苜蓿收獲機(jī)的設(shè)計(jì)-牧草收割機(jī)【三維SW】【含3張CAD圖紙+PDF圖】

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Works設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖，初步完成了整機(jī)的設(shè)計(jì)并整理出圖紙。 關(guān)鍵詞：苜蓿；割草機(jī)；往復(fù)式切割器；偏心撥禾輪 中圖分類號(hào):TD451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 0引言 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,畜牧業(yè)早已從副業(yè)變?yōu)橹鳂I(yè),作為畜牧業(yè)基礎(chǔ)的草業(yè)在生產(chǎn)中的地位隨之提升,成為種植業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要組成部分；經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也帶來(lái)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的惡化,植被覆蓋的重要性引起重視,牧草的的生態(tài)功能也逐漸被人們接受和利用。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐證明，飼草生產(chǎn)要實(shí)現(xiàn)高效益可持續(xù)發(fā)展，必須滿足兩個(gè)條件：一是經(jīng)營(yíng)規(guī)模足夠大；二是生產(chǎn)加工要實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。因此大力發(fā)展我國(guó)飼草生產(chǎn)機(jī)械裝備，實(shí)現(xiàn)飼草生產(chǎn)機(jī)械化，在我國(guó)的畜牧業(yè)發(fā)展中具有特殊的地位和重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是，牧草收獲機(jī)械化水平低，設(shè)備陳舊不能滿足收獲需求，有時(shí)還需要人工收割，使牧草產(chǎn)量和品質(zhì)下降，缺乏牧草收獲機(jī)械，已阻礙了草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 目前，我國(guó)關(guān)于牧草收獲機(jī)械的研究正處在利用引進(jìn)和自主研發(fā)階段，我國(guó)自主生產(chǎn)的割草機(jī)一般不帶壓扁輥，仿形能力也比較差，像紅三葉、苜蓿等豆科飼草的收獲，大多數(shù)都是采用國(guó)外的機(jī)器。國(guó)外的切割壓扁機(jī)價(jià)格高，對(duì)配套條件要求高，不符合我國(guó)現(xiàn)階段的國(guó)情。 因此，考慮到我國(guó)的人工草場(chǎng)多為中小型的，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一種能夠用中型拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)使用的切割收獲機(jī)。 1課題研究?jī)?nèi)容和方法 1.1研究?jī)?nèi)容 （1） 研究不同類型的撥禾輪對(duì)牧草收獲的影響因素，研究確定撥禾輪系統(tǒng)的參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸。 （2） 研究不同類型切割器對(duì)牧草切割質(zhì)量的影響因素，研究確定切割器的類型和切割器參數(shù)。 （3） 研究不同類型壓扁輥對(duì)牧草壓扁效果的影響規(guī)律，研究確定壓扁類型和結(jié)構(gòu)尺寸。 （4） 根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作要求設(shè)計(jì)確定傳動(dòng)方案、傳動(dòng)比和總的功耗。 1.2研究方法 利用檢索方法迸行中外文獻(xiàn)資料收集。 國(guó)內(nèi)外部分牧草收獲機(jī)械調(diào)查研究。 利用機(jī)械設(shè)計(jì)理論進(jìn)行計(jì)算。 利用計(jì)算機(jī)軟件(Auto CAD和Solid Works)進(jìn)行設(shè)計(jì)，繪制圖紙。 2收獲機(jī)整體方案的確定 割草壓扁機(jī)按照切割部件的結(jié)構(gòu)分類，可分為往復(fù)式切割壓扁機(jī)和圓盤(pán)式切割壓扁機(jī)；按照行走動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式分類，可分為自走式、牽引式、懸掛式；按照壓扁方式進(jìn)行分類，有橡膠輥、鋼輥和捶片式之分。根據(jù)上述牧草對(duì)切割壓扁機(jī)性能的要求，收集、分析以往使用經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)外同類產(chǎn)品最新技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，借鑒了其它切割壓扁機(jī)的設(shè)計(jì)原理方案，確定了該割草壓扁機(jī)的設(shè)計(jì)方案和總體結(jié)構(gòu)，包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳送系統(tǒng)、控制機(jī)構(gòu)以及刀頭裝置等。 其工作原理為：割草壓扁機(jī)結(jié)合動(dòng)力時(shí)，通過(guò)減速器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)撥禾輪、切割器以及壓扁輥轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著拖拉機(jī)的前進(jìn)，分禾器先將收割與不割的牧草分開(kāi)，然后撥禾輪將要割的牧草撥入割臺(tái)，同時(shí)將切割器割下的牧草撥禾輪推入壓輥，被壓扁的牧草形成一定形狀的草條鋪放于四輪車(chē)的車(chē)輪中間，完成收獲的全過(guò)程。 3關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì) 3.1撥禾輪的設(shè)計(jì) 撥禾板是撥禾輪的主要工作部件，撥禾輪工作時(shí)，撥板隨機(jī)器前進(jìn)直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又繞撥禾軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此撥禾輪撥板相對(duì)地面生長(zhǎng)的作物是這兩種運(yùn)動(dòng)的合成。為了使撥板進(jìn)入禾叢后對(duì)谷物有向后撥送作用，運(yùn)動(dòng)絕對(duì)速度應(yīng)向后，即撥禾輪撥齒的圓周線速度大于機(jī)器的前進(jìn)速度，其運(yùn)動(dòng)軌跡為余擺線。撥禾輪回轉(zhuǎn)的圓周速度與機(jī)器前進(jìn)速度之比為撥禾速比，用λ表示。其線環(huán)寬度因A值大小而改變：λ值越大，撥板引導(dǎo)和扶持作物的功能越強(qiáng)，割臺(tái)切割作物量越大，其線環(huán)越寬，但λ值太大，則撥齒和撥板撥禾時(shí)打擊作物力量過(guò)；反之，λ值越小則線環(huán)越小，撥禾能力越弱，增加了收割臺(tái)的損失。若λ=1時(shí)，則線環(huán)寬度為零，這時(shí)撥禾板不能起撥禾作用。 3.2 往復(fù)式切割器的設(shè)計(jì) 往復(fù)式切割器由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的割刀和固定不動(dòng)的支承部分組成。割刀由刀桿、動(dòng)刀片和刀桿頭等鉚合而成。刀桿頭與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，用以傳遞割刀的動(dòng)力。固定部分包括護(hù)刃器梁、護(hù)刃器、鉚合在護(hù)刃器上的定刀片、壓刃器和摩擦片等。工作時(shí)割刀作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其護(hù)刃器前尖將谷物分成小束并引向割刀，割刀在運(yùn)動(dòng)中將禾稈推向定刀片進(jìn)行剪切。 切割速度V c與進(jìn)給速度V m，它們之間的關(guān)系用臨界切割速度比來(lái)描述，由運(yùn)動(dòng)關(guān)系可知道，要想運(yùn)動(dòng)的兩道之間即不重割，也不漏割則要使前刀尖A和后刀尖B的運(yùn)動(dòng)軌跡重合此時(shí)的切割速度V c p與進(jìn)給速度Va p的比值臨界切割速度比λ p ，，將其代入整理后得 式中：—刃間節(jié)數(shù)，即相鄰兩動(dòng)刀刃間的鏈節(jié)個(gè)數(shù)取偶數(shù)； —鏈節(jié)距，mm； —?jiǎng)拥队行懈罡叨?，mm； —滑切角，大約30°。 這些參數(shù)均為切割器的基本參數(shù)，符合設(shè)計(jì)的要求。 3.3 壓扁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 苜蓿葉子小、莖桿粗，葉子與莖桿的水分蒸發(fā)不一致時(shí)，會(huì)出現(xiàn)葉子風(fēng)干現(xiàn)象，使葉子從莖桿上脫落，造成草質(zhì)量損失。為了解決這一問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了壓扁系統(tǒng)，把割下的苜蓿的莖桿及時(shí)壓扁或壓裂，使充滿汁液的植物細(xì)胞暴露出，加速了水分的蒸發(fā)過(guò)程，從而加速了苜蓿的干燥，大大減少相應(yīng)的作業(yè)費(fèi)用、能量消耗以及縮短青貯飼料所需的時(shí)間。 由于割草壓扁機(jī)要完成撥禾、切割、壓扁等對(duì)牧草收獲復(fù)式作業(yè)，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，要求結(jié)構(gòu)緊湊，功率消耗低，工作運(yùn)行平穩(wěn)。為此，根據(jù)割草壓扁機(jī)的撥禾輪傳動(dòng)部分、切割傳動(dòng)部分和壓扁傳動(dòng)部分的要求完成的工作及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 在苜蓿壓扁收獲中，一系列的要完成：撥禾，切割，壓扁，鋪成條狀。所以要求設(shè)計(jì)緊湊消耗少，以及達(dá)到平衡等。 動(dòng)力由拖拉機(jī)輸出。由撥禾輪將苜蓿撥倒，通過(guò)往復(fù)式割刀進(jìn)行切割，牧草堆積到集草平面，上下壓扁輥轉(zhuǎn)動(dòng)，擠壓牧草。 4總結(jié) 飼草業(yè)具有巨大的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，越來(lái)越引起國(guó)家和地方的重視，但飼草量不足，質(zhì)量不高，主要原因是牧草收割機(jī)數(shù)量少，種類缺，價(jià)格比較高，收割費(fèi)用遲遲降不下來(lái)，手工作業(yè)占很大比重，這制約了我國(guó)牧草業(yè)的發(fā)展。我國(guó)割草壓扁機(jī)大多模仿外國(guó)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研制的，工作性能不穩(wěn)，和國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)不配套；或者從國(guó)外直接進(jìn)口外國(guó)產(chǎn)品，有些功能開(kāi)發(fā)不出來(lái)，浪費(fèi)了能源，這些都不適宜我國(guó)國(guó)情，我們國(guó)家農(nóng)牧民急缺小而靈活的適合家用的小型牧草收獲機(jī)械，基于這一點(diǎn)，在現(xiàn)有機(jī)具的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)中外文獻(xiàn)資料的查閱和收集和對(duì)部分國(guó)內(nèi)外牧草收獲機(jī)械的調(diào)研，根據(jù)農(nóng)牧民的實(shí)際需要，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了與中型拖拉機(jī)配套使用后置割草壓扁機(jī)，得出以下結(jié)論： 設(shè)計(jì)往復(fù)式割草壓扁機(jī)該機(jī)與20馬力拖拉機(jī)配套使用，幅寬1．66米，整機(jī)體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，可一次性完成撥禾、切割等復(fù)式作業(yè)。集合了割草機(jī)，壓扁機(jī)的功能，簡(jiǎn)化了機(jī)器結(jié)構(gòu)，大大減少相應(yīng)的作業(yè)費(fèi)用、能量消耗以及縮短青貯飼料所需的時(shí)間，對(duì)草地?zé)o任何負(fù)作用，提高收獲效率，適用于中小型牧草場(chǎng)。 采用偏心撥禾輪，將牧草垂直撥入割臺(tái)，并及時(shí)推向壓扁輥，減少了牧草損失。 參考文獻(xiàn) [1] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社,2007.181-189. 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