柄主轴经联轴器将动力传递给凸轮轴带动刀杆及动刀做往复切割运动同时,切割器曲柄主轴经对小链轮将驱动力传递给输送系统。
传动比确定曲轴主轴的转速.往复式切割器割刀平均速度常为,由公式.得取曲柄主轴转速。
确定传动比在标定工作状况,柴油机额定转速,功率.,动力经皮带轮输出分两路。
路经二级减速后,直接传递给曲柄主轴Ⅱ。
因此切割系统传动比为•式中级皮带轮减速比二级圆锥齿轮减速比。
各种传动的传动比平带传动比锥齿轮传动比链轮传动比根据相似设计法和结构空间位置,取.即式中小皮带轮的直径大皮带轮的直径。
由式.得即式中二级减速主动小锥齿数二级减速从动大锥齿数。
输送系统传动是通过曲柄主轴中央的小链轮,经同比传动给输送主轴,获得动力带动输送带横向输送。
.收割机功率需求分析和传动效率收割机的功率分析收割机功率包括立式割台往复切割器切割功率和输送功率。
即.其中.式中机器前进速度机器割幅切割每平方米面积的茎秆所需的功率•。
经测定,割草,所以.根据经验输送系统功率需求为.式中输送系统单位割幅所需功率,般取,则.式中未考虑传动效率和空转所需的功率,故立式割台往复收割机最低所需总功率为收割机的传动效率切割器的往复运动工作是由柴油机的皮带轮输出动力,经皮带轮圆锥齿轮二级减速见图.。
皮带轮传动效率取,圆锥齿轮传动效率,则切割系统总的传动效率图.切割系统传动图各轴的转速Ⅰ轴Ⅱ轴各轴的功率Ⅰ轴Ⅱ轴各轴的扭矩电机轴•Ⅰ轴•Ⅱ轴•表.运动和动力参数轴名参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴转速功率.扭矩•.传动比效率.减速器的设计锥齿轮的设计为了实现切割系统总传动比.数学式为.式中机器前进速度割刀运动个行程时间。
因为往复切割器割刀运动个行程,曲柄转动,其时间为.将.代入.得.式中曲柄转速。
因牧草稠密多汁,切割阻力大,往复式割草机切割速度应大于.。
但切割速度太大,惯性力增加,引起机器震动,因此选择适宜切割速度是关键,曲柄主轴转速。
曲柄旋转周,割刀完成两个行程,则割刀平均速度为式中曲柄半径曲柄转速。
因为切割速比将代入整理得.现有割草机代入.式得.动刀刃高度,标准Ⅰ型切割器动刀刃高度为,代入.得为保证切割质量,实际切割速比应大于理论切割速比,理论进给速度取机器稳定行驶所允许的最高速度。
技术参数的分析和评价当曲柄主轴转速为,切割器平均速度.,收割机平均作业速度.,切割器选标准型,为保证切割质量,应选择恰当的切割速比。
切割速比般大于.,本机在平均工况下,故本机的设计是合理的。
.凸轮轴的设计切割时为实现从旋转运动到双刀的往复直线运动,必需有个中间传动机构,该机构就是双曲柄机构,采用偏心轮式结构,由两偏心轮和凸轮轴组成。
由于本文设计的是双刀割草机,驱动机构的受力情况正好相反,相互抵消,所以凸轮轴平衡能力较好,就不需要校核计算了。
凸轮轴的设计凸轮轴的动力是经曲柄主轴通过联轴器传动动力,故该轴的输入功率是.,轴的材料选用调质,轴的转速,则计算轴的最小轴径.取,则由于轴上开键槽,考虑键槽对轴的强度削弱,应增大轴径,般有个键槽时,轴径增大左右,有两个键槽时应增大左右,然后圆整为标准直径,因此将圆整成。
轴的结构示意图见图.。
图.凸轮轴的结构示意图确定凸轮轴的各段直径和长度由图可知轴段上最小直径在凹槽处,故段的直径即,。
轴段是和曲柄主轴联接的联轴器,根据联轴器中许用的直径,取,普通往复式割草机为马力米,双动刀割草机为马力米工作幅重割区大,割茬不齐,碎草多,且对地面的平坦程度要求较高。
在牧草刚度小时易使割茬高度增加,因此较适于高产硬杆牧草,在西欧比较盛行。
第章整体方案的确定.收割机类型的选择按切割装置分类割草机按其切割装置来分可分为刀片往复运动和回转运动两类。
根据相关的资料介绍其两类割草机在收割时所需的动力不样,往复运动的割草机所需的动力较小,所以往复运动的割草机就成为了主流。
如图.所示是两种割草机在收割时,所需动力的对比。
图.旋转式和往复式割草机所需动力的比较所以本设计选用的割草机是往复式割草机。
往复式割草机的分类往复式割草机主要分为以下几类手扶拖拉机配套又分为前悬挂式和牵引式。
乘座式拖拉机配套又分为前悬挂式和牵引式。
连杆式割草机采用曲柄轮和连杆驱动的形式。
无连杆式割草机又称作平衡驱动割草机,通过动刀的往复运动,在此过程中所产生的不平衡又重锤吸收。
以上的割草机都是固定式定刀,只有个动刀,单动刀的运动频率低,容易卡滞堵塞,难以适应柔性茎杆牧草的切割,而且工作时平衡能力差。
双动刀割草机是两组刀片相反反向切割。
因此驱动装置和刀片支撑装置的构造比较复杂,但驱动时动态平衡较优越,刀片的往复次数非常高,所以作业时相对比较快。
结合当前养殖业的发展的特点,牧草机械的研制在机型上以小型为主,在研究内容上,重点解决劳动强度大,用工多的牧业生产作业,考虑部分牧场的规模等,所以本论文主要设计种小型轻便的双动刀的往复式收割机械。
.方案确定通过以上的分析和比较,选用双动往复式收割机。
牧草收割机主要有动力源切割系统传动系统输送系统和行走系统组成。
收割机的动力由柴油机提供。
选择单缸两冲程的柴油机,它的额定功率为.,转速为,外形尺寸为。
切割系统,选用双刀片往复式。
因为单刀片运动时,它的速度不能达到切割牧草所需要的速度,双刀片割草机的速度是单刀片割草机的两倍。
将回转运动变为往复运动采用双世界著名牧草机械制造商约翰•迪尔和凯斯厂商不断研制开发新型多功能联合收获机械,如,整机性能优异,可收获多种农作物及牧草,操作方便,可靠耐用,可以毫不费力的应付潮湿倒伏密集的牧草及坡地上的作物。
因此,国外牧草收获机械研究开发从整机性能上已日益完善。
近年来,欧美等天然草场面积较大的发达国家的收割设备更成熟,结构参数更合理,更可靠,生产率也很高。
国际著名的农机生产商如美国纽荷兰约翰迪尔凯斯公司,英国福格森公司,韩国成元公司,德国威格公司和前进公司的收割机都已系列产生,这些设备无论在机械结构动力配套液压系统还是控制系统设计方面都处理得很成功,些新的设计理论最新科研成果的应用在这些机械上都有体现。
在些发达国家,如美国牧草收割机已全部实行机械化,有牵引发展成自走式,已发明出机器人式割草机,牧草业已成为国民经济大产业。
但由于国外的收获机械以大型为主,其机具转弯半径大,需要地头长,组织水平要求高,价格昂贵,因此考虑种植方式,作业地块条件及农牧民经济发展水平等多种因素,国外牧草收获机械在我省推广应用存在很大的局限性。
国内牧草收割机的生产研究概况我国牧草机械产业化起步晚。
与许多的发达国家相比有很大的差距。
在年代末海拉尔机械厂生产出了新型的畜力割草机,同时还生产了引爆单刀割草机。
年代内蒙古畜牧机械研究所进行了后悬挂双刀高速割草机的研究,双动刀高速割草机接近当时国外同类产品先进水平,由于种原因约十年的时间停止了这方面的研究工作。
年代内蒙古和新疆分别研制成单圆盘,双圆盘和四圆盘旋转式割草机,这些割草机适合于高密度的人工种植和天然草场收割,具有割茬低等。
我国在年又研制出了六盘全齿式旋转割草机。
世纪年代中期以来,我国对草地畜牧业投入严重不足,相对支持力度减缓甚至下降,使得许多牧草机械制造企业纷纷转产或停产,再加上我国与欧美等发达国家存在着技术差距和制造手段工艺等方面的差距,使得我国与国外同类产品的制造能力和水平的距离进步拉大,其产品类型只有圆盘式旋转割草机后悬挂往复割草机机引单刀割草机指盘式搂草机圆捆方捆打捆机等,目前,人们多热衷于讨论种植牧草的经济效益和环境效益,但对于如何实现上述效益,讨论研究较少。
由于严重缺乏适合农牧民的牧草收获机械,造成农牧民种草丰产不丰收,或丰产欠收。
尽管我国牧草收获机械,在引进消化的基础上也初步形成了散草方捆圆捆压垛二次加压打包作业工艺系统,但每种作业机械多数为单机型,各作业工序间机具与动力配套性差,特别是我国农村实行草畜双承包到户生产责任制以后,地块变小,用户不能根据自己的经营规模选择合适的机具,机具使用效益不高,造成供需脱节。
全套,设计,小型,牧草,收割机,结构设计,毕业设计,图纸第章绪论.研究目的与意义我们国家改革开放以来,人民生活水平显著提高,生活的质量也得到了明显的改善,这都归功于经济建设的发展。
经济建设的不断加快促进农业产业化机构调整,畜牧业随之突显为主体,在农业经济中所占的比重越来越大。
我国的牧草资源丰富,是巨大的天然宝藏,据相关统计我国共有各类天然草二十多种,有亿亩草原,亿亩草山坡地,占国土面积的.,居世界第二位,同时我国的秸秆资源也是非常丰富的,可以生产大量的饲草。
饲草作为发展畜牧业的物质基础,成为畜牧业发展规模和速度的决定因素。
随着农村现代化进程的加快,农业产业结构正朝着多元化的方向发展。
南方农村地处山丘陵区,具有适合奶牛羊鹅等畜禽养殖的良好条件,多年来畜牧业发展较快,与之相应的牧草种植面积也不断扩大。
目前牧草种植均为几公顷至几十公顷的中小型牧场,田块大小不,高低不平,大型牧草收割机械难以在这些地区作业,这些地理位置对牧草收割机械要求的条件比较高。
而大多数中小型牧场运作资金有限,不可能花巨资购置成套的牧草收获机具,而且成套的牧草收割机获机械不够灵活,运作大型成套的牧草收割机械的费用比较高。
现在种植牧草的品种主要为黑麦草紫花苜蓿,这些品种韧性大,强度高,人工用镰刀收割时刀口在很短时间就钝了,农户常将磨刀砖带到田头,经常磨刀,工作效率低下。
人员工资高,造成作业成本高,而且牧草在个生长期内多次收割,急需适合中小型牧场的收获机械。
所以我们应该尽快找到个合适的方法目的在于尽快解决牧草收割的难点。
牧草收获机械化技术在北美以及欧洲地区已经有非常成熟的经验,牧草收获机械的种类也非常多,而我国的牧草收获机械化目前仍处于起步阶段,牧草收获机械特别是苜蓿的收获机械主要是由国外进口。
无论是对进口机械还是国产机械,国内用户在购买时都应该慎重,仔细分析每种机器的特点性能以及适应性,这样才能更好地使其发挥最大的作用,为我国牧草产业的发展提供强大的装备支持。
由于我国畜牧机械业起步比较晚,在生产工艺机械设计加工设备和自动化控制水平等诸多方面与发达国家存在着定的差距。
主要的原因是我国的牧草收割机的品种不齐全,牧草收割的质量不能够达标,这样就会影响牧草的再生长,研究牧草收割技术的人员少,标准不统,再者农牧民的购买欲望不够强烈,严重影响了牧草收割机的快速发展。
发达国家在草原畜牧业各个生产环节大都已机械化。
我国的牧草收割技术设备与发达国家相比有很大的
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