基于1BF-160型拔桿粉碎還田機(jī)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)開題論證報(bào)告專業(yè)機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動化學(xué)生姓名黃磊班級BD機(jī)制041學(xué)號0420110113指導(dǎo)教師曹兆熊完成日期2008年4月5日1課題名稱：1BF-160型拔桿粉碎還田機(jī)設(shè)計(jì)一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1.課題來源：本課題來源于生產(chǎn)實(shí)際。1BF-160型拔桿粉碎還田機(jī)與黃海金馬-50型拖拉機(jī)相匹配，能夠?qū)⒚藁?、玉米等秸稈連根拔起后粉碎還田，以變廢為肥和方便于后茬作物的種植。本課題是在現(xiàn)有機(jī)型“錘爪式粉碎還田機(jī)”的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)，主要研究和解決秸稈在粉碎前如何連根拔起等問題。2.課題研究的主要內(nèi)容：1）設(shè)計(jì)總體方案：在現(xiàn)有機(jī)型“錘爪式粉碎還田機(jī)”的基礎(chǔ)上，融合“拔棉桿機(jī)的技術(shù)，使之兩機(jī)合一，以達(dá)到一次性完成拔桿、粉碎和還田作肥的目的；2）繪制總裝圖、田間作業(yè)狀態(tài)圖；3）設(shè)計(jì)零部件：包括繪制拔棉桿部件圖，繪制傳動軸、齒輪、帶輪、齒輪箱體零件圖等。主要零件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和校核。3國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述：1）國外在保護(hù)性耕作技術(shù)的實(shí)施中，并不過分強(qiáng)調(diào)完全的免耕(零耕作)，而是多采用覆蓋耕作、少耕與免耕播種相結(jié)合，覆蓋耕作、少耕被作為保護(hù)性耕作技術(shù)路線中必不可少的環(huán)節(jié)，這樣做并不僅只是為了防止秸稈對播種機(jī)的堵塞，而是基于這種做法對作物生長有利的科學(xué)實(shí)踐與認(rèn)識，收到較好的效果。2）美國保護(hù)性耕作機(jī)具是配套的、構(gòu)成系列產(chǎn)品，保護(hù)性耕作機(jī)具的研制與使用被放在很重要的位置。我國對免耕播種機(jī)的研制與發(fā)展很重視，將耙、除草機(jī)、深松機(jī)等耕作機(jī)具放在相對次要的位置。實(shí)際上，美國的保護(hù)性耕作機(jī)具在設(shè)計(jì)上并不要求將秸稈切得很碎，不使用秸稈粉碎機(jī)和旋耕機(jī)。而我國為了解決免耕播種機(jī)的堵塞問題，不得不大量使用秸稈粉碎機(jī)和旋耕機(jī)，正是因?yàn)槲覈狈﹂_發(fā)像美國那樣的保護(hù)性耕作配套機(jī)具。因此，建議引進(jìn)美國保護(hù)性耕作機(jī)具的主要類型為：條狀少耕機(jī)(Min-TillRipper)、松土除草機(jī)(Cultivators)和聯(lián)合作業(yè)機(jī)(CombinationTools)。3）我國從80年代開始就有不少企業(yè)從事農(nóng)作物秸稈粉碎還田的研究與生產(chǎn)。到1998年，全國擁有各種秸稈粉碎還田機(jī)11萬臺，較上年增加2.79萬臺；1998年全國推廣秸稈粉碎還田面積1040萬公頃，較上年增長了309萬公頃?？傮w歸納起來，秸稈粉碎還田機(jī)的發(fā)展趨向，有以下幾個(gè)主要方面。大中型拖拉機(jī)配套機(jī)型成為發(fā)展的方向。以往我國的秸稈粉碎還田機(jī)主要是配套小型四輪拖拉機(jī)的，與大知中型拖拉機(jī)相配套的秸稈還田機(jī)的數(shù)量增長較快，大中機(jī)型成為主要發(fā)展方向。原因是配套小四輪的小型還田機(jī)，生產(chǎn)效率低，粉碎效果亦不太理想。另外，目前農(nóng)民購買秸稈還田機(jī)也想像購買聯(lián)合收割機(jī)一樣，把還田機(jī)作為一種賺錢的工具。在河南省，機(jī)械粉碎秸稈還田每畝收費(fèi)達(dá)10元，1臺6000余元的秸稈還田機(jī)，一年作業(yè)兩個(gè)季度，基本上就可以收回投資。因而，農(nóng)民愿意購買作業(yè)效率高，作業(yè)質(zhì)量好的大中型秸稈還田機(jī)。2新商品開發(fā)進(jìn)程加快過去我國的秸稈粉碎還田機(jī)主要是臥式結(jié)構(gòu)的甩刀式或錘爪式兩種。而近兩年，新機(jī)型涌現(xiàn)出很多。從結(jié)構(gòu)上看，有天津市富康農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司研制開發(fā)的新型鞭式秸稈根茬切碎還田機(jī)，其刀具為仿三節(jié)鞭式，爆發(fā)力大，不僅能粉碎地上的秸稈，還可以切碎地下的玉米根茬；河北省欒城縣農(nóng)機(jī)所研制的立式雙軸切碎機(jī)。懸掛于拖拉機(jī)前部，雙軸垂直于地面，對于玉米等作物秸稈，也有較好的切碎效果。從原理講，山東定陶縣興農(nóng)機(jī)械廠的玉米秸稈還田機(jī)則改變過去習(xí)慣的旋轉(zhuǎn)刀式原理，采用了剪切式原理，采用了剪切式原理，用上下運(yùn)動的切刀把玉米秸稈切成了3-5厘米的短節(jié)。秸稈還田機(jī)的功能在擴(kuò)展，走向復(fù)合式作業(yè)。傳統(tǒng)的秸稈粉碎還田只能完成秸稈粉碎一項(xiàng)作業(yè)。無論式片刀還是錘刀都不能入土。而如今，秸稈還田機(jī)除了粉碎地表上的秸稈外不少機(jī)型還可以完成滅茬作業(yè)。如前面提到的天津富康農(nóng)業(yè)開發(fā)公司的新型鞭式秸稈根茬切碎還田機(jī)，還有山東鄆城黃泥崗工業(yè)集團(tuán)公司的jc-118型分離式秸稈滅茬還田機(jī)，山東滕州市豐田機(jī)械有限公司的jhm-130型玉米秸稈還田滅茬機(jī)等。既可以粉碎秸稈，又可以完成對玉米根茬的破碎作業(yè)。聯(lián)合收割機(jī)增設(shè)秸稈切碎裝置目前我國生產(chǎn)的小麥聯(lián)合收割機(jī)，基本上都沒有配置秸稈切碎裝置。而現(xiàn)在小麥?zhǔn)崭顧C(jī)在我國又有很大的保有量，因此，不少企業(yè)便盯上它。因此，不少企業(yè)對秸稈還田機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，變換刀片或改變轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)既能粉碎玉米秸稈，又能粉碎小麥秸稈的要求?，F(xiàn)在看來，大部分機(jī)型也能滿足這一要求，只是粉碎小麥秸稈的效果尚不夠理想。同時(shí)，還有一些單位正在進(jìn)行將秸稈還田機(jī)與播種機(jī)或與深松機(jī)相結(jié)合的嘗試，以此來增加還田機(jī)的功能，從單一的秸稈還田，向滅茬、播種或深松作業(yè)等的復(fù)合作業(yè)方向發(fā)展。擴(kuò)展功能，提高效益，節(jié)省成本，這也是秸稈粉碎還田機(jī)發(fā)展的必然方向，市場競爭的必然結(jié)果。3二、本課題擬解決的問題1撥桿刀輥與與粉碎還田機(jī)構(gòu)的結(jié)合問題；2拔桿粉碎還田機(jī)與拖拉機(jī)聯(lián)接方式、配置方式以及傳動方式；3要求拔桿刀軸入土深度可調(diào)，以及與粉碎輥筒軸相對位置可調(diào)。；4重心問題：要求拔桿粉碎還田機(jī)與主機(jī)聯(lián)接后盡可能達(dá)到前后平衡，以減輕負(fù)荷量和提高安全性能；5拔桿粉碎還田機(jī)與拖拉機(jī)聯(lián)接作業(yè)時(shí)，萬向傳動軸偏置角度不得大于15。田間過埂時(shí)，刀端離地高度在150250mm之間，此時(shí)萬向傳動軸角度不得大于30；切斷動力后，拔桿粉碎還田機(jī)最大提升高度達(dá)刀端離地250mm以上；6.有關(guān)性能指標(biāo)滿足農(nóng)藝規(guī)范；7.結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。三、解決方案及預(yù)期效果解決方案：1.在秸稈粉碎裝置的前端安裝拔桿刀輥，通過側(cè)邊傳動機(jī)構(gòu)與粉碎刀輥實(shí)現(xiàn)連接和傳動；2.拔桿粉碎還田機(jī)與拖拉機(jī)之間采用三點(diǎn)懸掛聯(lián)接、偏置和側(cè)邊傳動方式；3.拔桿和粉碎刀輥設(shè)計(jì)為可拆卸機(jī)構(gòu)，使拔桿刀輥相對于粉碎刀輥位置可調(diào)；4.拔桿刀軸采用空心軸，以增加其彈性和減輕重量。5.采用Matlab優(yōu)化排列，使重心盡可能前移，使萬向軸的傳動角度盡可能小，使過埂時(shí)尾部盡可能臺高；6.盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、外購件，以降低制造成本和增加制造質(zhì)量；預(yù)期效果：1.既能拔桿也能粉碎秸稈，實(shí)現(xiàn)拔稈、粉碎、還田復(fù)式作業(yè)；2.更換刀輥方便可靠，使用靈活安全；3.各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足農(nóng)藝要求；4.各零部件的設(shè)計(jì)及圖紙的繪制符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。4四、課題進(jìn)度安排3月10日3月22日畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。3月23日4月5日開題階段。提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告。4月6日5月14日設(shè)計(jì)初稿階段。完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。5月15日5月31日中期工作階段。完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)