕地机,不过未见其链式耕地机传动机理及仿生的研究。
并且,这种耕地机链条和链轮齿的啮合与非土壤介质中的啮合传动方式没什么区别,仍然是传统的链条与链轮齿的啮合传动方式。
未能掌握了土壤介质中链传动机理,未能表明考虑减少啮合阻力的结构框架,不能减少土壤介质的移动阻力,不能达到节能和环保的目的。
国外耕地机的研究,从掌握的资料上可以看出,链式耕地机也只是传统的链条与链轮齿的啮合方式。
并且国外耕地机械的生产已向更加多样化发展,但国外机械更趋向于专机专用,耕地机械只用于耕地,当机械不耕地时,机械只能闲置,而根据我国的具体国情,该机械不仅可用于耕地,并且能恢复拖拉机功能,保证通用性较好。
1.1.3在海底耕地机的用途目前,我国正处于海上油气的起步阶段,用于海底管线铺设的水下开淘施工机械亟待开发。
纵观国外已有众多族类的水下管线耕地施工机械设备,哪些机型技术水平先进成熟,经济性能合理,更适合我国近海油气开发的具体国情,今后我国海底开淘机械领域的研究开发方向如何确定等,都是值得深入研究和探讨的。
海底管道耕地机械是伴随着海洋油气勘探和开发,从陆地向海洋挺进而出现的水下施工作业机械。
由于世界各地具体海域的条件各异,在众多族类的水下管线耕地埯工机械设备中,目前还没有一种能够在任何水深、管径、海底土质下都能经济地进行施工作业的万能型海底开淘机械。
四十年代中期,墨西哥湾等地早期油气开发海域的水深一般较浅,故当时的耕地机械设备主要是为满足于30~50m以浅的施工作业需要雨研制的。
六十年代以后,欧洲北海油气资源的大规模开采得以实施,特别是七十年代中期一批较大水深的海底管道极需铺设,如Fories油田(126m)、Frigg油田(153m)、Brent油田(159m)和Flags油田(158m)等,促使出现了用于100m、150m,乃至300m水深的水下耕地施工机械。