（毕业设计图纸全套）桔园开沟机的设计（含说明书）

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桔园开沟机的设计摘要.水泥碎石.将螺旋刀具参数代入式则有.。根据土壤物理特性对开沟器性能影响分析，实际转速。排土临界转速排土转速指不使土壤在叶片挤压而阻塞顺利排出所需的最低转速，即式中重力加速度，.旋转钻杆中心管半径，.则排土转速计算为。综合分析临界转速及排土临界转速，可知只有当螺旋刀具的转速大于排土转速和临界转速时，即，才能保证土壤被切削后能沿螺旋叶片排出而不会挤压阻塞参考实际情况，刀具的最终转速确定为。二开沟刀具功率消耗特性立式螺旋开沟机的结构和工作方式，决定其功率消耗分为三个部分挖掘功耗输送功耗及土体加速和抛散功耗。挖掘功耗挖掘功耗指开沟机螺旋刀片挖掘土壤所消耗的功率。螺旋刀具切削土壤受力分析可以参考如图所示的锥螺旋分析。图将刀具简化为锥螺旋线，为刀具轴线，为刀片与螺旋轴线的夹角。刀片在挖掘土壤时，土壤对它的两个作用力分别为法向力和平行于刀片的径向。在螺旋刃面正前方土壤由于受螺旋面挤压作用而发生破坏，作用在微段的挖掘阻力矩图挖掘土壤时刀具受力分析由参考文献可知式中土壤与金属的外摩擦角，取刀具每转平均进刀量，.由式可得整个刀具的挖掘阻力矩为式中刀轴的空间夹角螺旋角，.土壤内聚力系数至刀轴中心的平均距离，即平均半径参与掘土的刀刃全部长度，平均进刀量。平均进刀量是刀轴每点进刀量的平均值，即有式中螺旋进刀给速度，刀具转速，半径螺旋线参数方程为式中螺旋圆柱外半径，时间.螺旋刃面微段。由对数螺线方程可直接导出实际挖土阻力矩。由于刀具只有半参与挖土，因此它的挖土阻力矩只是整个刀具阻力矩的半，因此有挖掘功率将式代入式有式中对数螺旋刀刃切土部分对应的总转角设为螺旋刀具挖掘功耗为.输送功耗输送功耗指土体被切削后，克服各种阻力并能顺利排出所消耗的功率。输送功耗包括土壤克服重力做功土块克服周围土壁摩擦后的功耗及上升土体与刃面摩擦后的功耗等。克服重力做功。如图所示，立方土体为刀具每转周的切土量。土壤微块由底面上升至顶上升到顶部所消耗的功率为因此，重力做功为式中，土块克服重力功耗，土壤密度螺旋刃口顶径处值桔园开沟机的设计摘要式中，非粘性土土体极限剪应力，土体主应力，土的内摩擦角，。对于粘性土，极限剪应力还与粘聚力有关式中粘性土土体极限剪应力，粘聚力，。粘性土与非粘性土的极限剪应力可用图表示，图中横坐标为主应力，纵坐标为剪应力。由图可知无论粘性土还是非粘性土，极限剪应力与主应力均为线性关系，当土壤剪应力落在直线下方，土壤不会发生失效破坏，反之，土壤失效，被剪切。图土壤极限剪应力在开沟器刀具切割土壤时，土体内部剪切应力在没有超过极限剪切力，或时，属于弹性平衡状态当土层内部剪应力超过极限剪应力，或时，属于塑性流动状态。介于两中状态之间即为极限平衡状态。参照材料力学的单元体研究方法，现取土壤单元体为研究对象，如图所示。土单元体收到来自四面八方的压力，因各个剖面受力情况大致相同，在此只讨论个面的二向应力。土壤的主应力有和，且，是与主应力作用面呈角的任意斜面。根据静力平衡条件，令，可以求得式中土壤单元体上下底面与侧面主应力，土壤剪应力，主应力作用面与面夹角如图为土壤的莫尔应力圆，图中横坐标是主应力，纵坐标代表土体剪切应力，只要知道图中的值，便可找到相应的和值图表示土体的极限平衡条件。由式和图可知，在的截面上值为最大，但由于上和所代表的应用值与极限剪应力相差较大，故此时土体未发生破坏。若改变主应力值，例如增大的值不变，或减小值不变，都可增大莫尔应力圆的直径，使应力圆与极限剪应力线相切图上的,点表示土体剪应力达到极限剪应力土体处于极限平衡状态。若继续增大和的值，莫尔应力圆超过极限剪应力，土体发生塑性流动。土体滑移面与最大主应力作用面夹角为图土单元受力分析图莫尔应力圆图极限平衡圆因此，土体破坏时滑移面的方向与主应力作用面呈角，通常极限应力状态又称为朗肯状态。主应力间关系非粘性土非粘性土的平衡条件图所示由图有﹜图无粘性土的极限平衡条件式中最大主应力，最小主应力，由式可得式中土的内摩擦角所以有由式可知，土壤极限主应力之比与土壤本身性质有关，并取决于土壤内摩擦角。粘性土粘性土达到极限平衡时各参数的几何关系图所示由图有因此有图粘性土的极限平衡条件由此可见，粘性土的极限平衡条件比非粘性土的平衡条件复杂，多了粘聚力的影响。式