基于1BF-160型拔杆粉碎还田机设计开题报告.doc

毕业设计开题论证报告专业机械制造设计及其自动化学生姓名黄磊班级BD机制041学号0420110113指导教师曹兆熊完成日期2008年4月5日1课题名称：1BF-160型拔杆粉碎还田机设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1.课题来源：本课题来源于生产实际。1BF-160型拔杆粉碎还田机与黄海金马-50型拖拉机相匹配，能够将棉花、玉米等秸秆连根拔起后粉碎还田，以变废为肥和方便于后茬作物的种植。本课题是在现有机型“锤爪式粉碎还田机”的基础上改进设计，主要研究和解决秸秆在粉碎前如何连根拔起等问题。2.课题研究的主要内容：1）设计总体方案：在现有机型“锤爪式粉碎还田机”的基础上，融合“拔棉杆机的技术，使之两机合一，以达到一次性完成拔杆、粉碎和还田作肥的目的；2）绘制总装图、田间作业状态图；3）设计零部件：包括绘制拔棉杆部件图，绘制传动轴、齿轮、带轮、齿轮箱体零件图等。主要零件进行强度计算和校核。3国内外现状综述：1）国外在保护性耕作技术的实施中，并不过分强调完全的免耕(零耕作)，而是多采用覆盖耕作、少耕与免耕播种相结合，覆盖耕作、少耕被作为保护性耕作技术路线中必不可少的环节，这样做并不仅只是为了防止秸秆对播种机的堵塞，而是基于这种做法对作物生长有利的科学实践与认识，收到较好的效果。2）美国保护性耕作机具是配套的、构成系列产品，保护性耕作机具的研制与使用被放在很重要的位置。我国对免耕播种机的研制与发展很重视，将耙、除草机、深松机等耕作机具放在相对次要的位置。实际上，美国的保护性耕作机具在设计上并不要求将秸秆切得很碎，不使用秸秆粉碎机和旋耕机。而我国为了解决免耕播种机的堵塞问题，不得不大量使用秸秆粉碎机和旋耕机，正是因为我国缺乏开发像美国那样的保护性耕作配套机具。因此，建议引进美国保护性耕作机具的主要类型为：条状少耕机(Min-TillRipper)、松土除草机(Cultivators)和联合作业机(CombinationTools)。3）我国从80年代开始就有不少企业从事农作物秸秆粉碎还田的研究与生产。到1998年，全国拥有各种秸秆粉碎还田机11万台，较上年增加2.79万台；1998年全国推广秸秆粉碎还田面积1040万公顷，较上年增长了309万公顷。总体归纳起来，秸秆粉碎还田机的发展趋向，有以下几个主要方面。大中型拖拉机配套机型成为发展的方向。以往我国的秸秆粉碎还田机主要是配套小型四轮拖拉机的，与大知中型拖拉机相配套的秸秆还田机的数量增长较快，大中机型成为主要发展方向。原因是配套小四轮的小型还田机，生产效率低，粉碎效果亦不太理想。另外，目前农民购买秸秆还田机也想像购买联合收割机一样，把还田机作为一种赚钱的工具。在河南省，机械粉碎秸秆还田每亩收费达10元，1台6000余元的秸秆还田机，一年作业两个季度，基本上就可以收回投资。因而，农民愿意购买作业效率高，作业质量好的大中型秸秆还田机。2新商品开发进程加快过去我国的秸秆粉碎还田机主要是卧式结构的甩刀式或锤爪式两种。而近两年，新机型涌现出很多。从结构上看，有天津市富康农业开发有限公司研制开发的新型鞭式秸秆根茬切碎还田机，其刀具为仿三节鞭式，爆发力大，不仅能粉碎地上的秸秆，还可以切碎地下的玉米根茬；河北省栾城县农机所研制的立式双轴切碎机。悬挂于拖拉机前部，双轴垂直于地面，对于玉米等作物秸秆，也有较好的切碎效果。从原理讲，山东定陶县兴农机械厂的玉米秸秆还田机则改变过去习惯的旋转刀式原理，采用了剪切式原理，采用了剪切式原理，用上下运动的切刀把玉米秸秆切成了3-5厘米的短节。秸秆还田机的功能在扩展，走向复合式作业。传统的秸秆粉碎还田只能完成秸秆粉碎一项作业。无论式片刀还是锤刀都不能入土。而如今，秸秆还田机除了粉碎地表上的秸秆外不少机型还可以完成灭茬作业。如前面提到的天津富康农业开发公司的新型鞭式秸秆根茬切碎还田机，还有山东郓城黄泥岗工业集团公司的jc-118型分离式秸秆灭茬还田机，山东滕州市丰田机械有限公司的jhm-130型玉米秸秆还田灭茬机等。既可以粉碎秸秆，又可以完成对玉米根茬的破碎作业。联合收割机增设秸秆切碎装置目前我国生产的小麦联合收割机，基本上都没有配置秸秆切碎装置。而现在小麦收割机在我国又有很大的保有量，因此，不少企业便盯上它。因此，不少企业对秸秆还田机进行了改进，变换刀片或改变转速，以实现既能粉碎玉米秸秆，又能粉碎小麦秸秆的要求。现在看来，大部分机型也能满足这一要求，只是粉碎小麦秸秆的效果尚不够理想。同时，还有一些单位正在进行将秸秆还田机与播种机或与深松机相结合的尝试，以此来增加还田机的功能，从单一的秸秆还田，向灭茬、播种或深松作业等的复合作业方向发展。扩展功能，提高效益，节省成本，这也是秸秆粉碎还田机发展的必然方向，市场竞争的必然结果。3二、本课题拟解决的问题1拨杆刀辊与与粉碎还田机构的结合问题；2拔杆粉碎还田机与拖拉机联接方式、配置方式以及传动方式；3要求拔杆刀轴入土深度可调，以及与粉碎辊筒轴相对位置可调。；4重心问题：要求拔杆粉碎还田机与主机联接后尽可能达到前后平衡，以减轻负荷量和提高安全性能；5拔杆粉碎还田机与拖拉机联接作业时，万向传动轴偏置角度不得大于15。田间过埂时，刀端离地高度在150250mm之间，此时万向传动轴角度不得大于30；切断动力后，拔杆粉碎还田机最大提升高度达刀端离地250mm以上；6.有关性能指标满足农艺规范；7.结构紧凑，效率高，满足国家标准。三、解决方案及预期效果解决方案：1.在秸秆粉碎装置的前端安装拔杆刀辊，通过侧边传动机构与粉碎刀辊实现连接和传动；2.拔杆粉碎还田机与拖拉机之间采用三点悬挂联接、偏置和侧边传动方式；3.拔杆和粉碎刀辊设计为可拆卸机构，使拔杆刀辊相对于粉碎刀辊位置可调；4.拔杆刀轴采用空心轴，以增加其弹性和减轻重量。5.采用Matlab优化排列，使重心尽可能前移，使万向轴的传动角度尽可能小，使过埂时尾部尽可能台高；6.尽量采用标准件、外购件，以降低制造成本和增加制造质量；预期效果：1.既能拔杆也能粉碎秸秆，实现拔秆、粉碎、还田复式作业；2.更换刀辊方便可靠，使用灵活安全；3.各项性能指标满足农艺要求；4.各零部件的设计及图纸的绘制符合国家标准规定。4四、课题进度安排3月10日3月22日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。3月23日4月5日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。4月6日5月14日设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。5月15日5月31日中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计