【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對照文獻(xiàn)翻譯】4H-2型花生收獲機(jī)的設(shè)計原理及運(yùn)動特性分析【word英文2451字10頁word中文翻譯3850字9頁】

【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對照文獻(xiàn)翻譯】4H-2型花生收獲機(jī)的設(shè)計原理及運(yùn)動特性分析【word英文2451字10頁word中文翻譯3850字9頁】,機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對照文獻(xiàn)翻譯,word英文2451字10頁,word中文翻譯3850字9頁,機(jī)械類,畢業(yè)論文,中英文,對照,對比,比照,文獻(xiàn),翻譯,花生,收獲,收成,設(shè)計,原理,運(yùn)動,特性,分析,word 4H-2型花生收獲機(jī)的設(shè)計原理及運(yùn)動特性分析 摘要 本文主要描述和分析了4H-2型花生收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理和主要部件的設(shè)計，并對其主要的工作部件建立了運(yùn)動學(xué)模型。在結(jié)構(gòu)最優(yōu)化的基礎(chǔ)上,利用VB編程和SPSS軟件描繪出了工作部件的代表性軌跡;并簡述了其性能特點(diǎn),為今后同類型花生收獲機(jī)的研究提供了理論基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：花生收獲機(jī)；設(shè)計原理；運(yùn)動特性 1 引言 　花生是世界上的主要的油料植物，它僅次于大豆，并在油料生產(chǎn)和國際貿(mào)易中排名第二.長期以來，花生的種植、收獲和加工絕大部分工作由手工作業(yè)完成，它是一種效率低下的工作，并且嚴(yán)重影響了花生的生產(chǎn)產(chǎn)量。尤其是近幾年，隨著農(nóng)村剩余勞動力向城市地區(qū)的轉(zhuǎn)移，花生生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)的矛盾更加激化，在此過程中的機(jī)械化就顯得尤為重要。 　在發(fā)達(dá)國家中對于花生收獲機(jī)的研究和開發(fā)已有很長的時間了，典型的代表就是美國的LP- 2型花生收獲機(jī)和Courtesy lf Lilli ston制造公司的花生聯(lián)合收獲機(jī)以及荷蘭密歇根州的PH- 2型花生收獲機(jī)?；ㄉ斋@機(jī)在中國的發(fā)展要晚于發(fā)達(dá)國家，大致從 20世紀(jì)60年代開始。70年代以來，許多具有代表性的仿造的花生收獲機(jī)被引進(jìn)中國，如東風(fēng)69型，4HW -800型和4H- 150型等。這些產(chǎn)品對于花生收獲雖然帶來了便利性，但目前所有收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)均采用了兩步收獲方式，即挖掘鏟與分離鏈相配合。這些機(jī)器必須配合大中馬力的拖拉機(jī)。這樣以來不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高、耗電多、可靠性差，而且造成很高的收獲損失率，使花生藤蔓延無序，不方便手工收集。它不適合當(dāng)代的花生收獲要求，并導(dǎo)致了目前的花生收獲幾乎都是由手工作業(yè)完成?；ㄉ斋@的機(jī)械化程度嚴(yán)重影響了花生生產(chǎn)的發(fā)展。 　隨著環(huán)境的惡化，在春季或秋季的播種季節(jié)，出現(xiàn)了干旱或降雨量減少的現(xiàn)象。花生的生產(chǎn)受到了這種惡劣天氣的影響，進(jìn)而產(chǎn)生了采用塑料薄膜覆蓋的技術(shù)（圖1顯示了其部分結(jié)構(gòu)）。這種新技術(shù)在保持土壤水分，增加地面溫度，減少幼苗期的管理，以及增加花生的產(chǎn)量方面都發(fā)揮了重要作用。多功能花生播種機(jī)在大片地區(qū)已經(jīng)應(yīng)用，隨之薄膜的數(shù)量仍然增加，繼而影響接下來的工作。 圖1 花生覆蓋塑料薄膜和播種床的簡介 　為了解決上面提到的問題，一種具有新型工作原理和結(jié)構(gòu)的花生收獲機(jī)已被發(fā)明，并且已經(jīng)投入到了市場。該收獲機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)取得了小型專利（專利號：ZL01221476.0），并且該專利（專利號：99124518.0）也基本上一直處在調(diào)查研究中。 2 花生收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)的分析 4H-2型花生收獲機(jī)結(jié)合了種植和農(nóng)業(yè)需求的先進(jìn)方法，在一個工作行程中它可以收獲兩行。它配備了8.8?13.0千瓦的小四輪拖拉機(jī)。4H-2型花生收獲機(jī)是由量具輪、傳動軸、偏心輪、連桿、長搖臂、直立軸、收獲部分、長連桿、搖臂以及安裝設(shè)備和機(jī)架等部分組成。圖2展示了它的結(jié)構(gòu)。 1量具輪 2聯(lián)軸器 3傳動軸 4直立軸 5長搖臂 6長連桿 7安裝裝置 8搖臂 9直立軸 10收獲機(jī)部分 11偏心輪 12連桿 13收獲部分 14機(jī)架 圖2 花生收獲機(jī)示意圖 4H -2型花生收獲機(jī)工作部件的驅(qū)動力來自于拖拉機(jī)的動力輸出。當(dāng)本機(jī)與拖拉機(jī)前進(jìn)時，動力輸出軸通過聯(lián)軸器2和傳動軸3驅(qū)動偏心輪11運(yùn)動。然后，偏心輪11通過連桿12驅(qū)動長搖臂5運(yùn)動。由于直立軸4和收獲部分13做在一起，搖臂8和長連桿6及長搖臂5構(gòu)成反平行四邊形機(jī)構(gòu)，因此收獲部分10和13隨著直立軸4和9以相同的頻率和角度但相反的方向擺動。其工作過程是：挖掘鏟10和13挖出花生并使其向后移動，而縱向網(wǎng)格連續(xù)做擺動，迫使土壤和花生分開。通過這種運(yùn)動，重的土壤通過網(wǎng)格沉落，而較輕的花生向上移動，從而使花生與土壤分離良好。花生不斷向后移動，最后平鋪在挖開的地上，這樣就可以方便人工收集了。表1展示了4H-2型花生收獲機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 表1主要技術(shù)參數(shù) 功率要求 8.8?13.0千瓦小四輪拖拉機(jī) 生產(chǎn)力/萬株每小時 0.10?0.13 花生損失率 ≤2％ 土壤中花生含有率（按數(shù)量計算） <5％ 花生破碎率 <1％ 花生拾取率 <3.5％ 外形尺寸（長×寬×高mm）/ mm3 1280×L180×780 凈重/千克 158 3 主要工作部件的設(shè)計 3.1 機(jī)械傳動部件的設(shè)計 　 為了克服在本文中提到的傳統(tǒng)花生收獲機(jī)的缺點(diǎn)，一種具有新型結(jié)構(gòu)和工作原理的4H-2型花生收獲機(jī)已被發(fā)明。它的挖掘鏟和分離部分結(jié)合在一起，能夠降低能量消耗、設(shè)備的大小和收獲損失。它的傳動與控制機(jī)構(gòu)是為高效率傳送功率和方便調(diào)整而設(shè)計的。為了匹配8.8千瓦的拖拉機(jī)，4H-2型花生收獲機(jī)的動力輸入軸1位于左側(cè)側(cè)翼。反平行四邊形機(jī)構(gòu)是本機(jī)的顯著特點(diǎn)，它使挖掘鏟同角度反方向的擺動。兩個挖掘鏟所產(chǎn)生的側(cè)向力互相平衡，這樣機(jī)器的穩(wěn)定性得到了保證，收獲機(jī)大規(guī)模的生產(chǎn)與廣泛的普及將使生產(chǎn)的投資也大為減少。 3.2 挖掘鏟機(jī)架的設(shè)計 當(dāng)收獲機(jī)在稠密花生地工作時，花生的運(yùn)送通道很容易被輕易卡住，導(dǎo)致工作阻力增加，花生分離效果欠佳，甚至是收獲機(jī)無法繼續(xù)工作。為了解決這個問題，半開放機(jī)械臂已為挖掘鏟機(jī)架而設(shè)計（如圖3所示），其底部就是挖掘鏟。正因?yàn)樗袃蓚€挖掘鏟，它的形式分別 是什么和什么，形成了運(yùn)送通道，這就使得花生秸稈很容易通過。 圖3 挖掘鏟機(jī)架示意圖 3.3 V形皮帶傳送的設(shè)計 根據(jù)不同情況的土地，應(yīng)該調(diào)整和改變收獲部分的擺動頻率。出于這個原因，通過替換V型皮帶輪而改變擺動頻率的V型帶傳送機(jī)構(gòu)已被采用。在優(yōu)化四連桿機(jī)構(gòu)和皮帶輪的大小之后，擺動的頻率和范圍更加合理。 3.4 網(wǎng)格狀的設(shè)計 　如果網(wǎng)格的截面形狀為圓形，那么和挖掘鏟的連接點(diǎn)在工作之后則很容易被折斷。為了提高其抗彎曲強(qiáng)度，在理論設(shè)計和實(shí)驗(yàn)分析（如圖4示結(jié)構(gòu)）后，“平坦”的矩形截面網(wǎng)格已被采取。 圖4 網(wǎng)格形狀圖 4運(yùn)動學(xué)方程 4.1 主要部分的理論分析 圖5表明了4H-2型花生收獲機(jī)的傳動部分結(jié)構(gòu)。在該圖中，3號是傳動軸，11號是偏心輪，AE和BD分別表示搖桿臂5和8，CD和EF分別表示連桿6和12，A和B分別表示豎立軸4和9（參照圖2）。 圖5 傳動部分結(jié)構(gòu)示意圖 圖6 運(yùn)動簡化圖 　當(dāng)4H-2型花生收獲機(jī)工作時，傳動軸3驅(qū)動偏心輪11運(yùn)動。由于E點(diǎn)的軌跡是一個空間圓弧，但其長度在XOY坐標(biāo)平面中遠(yuǎn)遠(yuǎn)比AE搖桿的軌跡圓弧短（<10％），所以在XOY坐標(biāo)平面中E點(diǎn)軌跡大致是直線運(yùn)動。圖6表示出了其運(yùn)動的形式。O'F代表偏心距和EF代表連桿12。由于O'F= R，EF= L，則E點(diǎn)軌道可近似被視為一條直線OE。根據(jù)軸直角性可以用來建立運(yùn)動學(xué)方程。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以O(shè)O'為X軸的正方向。根據(jù)已知條件，在開始t = 0時，F(xiàn)是在F'的地方，E在原點(diǎn)O的地方。顯然OF'+O'F'= L+R。在任何時間E點(diǎn)坐標(biāo)為： 假定,,那么 根據(jù)曲柄搖桿結(jié)構(gòu)，K通常取1/6?1/4。由二項式公式，那么 從第三位開始的其他數(shù)字小得多，所以忽略不計。 即：，則E點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)方程近似為： 　反平行四邊形機(jī)構(gòu)ABCD的運(yùn)動特性取決于E點(diǎn)的軌跡，圖7表示了其結(jié)構(gòu)。A和B分別代表直立軸4和9，AE和BD分別代表搖桿5和8，CD為連桿6。如果A在零（0，0），AX方向是坐標(biāo)軸的正方向，AE= L1，那么A（直立軸）角速度方程近似為： 圖7 反平行四邊形機(jī)構(gòu)示意圖 4.2 收獲部分的運(yùn)動學(xué)方程 　如圖8所示，當(dāng)4H-2型花生收獲機(jī)相對地面靜止時，擺動網(wǎng)格AH上任意點(diǎn)都繞其豎直軸線做水平和扇形往復(fù)運(yùn)動。工作時，擺動網(wǎng)格上任意點(diǎn)的運(yùn)動可分為繞其軸線的擺動和隨拖拉機(jī)的前行。正是因?yàn)樨Q直軸的擺動速度是不同的，運(yùn)動軌跡也不一樣，但它有確定的規(guī)律。以擺動網(wǎng)格的最遠(yuǎn)點(diǎn)H為例，其相對靜態(tài)的方程為： 其相對運(yùn)動學(xué)方程為： 　在最優(yōu)參數(shù)的基礎(chǔ)上，擺動網(wǎng)格最遠(yuǎn)點(diǎn)H的軌跡已經(jīng)利用Visual Basic和SPSS統(tǒng)計軟件得到（在圖9所示）。 圖8 速度合成示意圖 圖9 點(diǎn)H相對運(yùn)動軌跡 5 收獲機(jī)的功能特性 　4H-2型花生收獲機(jī)成功創(chuàng)立并應(yīng)用了擺動挖掘原理和反平行四邊形機(jī)構(gòu)，它打破了依靠挖掘鏟和獨(dú)立鏈相結(jié)合在一起收獲的傳統(tǒng)方式。 （1）4H-2型花生收獲機(jī)與常見的小四輪拖拉機(jī)相結(jié)合。這臺機(jī)器設(shè)計合理、工作可靠、性能穩(wěn)定、調(diào)整方便、適應(yīng)性高，可以在多樣的農(nóng)田里工作，收獲各種品種的花生。 （2）挖掘鏟和分離器相結(jié)合成為了擺動挖掘的原理。通過這一套裝置已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了花生挖掘和分離的工作，并且簡化了工作程序。通過反平行四邊形機(jī)構(gòu)，兩個收獲部分傳遞動力，驅(qū)使他們以相同角度但相反方向來進(jìn)行擺動，使作用在挖掘鏟兩側(cè)的力互相平衡，這樣確保了操作的穩(wěn)定性，其運(yùn)動阻力和功率消耗也被降低了。 （3）在收獲的過程中，塑料薄膜不被破壞，容易隨同花生秸稈一起收集，且在地面上沒有殘留。 （4）由于創(chuàng)立了擺動挖掘原理，收獲機(jī)的整體阻力和功率消耗也降低了。由于這種擺動功能，具有重量大的土壤通過網(wǎng)格下沉，重量輕的花生向上移動，從而使花生的損失率顯著降低。 （5）花生收獲機(jī)的各種工作和性能指標(biāo)均優(yōu)于同類型機(jī)器，其生產(chǎn)效率更高，損失率更低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 　對于中國的小規(guī)模農(nóng)田來說，4H-2型花生收獲機(jī)是新型典型的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，更加適合中國花生生產(chǎn)。這種收獲機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。它的各項性能指標(biāo)均優(yōu)于中國花生收獲機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它為客戶帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益。在應(yīng)用和推廣用于花生生產(chǎn)后，4H-2型花生收獲機(jī)已經(jīng)贏得了社會廣泛贊譽(yù)。這項專利成果充分表明，4H-2型花生收獲機(jī)的設(shè)計和原理已經(jīng)達(dá)到了一個新高度。 參考文獻(xiàn) [1] 段書芬，侯文廣.世界花生生產(chǎn)及貿(mào)易前景[J].中國農(nóng)業(yè)通報，1990,6（2）:21-25. [2] 陶守祥.山東省花生高產(chǎn)的現(xiàn)狀和前景[J].花生科技,1993,2:26-29. [3] 陳傳強(qiáng).花生生產(chǎn)技術(shù)機(jī)械化的廣播演講[R].山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣中心,2000. [4] 中國農(nóng)業(yè)電影電視中心.有多少臺花生收獲機(jī)[N].2002-10-15。 [ 5 ] 花生生產(chǎn)綜合機(jī)械化技術(shù).山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，1999. [ 6 ] 浩明,等.花生生產(chǎn)機(jī)械[M].河北省出版社，1981,81-90. [7] 華發(fā)改.蓋膜種植是提高花生生產(chǎn)的新路徑[N].福建農(nóng)業(yè)科技，2000,4:12-14. [8] 孫延浩.花生生產(chǎn)栽培.金盾出版社，1991,61-80. [ 9 ] 山東省花生研究所.花生[ M ].濟(jì)南：山東省科學(xué)技術(shù)出版社，1982,46-52. [10] 南京工學(xué)院,西安交通大學(xué).理論力學(xué)（第二版）[M].高等教育出版社，1985，112 – 210. 10