果園旋耕機總體設計含proe三維及11張CAD圖帶開題報告-獨家.zip

果園旋耕機總體設計含proe三維及11張CAD圖帶開題報告-獨家.zip,果園,旋耕機,總體,設計,proe,三維,11,CAD,開題,報告,獨家 1 課題名稱及來源： 名稱：果園旋耕機 來源：XXXX 2 研究的目的、意義和國內外研究現(xiàn)狀： 2.1 選題的目的及意義 土壤耕作是果園種植業(yè)生產過程中的一個重要環(huán)節(jié)，對果園水果作物增產具有重要的作用。由于土壤耕作是一項能耗很大的作業(yè)，傳統(tǒng)的土壤耕作機械，如犁、靶等都需要多次耕作，會對土壤造成破壞，不利于水土保持，能耗較大。旋耕機切土、碎土能力強，一次旋耕能夠達到一般犁靶作業(yè)幾次的碎土效果；耕后地表平整、松軟、細碎，能夠滿足精耕細作的農藝要求。旋耕機的發(fā)展大幅提高了農業(yè)生產效率，且縮短工序間隔，有利于抗旱，減少拖拉機進地次數(shù)，減輕對土壤的壓實，降低能源消耗和作業(yè)成本，減少機具投資，提高機具利用率。近年來，國內還田技術和免耕少耕技術的推廣應用，使旋耕機得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機的主要配套機具之一。應用并推廣自動化、智能化、高性能的農機裝備是林果產業(yè)化的必然趨勢。果園旋耕機能夠直接滿足果園旋耕作業(yè)的需求，提高生產效率降低勞動強度增加果樹產量和果農收入，促進林果業(yè)的發(fā)展同時，旋耕機的應用有利于保護性耕作模式的推廣。 國內目前應用的機型主要為微耕機，由手扶拖拉機演變而來，依靠人工手扶控制，偏重，外形尺寸大；因此人工操作費時費力，勞動強度大。在矮化密集型果園中，果樹間距較小，旋耕作業(yè)幅寬受到限制，人工操縱轉向、轉移較費力；由于樹干的阻礙，同行兩株果樹之間的作業(yè)區(qū)域無法直線耕作，漏耕多。微耕機驅動功率一般不大于7.5kw，受驅動功率的影響，對不同特性的土壤適應能力差，土壤含水率低于20%時，尚能工作對于高含水率的粘性土壤或當含水率在20%以上時，耕作阻力增大，碎土性能會變差。目前已有產品受驅動功率和手扶人工操作的限制，生產率相對較低；另外產品開發(fā)類型上，有產品結構和功能同質化的趨勢。國內開發(fā)的產品功能已由單一旋耕功能向多功能發(fā)展，配上相應農機具有可實現(xiàn)旋耕、犁耕、鋤草、開溝、培土等多種功能作業(yè)。從生產效率、經濟成本而言，果園微耕機作業(yè)模式嚴重滯后于目前果園的規(guī)?；?、工廠化生產發(fā)展趨勢。 目前，針對果園旋耕機的產品結構、作業(yè)性能、可靠性及商品經濟性等方面的研究有待進一步展開，因此，我選擇果園旋耕機的設計課題，對目前國內的旋耕機進行結構上的改進，使改進后的旋耕機更加的適應目前果園的規(guī)?；⒐ぞ呋a發(fā)展趨勢，提高耕作效率。 2.2 國內外研究現(xiàn)狀 我國對于旋耕機的研制始于20世紀50年代末，初期主要研制與手扶拖拉機配套的旋耕機，后來研制出與中型輪式拖拉機配套的旋耕機；70年代初完成了與當時國產的各類拖拉機配套的系列旋耕機的設計，并使之得到了推廣應用；到80年代，與手扶拖拉機配套的旋耕機由專用型發(fā)展到兼用型，由與手扶拖拉機配套發(fā)展到與輪式及履帶式拖拉機配套。旋耕機在我國的發(fā)展經歷了單機研制，發(fā)展系列產品，新產品開發(fā)和換代3個階段，隨著新的種植，耕作農藝的發(fā)展和推廣，在旋耕機基礎上還研制出了多種用途的聯(lián)合復式作業(yè)機。 目前，我國果園機械化水平整體偏低，少有專門用于果樹苗圃和果園的管理作業(yè)機具，難以滿足作業(yè)要求，其主要原因是我國果樹種類繁多，分布地域遼闊，除了平原地區(qū)，多數(shù)果園分布于山地丘陵地，地形復雜，作業(yè)環(huán)境比較惡劣。另外，部分果園種植規(guī)模較小，果農追求產量而培育多枝大冠樹形或在行間套種其他作物，不利于果園地面管理，特別是在果樹抽梢結果期，農機具很難進入園間。對于果樹苗圃來說，育苗工作的主要任務是加強苗期管理，滿足苗木生長所需的水肥條件，及時除草和防治病蟲害。但是果樹苗圃一般種植密度較大，果樹苗木株高較高，普通機械很難在滿足作業(yè)要求的同時避免作業(yè)過程對果樹苗木造成的刮擦碾壓等機械損傷。這種損傷是不可修復的，輕者降低果樹苗木品質，重者直接導致果樹苗木的死亡。隨著果樹園林業(yè)的發(fā)展，果樹栽培模式迎來了一次革命，由傳統(tǒng)的喬砧密植型變革為新型的矮砧密植型，這就為果園機械化作業(yè)提供了發(fā)展條件。 旋耕機目前在國內外有多種的分類方法，按刀軸的位置可分為臥式、立式和斜置式，目前臥式旋耕機使用較為普遍。旋耕機傳動形式有中間傳動和側邊傳動兩種，中間傳動系統(tǒng)由萬向節(jié)傳動軸和中間傳動箱組成；側邊傳動系統(tǒng)由萬向節(jié)傳動軸，中間傳動箱和側邊傳動箱組成，側邊傳動又有齒輪傳動和鏈輪傳動兩種，側邊傳動箱采用鏈傳動時，雖然加工要求較低，但其可靠性較差，使用壽命短，鏈條斷后會增加維修費用。當采用中間傳動時，傳動箱的下部會造成漏耕，影響作業(yè)質量，為了解決這個問題，在傳動箱下固定一個松土鏟，即小型鏵式犁，或者在傳動箱的旁邊裝兩把特殊的彎刀。為了適應不同的土壤條件及拖拉機動力輸出軸轉速，有的旋耕機的傳動箱配有速比不同的齒輪，得到不同的刀輥轉速。旋耕機與拖拉機的掛接有3點懸掛，直接聯(lián)接和牽引三種方式，我國目前采用前兩種聯(lián)接方式，3點懸掛式旋耕機的懸掛及升降與鏵式犁相同，有拖拉機動力輸出軸驅動，通過萬向節(jié)傳動軸，經傳動箱減速后帶動刀軸工作。直接聯(lián)接式旋耕機主要用于與手扶拖拉機配套，一般是將手扶拖拉機的變速箱后蓋取下來，然后將旋耕機減速箱和拖拉機變速箱用螺栓聯(lián)接在一起，動力由拖拉機變速箱里的齒輪直接傳給旋耕機的齒輪，以驅動旋耕機運轉。臥式旋耕機刀輥的轉向有正轉和反轉兩種，目前使用較多的是正轉旋耕機。正轉時刀片強制切碎土塊，并將土塊向后拋擲，土塊與機罩及拖板相撞后，進一步破碎，碎土充分，但功耗較大，在耕深增加時，影響耕深的穩(wěn)定性。刀輥反轉則有利于降低切土能耗和提高碎土效果，覆蓋埋青能力強，但易導致已耕土塊堆積，造成刀輥的重復切削，增大了不必要的負荷和功耗。刀輥轉速對旋耕機組的功耗影響較大，較理想的配置是低的刀輥轉速和較高的前進速度。刀片有鑿型刀、直角型刀、彎刀3種形式，其中彎刀在我國得到了廣泛的應用，彎刀的刃口由曲線構成，包括側切刃和正切刃兩個部分，可輕松的將草莖切斷，且不易纏草，適合在多草的耕地里作業(yè)。 目前，我國及國外的果園旋耕機使用范圍不斷擴大，向寬幅、高速型旋耕機發(fā)展；向聯(lián)合作業(yè)機組方向發(fā)展；向節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)戰(zhàn)略型發(fā)展；全幅深等新型旋耕機研發(fā)逐漸起步。 國內的果園果樹的行距一般在3m以內，另外受樹枝的影響，果園旋耕機作業(yè)幅寬在2m以內，并且果樹的樹干就是旋耕機的障礙物；對兩行果樹之間的區(qū)域，采用人工手扶控制直線耕作；對于兩行兩株果樹之間的作業(yè)區(qū)域，3點后懸掛旋耕機無法進入作業(yè)，在該區(qū)域存在漏耕少耕的現(xiàn)象，需要微耕機進行二次補耕。目前果園使用的旋耕機以自走式微耕機和手扶拖拉機驅動的微耕機為主。自走式微耕機（圖1）屬于自推進耕耘機械，取消了驅動輪，由發(fā)動機驅動的旋轉工作輥在耕作土壤的同時，受到土壤反作用力推動機具前進。工作時，發(fā)動機經變速機構傳遞動力個旋耕刀輥，轉動的刀片切削、擠壓、破碎土壤，同時在銑切過程中依靠土壤產生的反力推動機組前進。手扶拖拉機驅動的微耕機（圖2），工作時，發(fā)動機動力傳遞到變速機構，再經過傳動軸驅動旋耕部件作業(yè)。從結構上看，以上兩種機型的微耕機都是由手扶拖拉機演變而來的。 3 課題的研究內容、目標及可行性分析 3.1 研究內容 1、果園旋耕機整體結構方案的設計。 2、旋耕機刀軸類型、旋耕機與拖拉機掛接方式、刀輥轉向、刀片類型的選擇。 3、動力系統(tǒng)的設計與計算。 4、傳動系統(tǒng)的設計與計算。 5、分土系統(tǒng)的設計與計算。 3.2研究思路和方法 本次設計的主要內容是果園旋耕機的設計，研究的思路和方法為通過資料的查閱了解和掌握開溝機的工作原理、特點、分類及研究現(xiàn)狀等內容；依據掌握的資料對果園旋耕機進行總體方案的選擇、比較、論證與確定；通過得到的總體方案，對其涉及到的主要零部件進行設計和計算。對總體結構進行三維實體建模，進行結構的優(yōu)化，采用總結法對本次設計進行全面的總結。 3.3 研究目標 通過對現(xiàn)有果園旋耕機的理論知識的掌握，根據查詢各個文庫的研究與期刊，分析現(xiàn)在的果園旋耕機機械結構存在的問題，利用我大學期間所學的專業(yè)知識及查詢資料對現(xiàn)有的果園旋耕機進行改進，對各個機械系統(tǒng)進行重新計算與設計，擬定果園旋耕機優(yōu)化方案，以達到滿足果園旋耕作業(yè)的需求，提高耕作效率與效果，提高生產率的目的，使果園旋耕能力進一步提高。然后對旋耕機機械部件進一步優(yōu)化，得到最優(yōu)設計方案。優(yōu)化后的設計方案及機械結構將大大提高生產力、切土碎土效果、滿足果園耕作的農藝效果。 1、滿足國內果園旋耕的實際需要。 2、有足夠的工作強度和安全性能。 3、適應性較強。能夠在不同土質、不同濕度的情況下正常工作。 4、本次設計的機器要滿足結構簡單、操作維修均比較簡便。 3.4 可行性分析 （1）對國內外現(xiàn)有果園旋耕機的設計現(xiàn)狀進行了解，收集的資料具有真實有效性。 （2）技術可行性 1）隨著市場競爭的激烈，農業(yè)機械化的發(fā)展，尤其是果園耕地方面機械化高效化的快速發(fā)展，改進后的旋耕機可以滿足對于現(xiàn)有果園土地狀況及土壤狀況的需求。 2）石河子大學圖書館館藏中、外文書刊290萬余冊，年訂中、外文期刊3000余種、報紙180種，購入萬方、維普、Springer LINK、SDOS等中外文電子圖書、期刊數(shù)據庫等數(shù)字資源20余種，為課題的完成提供了豐富的數(shù)據和文獻資源。 3、操作的可行性 本人在大學四年的學習期間，牢固的掌握了機械設計方面的理論知識，能熟練運用機械知識對現(xiàn)有果園旋耕機的機械結構進行改進。并對pore軟件進行了學習研究，能夠運用此軟件對改進后的果園旋耕機進行三維的機械結構的表達。對AUTOCAD制圖軟件也有一定的學習基礎，能夠運用此軟件繪制果園旋耕機二維圖和零件圖，具備在規(guī)定時間內達到預期目標的能力。 4. 關鍵問題和難點分析 4.1 課題研究的關鍵問題 課題研究的關鍵問題在于以下幾個方面： 1、果園旋耕機總體方案的選擇與確定； 2、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、分土系統(tǒng)的設計與計算。 3、三維模型的建立。 4.2 課題研究的難點分析 課題研究的難點為總體方案的選擇與確定，機構的設計與計算等，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1、確定本次設計方案，機械結構及系統(tǒng)的類型。 2、如何使本次設計的果園旋耕機，滿足果園旋耕的需要。 3、在若干可行方案中如何確定最優(yōu)方案。 4.3 進度計劃 第一周：熟悉課題內容，收集相關數(shù)據和資料，擬定研究方案并完成文獻綜述、開題報告和文獻翻譯等任務； 第二周：對研究方案進行分析，并與指導老師進行討論交流，得出最優(yōu)方案； 第三至五周：利用制圖軟件進行裝配圖三維圖及零件圖的制作； 第六至七周：撰寫論文，匯總資料，準備答辯； 參 考 文 獻 [1]萬暢,李文春,畢新勝,尹新文,李國禮.淺談國內果園旋耕機存在的問題和解決思路[J].農機化,2013,(05):15-17. [2]羅進軍,王斌,畢新勝,王劍,曾小輝,明光.果園避障旋耕機的研究與設計[J].農機化研究,2016,(01):138-141. [3]方玉亭,劉瑩軍.瑪斯特1GZ-120遙控微型履帶式旋耕機作業(yè)試驗及使用建議[J].現(xiàn)代農機,2017,(01):45-47. [4]范瑤,劉俊峰,李建平.高地隙果園動力底盤的設計[J].農機化研究,2013,(04):92-95. [5]張義民,夏剛,魏高艷.柑橘園使用微耕機效應調查與建議[J].果農之友,2012,(10):31+39. [6]慈志娟.一批果園設施與機具科技創(chuàng)新成果亮相[J].煙臺果樹,2011,(04):50-51. 指導老師審閱意見: 指導老師（簽字）： 年 月 日 備注： 6