高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)的設(shè)計(jì)摘要：傳統(tǒng)的耕作試驗(yàn)需要單獨(dú)進(jìn)行松土、鏟平、壓實(shí)、旋耕等工序，各工序的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，效率較低，而且要消耗大量的勞動(dòng)力，為了解決這一問(wèn)題，我們迫切的需要研制出一種新型的機(jī)械設(shè)備，用它來(lái)代替人力。高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)正是要符合這些要求的一種機(jī)械設(shè)備，它能夠?qū)⑺赏?、鏟平、壓實(shí)、旋耕等各道工序連為一體，并且能夠單獨(dú)控制各道工序。臺(tái)車(chē)中使用了液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)各工作部件的升降與推拉，非常的平穩(wěn)。土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)必定有著很廣闊的發(fā)展前景。但由于個(gè)人水平問(wèn)題及相關(guān)資料缺乏，整個(gè)設(shè)計(jì)依然存在著不足之處，需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的考證。關(guān)鍵詞：框架 方管 焊接 槽鋼 液壓缸 the desig

2、n of high-speed digital multifunctional soil bin carriageabstract:in the traditional experimentation of farming , we must do scarification,shoveling, pressing respectively.so the time between every two working procedure is long,the efficiency is low,and it will also expand a large number of the labo

3、ur force.in order to work out this problem ,we should create a new kind of machine.it can take the place of men.high-speed digital multifunctional soil bin carriage is one equipment which can acord with these requirements.it can do scarfication,shoveling,pressing at the same time ,and it can control

4、 each working procedure exactly.it shortens the time between every two working procedure,and improve the efficiency. hydraulic pressure system is used in carriage to achieve the fuction of lifting ,droping,pulling and pushing of every working component.it is very steady. there must be a wide develop

5、mental foreground of soil bin carriage.because of the limited of my ability and the lack of interrelated data,there still be same disadvantage.key words: frame guagrate steel tube jointing grovy steel hydraulic pressure urn1 緒論目前我國(guó)從中央到地方掀起了大抓農(nóng)業(yè)、科教興農(nóng)的熱潮，農(nóng)業(yè)高科技示范園區(qū)像雨后春筍遍地開(kāi)花。九五期間，國(guó)家科技部將工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程列為國(guó)家重大

6、科技產(chǎn)業(yè)工程，這是唯一的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范工程項(xiàng)目，與電動(dòng)汽車(chē)、小康住宅，高清晰度電視等高科技工業(yè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目并駕齊驅(qū)，這在我國(guó)還是第一次，說(shuō)明了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要性。黨的十五屆三中全會(huì)做出了中共中央關(guān)于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村工作若干重大問(wèn)題的決定，其中談到今后工作重點(diǎn)時(shí)，提到了現(xiàn)代集約化種養(yǎng)技術(shù)，這里面的種，它與人民生活水平與生活質(zhì)量的提高關(guān)系極為密切。 因此加快農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，是適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展新階段、新形勢(shì)的迫切需要。我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)過(guò)20年來(lái)的改革與發(fā)展，目前已進(jìn)入一個(gè)新的歷史發(fā)展階段。農(nóng)產(chǎn)品供給短缺的局面已為供給相對(duì)過(guò)剩所取代，買(mǎi)方市場(chǎng)正在形成。農(nóng)民面臨著來(lái)自自然和市場(chǎng)兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的壓力；農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨著體

7、制轉(zhuǎn)軌，由過(guò)去受資源約束轉(zhuǎn)向來(lái)自資源和市場(chǎng)的雙重約束，受到了極大的困擾；農(nóng)業(yè)收入的增長(zhǎng)也由過(guò)去依靠生產(chǎn)總量增加轉(zhuǎn)向增產(chǎn)和市場(chǎng)雙重依賴(lài)，而且市場(chǎng)條件日益突出起來(lái)。通過(guò)快速高效的農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效替代，開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，因而能夠有效地緩解新階段農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的兩個(gè)緊約束。農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新就是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的重新組合，用較充足的資源替代更為稀缺的資源，從而將一項(xiàng)又一項(xiàng)的稀缺資源約束解除。農(nóng)業(yè)發(fā)展與農(nóng)民增收在新階段出現(xiàn)徘徊局面，其中在很大程度上可以歸因于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與市場(chǎng)需求不適應(yīng)。產(chǎn)品創(chuàng)新和過(guò)程創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的兩個(gè)重要形式，通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新能夠不斷改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，更新農(nóng)產(chǎn)品，生產(chǎn)出更能滿足消費(fèi)

8、者需要的農(nóng)產(chǎn)品，通過(guò)過(guò)程創(chuàng)新還能夠開(kāi)拓市場(chǎng)空間，從而不斷解除農(nóng)業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)約束，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，增加農(nóng)民的收入1.1 設(shè)計(jì)目的和意義要開(kāi)發(fā)出農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的新品種，就需要進(jìn)行不斷的試驗(yàn)，而在田里進(jìn)行常規(guī)的試驗(yàn)會(huì)受到季節(jié)與氣候的影響；試驗(yàn)周期較長(zhǎng)；試驗(yàn)重復(fù)性差；很多因素多不能控制；對(duì)比性較差；試驗(yàn)精度較低，采集的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確可靠。這使得我們迫切的需要一種特殊的，更有優(yōu)勢(shì)的試驗(yàn)環(huán)境。土槽正是在這種環(huán)境下誕生且被廣泛運(yùn)用的。利用土槽試驗(yàn)是極其優(yōu)越的研究手段，其特點(diǎn)是：試驗(yàn)可以不受季節(jié)與氣候的影響；縮短試驗(yàn)周期；試驗(yàn)重復(fù)性好；可以控制有關(guān)因素；有較強(qiáng)的對(duì)比性；試驗(yàn)精度高，采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。傳統(tǒng)的耕

9、作試驗(yàn)需要單獨(dú)進(jìn)行松土、鏟平、壓實(shí)、旋耕等工序，各工序的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，效率較低，而且要消耗大量的勞動(dòng)力，為了解決這一問(wèn)題，我們迫切的需要研制出一種新型的機(jī)械設(shè)備，用它來(lái)代替人力。高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)正是要符合這些要求的一種機(jī)械設(shè)備，它能夠?qū)⑺赏?、鏟平、壓實(shí)、旋耕等各道工序連為一體，并且能夠單獨(dú)控制各道工序。1.2 研究?jī)?nèi)容(1) 高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺(tái)車(chē)框架設(shè)計(jì)；(2) 鏟子、旋耕機(jī)、壓實(shí)滾和試驗(yàn)臺(tái)車(chē)框架的連接；(3) 鏟子、旋耕機(jī)和壓實(shí)滾子的驅(qū)動(dòng)；2臺(tái)車(chē)外部框架的設(shè)計(jì)由于方管結(jié)構(gòu)具有剪心、形心重合，抗扭性能好，抗彎剛度較大，組成的結(jié)構(gòu)外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，所以決定臺(tái)車(chē)的外部框架采用方管結(jié)構(gòu)

10、。如圖1所示為方形鋼管的截面示意圖。根據(jù)臺(tái)車(chē)的整體結(jié)構(gòu)，決定選擇160160mm的方形光管圖1：方形鋼管截面圖2.1國(guó)內(nèi)外鋼管結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀鋼管結(jié)構(gòu)的應(yīng)用始于英國(guó)，sheffield大學(xué)的 eastwood與wood(1970年)提出了非常重要的設(shè)計(jì)方法。steleo公司(1971年)出版了世界上第一本鋼管連接設(shè)計(jì)手冊(cè)，1981年又出版了該手冊(cè)的第二版；20世紀(jì)70年代末80年代初國(guó)際管結(jié)構(gòu)和研究會(huì)(cidect)也開(kāi)始進(jìn)行大量的研究工作；隨后國(guó)際焊接協(xié)會(huì)(iiw)在1981年發(fā)表了一套新的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，并于1982年對(duì)這些方法作了修正。這些方法被認(rèn)為是比較合理的鋼管連接設(shè)計(jì)方法。隨后在2

11、0世紀(jì)80年代人們對(duì)鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識(shí)，并有了一些有關(guān)鋼管的正規(guī)出版物，如“cidect book”(cidect1984)；1985年后iiw又給出了焊接鋼管連接的疲勞設(shè)計(jì)，對(duì)其靜載焊接接設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了更新，出版了這一設(shè)計(jì)方法的第二版(iiw 1989)新的設(shè)計(jì)方法得到國(guó)際上的廣泛認(rèn)可，被許多國(guó)際組織采用。如歐洲規(guī)范eurocode3、德國(guó)din、美國(guó)aws、英國(guó)bs、加拿大can/csas161一m89、日本aij、cidect鋼管設(shè)計(jì)指導(dǎo)“一、constructional steel de-sign等規(guī)范和著作中。2.2 方管焊接要注意的問(wèn)題(1) 方管桁架的受力模型應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)連

12、接形式及荷載情況綜臺(tái)確定，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為是鉸接。(2) 與一般節(jié)點(diǎn)板桁架不同，焊接方管桁架的承載力不僅決定于桿件的承載力，而且取決于節(jié)點(diǎn)連接強(qiáng)度。而節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不僅依賴(lài)于焊縫的強(qiáng)度，而且取決于節(jié)點(diǎn)的連接方式和連接桿件的幾何參數(shù)。(3) 節(jié)點(diǎn)的失效模式與連接桿件的幾何參數(shù)、連接方式有關(guān)，限定參數(shù)的取值范圍，可以控制節(jié)點(diǎn)的失效模式。連接強(qiáng)度的計(jì)算公式是依據(jù)這些因素來(lái)確定的。(4) 與一般節(jié)點(diǎn)板桁架結(jié)構(gòu)相比，焊接方管桁架對(duì)材料的利用更充分、受力更合理、桿件數(shù)量少、制造加工簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)形式美觀，是一種很有前途的結(jié)構(gòu)形式。(5) 鋼管結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)為連接方式越來(lái)越簡(jiǎn)化。即：只要有可能就要取消節(jié)點(diǎn)板、加勁肋及其

13、它加強(qiáng)措施。在各種桁架類(lèi)型中以warren型最為經(jīng)濟(jì)，這種桁架的腹桿數(shù)量少，桁槊節(jié)點(diǎn)數(shù)量少，與pratt桁架相比warren桁架只有它一半數(shù)量的腹桿和節(jié)點(diǎn)，較長(zhǎng)的受壓桿發(fā)揮了鋼管構(gòu)件的有效受壓特性，桁槊的制造費(fèi)用和總費(fèi)用都比較低，所以被普遍采用。2.3 通過(guò)確定裝配焊接順序來(lái)合理地焊接2.3.1局部焊接順序 由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，工件施焊中無(wú)法自由收縮，因此裝配焊接順序的選擇以盡量減少收縮變形為目標(biāo)。先將各件點(diǎn)固，如圖3所示槽鋼內(nèi)部形成了一個(gè)小范圍的剛性?shī)A持區(qū)，槽鋼相當(dāng)于一個(gè)小的剛性?shī)A具，所以先進(jìn)行槽鋼內(nèi)部三條焊縫的第一層焊接，完成后轉(zhuǎn)到另一處重復(fù)上述過(guò)程直至各槽內(nèi)部焊縫第一層焊完。然后重復(fù)以上過(guò)程完

14、成槽鋼內(nèi)部焊縫其余層的焊接。 內(nèi)部焊縫完成后再進(jìn)行外部焊縫的焊接，其順序及原則同上。2.3.2總體焊接順序槽鋼與角鋼連接后，(如圖1所示)沿尺寸3300方向會(huì)有收縮變形，若焊接順序由框架兩端向框架中間焊接，則最后中部槽鋼受拉，兩端槽鋼受壓，角鋼有內(nèi)凹趨勢(shì)，角鋼形狀不對(duì)稱(chēng)會(huì)導(dǎo)致其短邊出現(xiàn)下?lián)犀F(xiàn)象，造成撓曲變形量增大。因此決定焊接順序改為從框架中間向兩端焊接，其變形規(guī)律與上述情況相反，焊后整個(gè)封閉框架彎曲變形較小。89103 臺(tái)車(chē)運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)由于臺(tái)車(chē)需要橫跨土槽運(yùn)動(dòng)工作，土壤腳軟，用普通的輪胎結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不方便。另外，臺(tái)車(chē)每次工作都是沿著同一線路，所以決定在土槽兩端鋪設(shè)鐵軌，在臺(tái)車(chē)使用滾子結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)

15、它的運(yùn)動(dòng)。鐵軌決定使用普通的輕軌。3.1滾子式臺(tái)車(chē)的特點(diǎn)滾子式臺(tái)車(chē)與傳統(tǒng)的鐵路平車(chē)結(jié)構(gòu)不同，主要利用滾子來(lái)傳遞，而不是傳統(tǒng)的輪子。滾子式臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)。主要由滾子、滾子箱、箱蓋、導(dǎo)向輪、主梁、聚四氟乙烯滑塊、轉(zhuǎn)向承壓板和軌距控制桿等組成。滾子箱為焊接件，兩組滾子通過(guò)連接板、銷(xiāo)軸連成一體，裝在兩個(gè)滾子箱內(nèi)，起行走和傳遞載荷給支承面(鋼軌或鋪有鋼板的地面)的作用，導(dǎo)向輪裝于滾子箱的兩端，保持滾子式臺(tái)車(chē)的運(yùn)行方向，兩根軌距控制桿裝在箱體的內(nèi)側(cè)，與導(dǎo)向輪軸聯(lián)結(jié)，使?jié)L子式臺(tái)車(chē)成為一體。箱蓋扣裝在滾子箱上，主梁與箱蓋用螺栓聯(lián)結(jié)，為減小摩擦力在主梁與轉(zhuǎn)向承壓板之間裝有聚四氯乙烯滑塊。(1)載重量大。因用滾子代替

16、了傳統(tǒng)的輪子，滾子的數(shù)量多，減少了與鋼軌的接觸應(yīng)力，從而提高了承載能力。(2)自重輕。由于滾子體積小重量輕，承載能力大。(3)穩(wěn)定性好。因滾子的直徑小，降低了滾子式臺(tái)車(chē)的高度，增加了行駛的穩(wěn)定性。(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。滾子式臺(tái)車(chē)裝拆、調(diào)試方便。1參考文獻(xiàn)1潘耀忠.80噸軌道滾子式臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)研究，石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，1995年9月，第8卷，第3期。2宋清勇，唐銀生，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)改進(jìn)3顧華，盧興全機(jī)械式針梁鋼模臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，水利水電技術(shù)報(bào)，1996年，第11期4李海鵬，王立輝.天車(chē)臺(tái)車(chē)車(chē)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度分析5 張申生，陳強(qiáng).電動(dòng)葫蘆小車(chē)用工字鋼軌道損壞的修復(fù)，起重運(yùn)輸機(jī)械2000（11）6馮曉紅.機(jī)械

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