基于1BF-160型拔桿粉碎還田機設計開題報告.doc

畢業(yè)設計開題論證報告專業(yè)機械制造設計及其自動化學生姓名黃磊班級BD機制041學號0420110113指導教師曹兆熊完成日期2008年4月5日1課題名稱：1BF-160型拔桿粉碎還田機設計一、課題來源、課題研究的主要內容及國內外現(xiàn)狀綜述1.課題來源：本課題來源于生產實際。1BF-160型拔桿粉碎還田機與黃海金馬-50型拖拉機相匹配，能夠將棉花、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)有機型“錘爪式粉碎還田機”的基礎上改進設計，主要研究和解決秸稈在粉碎前如何連根拔起等問題。2.課題研究的主要內容：1）設計總體方案：在現(xiàn)有機型“錘爪式粉碎還田機”的基礎上，融合“拔棉桿機的技術，使之兩機合一，以達到一次性完成拔桿、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）設計零部件：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。主要零件進行強度計算和校核。3國內外現(xiàn)狀綜述：1）國外在保護性耕作技術的實施中，并不過分強調完全的免耕(零耕作)，而是多采用覆蓋耕作、少耕與免耕播種相結合，覆蓋耕作、少耕被作為保護性耕作技術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的堵塞，而是基于這種做法對作物生長有利的科學實踐與認識，收到較好的效果。2）美國保護性耕作機具是配套的、構成系列產品，保護性耕作機具的研制與使用被放在很重要的位置。我國對免耕播種機的研制與發(fā)展很重視，將耙、除草機、深松機等耕作機具放在相對次要的位置。實際上，美國的保護性耕作機具在設計上并不要求將秸稈切得很碎，不使用秸稈粉碎機和旋耕機。而我國為了解決免耕播種機的堵塞問題，不得不大量使用秸稈粉碎機和旋耕機，正是因為我國缺乏開發(fā)像美國那樣的保護性耕作配套機具。因此，建議引進美國保護性耕作機具的主要類型為：條狀少耕機(Min-TillRipper)、松土除草機(Cultivators)和聯(lián)合作業(yè)機(CombinationTools)。3）我國從80年代開始就有不少企業(yè)從事農作物秸稈粉碎還田的研究與生產。到1998年，全國擁有各種秸稈粉碎還田機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，秸稈粉碎還田機的發(fā)展趨向，有以下幾個主要方面。大中型拖拉機配套機型成為發(fā)展的方向。以往我國的秸稈粉碎還田機主要是配套小型四輪拖拉機的，與大知中型拖拉機相配套的秸稈還田機的數(shù)量增長較快，大中機型成為主要發(fā)展方向。原因是配套小四輪的小型還田機，生產效率低，粉碎效果亦不太理想。另外，目前農民購買秸稈還田機也想像購買聯(lián)合收割機一樣，把還田機作為一種賺錢的工具。在河南省，機械粉碎秸稈還田每畝收費達10元，1臺6000余元的秸稈還田機，一年作業(yè)兩個季度，基本上就可以收回投資。因而，農民愿意購買作業(yè)效率高，作業(yè)質量好的大中型秸稈還田機。2新商品開發(fā)進程加快過去我國的秸稈粉碎還田機主要是臥式結構的甩刀式或錘爪式兩種。而近兩年，新機型涌現(xiàn)出很多。從結構上看，有天津市富康農業(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，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；河北省欒城縣農機所研制的立式雙軸切碎機。懸掛于拖拉機前部，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，山東定陶縣興農機械廠的玉米秸稈還田機則改變過去習慣的旋轉刀式原理，采用了剪切式原理，采用了剪切式原理，用上下運動的切刀把玉米秸稈切成了3-5厘米的短節(jié)。秸稈還田機的功能在擴展，走向復合式作業(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，秸稈還田機除了粉碎地表上的秸稈外不少機型還可以完成滅茬作業(yè)。如前面提到的天津富康農業(yè)開發(fā)公司的新型鞭式秸稈根茬切碎還田機，還有山東鄆城黃泥崗工業(yè)集團公司的jc-118型分離式秸稈滅茬還田機，山東滕州市豐田機械有限公司的jhm-130型玉米秸稈還田滅茬機等。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)合收割機增設秸稈切碎裝置目前我國生產的小麥聯(lián)合收割機，基本上都沒有配置秸稈切碎裝置。而現(xiàn)在小麥收割機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)對秸稈還田機進行了改進，變換刀片或改變轉速，以實現(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，還有一些單位正在進行將秸稈還田機與播種機或與深松機相結合的嘗試，以此來增加還田機的功能，從單一的秸稈還田，向滅茬、播種或深松作業(yè)等的復合作業(yè)方向發(fā)展。擴展功能，提高效益，節(jié)省成本，這也是秸稈粉碎還田機發(fā)展的必然方向，市場競爭的必然結果。3二、本課題擬解決的問題1撥桿刀輥與與粉碎還田機構的結合問題；2拔桿粉碎還田機與拖拉機聯(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，以及與粉碎輥筒軸相對位置可調。；4重心問題：要求拔桿粉碎還田機與主機聯(lián)接后盡可能達到前后平衡，以減輕負荷量和提高安全性能；5拔桿粉碎還田機與拖拉機聯(lián)接作業(yè)時，萬向傳動軸偏置角度不得大于15。田間過埂時，刀端離地高度在150250mm之間，此時萬向傳動軸角度不得大于30；切斷動力后，拔桿粉碎還田機最大提升高度達刀端離地250mm以上；6.有關性能指標滿足農藝規(guī)范；7.結構緊湊，效率高，滿足國家標準。三、解決方案及預期效果解決方案：1.在秸稈粉碎裝置的前端安裝拔桿刀輥，通過側邊傳動機構與粉碎刀輥實現(xiàn)連接和傳動；2.拔桿粉碎還田機與拖拉機之間采用三點懸掛聯(lián)接、偏置和側邊傳動方式；3.拔桿和粉碎刀輥設計為可拆卸機構，使拔桿刀輥相對于粉碎刀輥位置可調；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，使過埂時尾部盡可能臺高；6.盡量采用標準件、外購件，以降低制造成本和增加制造質量；預期效果：1.既能拔桿也能粉碎秸稈，實現(xiàn)拔稈、粉碎、還田復式作業(yè)；2.更換刀輥方便可靠，使用靈活安全；3.各項性能指標滿足農藝要求；4.各零部件的設計及圖紙的繪制符合國家標準規(guī)定。4四、課題進度安排3月10日3月22日畢業(yè)實習階段。畢業(yè)實習，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習報告。3月23日4月5日開題階段。提出總體設計方案及草圖，填寫開題報告。4月6日5月14日設計初稿階段。完成總體設計圖、部件圖、零件圖。5月15日5月31日中期工作階段。完善設計圖紙，編寫畢業(yè)設計