齿盘式棉花秸秆整株拔取收获机设计
19页 6300字数+说明书+答辩稿+proe三维图+10张CAD图纸【详情如下】
proe三维图
上轴承座.dwg
下轴承座.dwg
大齿轮.dwg
小齿轮.dwg
总装图.dwg
机架.dwg
说明书封面.docx
限深轮.dwg
限深轮轴.dwg
齿盘.dwg
齿盘式棉花秸秆整株拔取收获机设计答辩稿.pptx
齿盘式棉花秸秆整株拔取收获机设计说明书.docx
齿盘轴.dwg
目 录
摘 要II
AbstractIII
1前言1
1.1引言1
1.2棉花秸秆收获理论和技术分析1
2棉柴拉拔阻力的分析2
2.1影响棉柴拉拔阻力的因素及相关分析2
2.2拔棉柴机设计最大起拔力的确定4
3齿盘式棉花秸秆收获机的运动分析4
3.1齿盘式棉花秸秆收获机的工作原理5
3.2齿盘拔取棉花秸秆的运动轨迹分析5
4机器的零部件初步设计6
4.1齿盘的结构设计6
4.2限深轮的设计7
4.3传动机构的设计7
4.4机具悬挂方式的选择7
5零部件的设计计算和校核7
5.1拖拉机的选取8
5.2传动锥齿轮的设计及校核8
5.3轴的设计及轴类零件的选取9
5.4 机架的设计14
参考文献15
致谢16
摘 要
随着我国的棉花种植面积的扩大，拔棉柴的工作已经成为农村一项较重的劳动，为了降低劳动强度，农民对棉花秸秆收获机械的需求正日益迫切。针对目前拔棉柴机工作效率低、漏拔率高、拔断率高、易拥堵、适应性差的问题，本人研究设计了齿盘式棉花秸秆整株拔取收获机。该收获机采用齿盘夹持部件和水平拔取原理，通过力学和运动分析确定工作参数，试验表明，该机作业性能满足农艺要求。
关键词：齿盘；整株拔取；棉花秸秆收获机
Abstract
With the expanding of cotton planting area in China, the cotton wood to pull a heavy labor, has become a rural farmers demand for cotton straw harvest machinery is becoming more and more urgent. In view of the present cotton wood pull machine has the function of low working efficiency, high leakage rate of pull, pull off rate is high, easy to congestion, poor adaptability problem, I do the research design, whole pull out zigzag disk cotton straw harvester. The harvesting machine adopts the zigzag disk clamping components and levels of extraction principle, working parameters determined by mechanics and motion analysis and tests show that the machine work performance meet the agronomic requirements.
Keywords: zigzag disk; pull out as a whole; cotton stem harvester
前言
引言
棉花是世界上最重要的粮食作物之一，中国是世界上首屈一指的棉花产区。据统计，国家统计局，2008年全国棉花种植576万hm ^ 2的面积，棉花产量750万吨，棉花秸秆产量超过20万t。近年来，由于通过促进政策指导，全国棉花种植面积增加，从而产生大量的棉秆。
棉花秸秆是一种用途非常广泛的宝贵资源，除了可以直接粉碎还田用作有机肥料外，棉花秸秆也可以收获后进行工业化利用。第一，棉花秸秆是一种很好的木材替代品，可用来生产人造纤维板等板材，用作建材、造纸等原料、制作一次性餐具等；第二，棉花秸秆具有较高的营养价值，经过微化处理后蛋白质含量可高达12％，可作为牛、羊的上等饲料；第三，棉花秸秆可用作无公害食用菌的培养基种植蘑菇；第四，棉花秸秆可用作生物质发电厂的原料，采用生物质直燃发电技术发电，也经轧碎和高温热解等过程产生一氧化碳为主的生物质气体，作为新型能源。因此，为了发展绿色农业，发展农村经济，增加农民收入，棉花秸秆收获回收利用具有重要意义。
我国在20世纪60年代中期就开始了对棉花秸秆收获机械的研制工作，70年代末80年代初达到高潮，但由于种种原因，都未能形成定型产品生产和推广应用。到了20世纪90年代，棉花秸秆收获机的研制又活跃起来。近几年来，全国各地高等院校、科研院所和企业在过去30多年研究的基础上研制了各种棉花秸秆收获机械，按其工作部件的收获原理可分为挖掘式和提拔式；按工作部件结构，提拔式包括链夹式、齿盘式等。由于国内主要棉花种植区的种植农艺要求和模式不同，棉花品种和土壤条件差异较大，所以上述各种棉花秸秆收获机械多数没有大面积推广应用，大多数地区还是人工收获，劳动强度大，生产效率低。农民急需经济实用，高效的棉花秸秆收获机械。
棉花秸秆收获理论和技术分析
棉根属直根系，分为主根和侧根，侧根又生长支根。大部分的根系分布在耕作层内，在土壤养分、水分和土质合适的情况下，根系生长相当发达。棉花秸秆机械化收获作业的目的就是通过工作部件完成棉根与土壤的分离。
挖掘式棉花秸秆收获机的工作原理就是通过使用各种结构型式的挖掘部件切断棉花秸秆根系，将棉花秸秆从土壤中挖出。这类收获机的优点是能够有效地将棉花秸秆从土壤中挖出，缺点是由于工作部件要克服棉根切断阻力、土壤耕作阻力和摩擦力等，机具功率消耗大，而且棉根残留多。
提拔式棉花秸秆收获机的工作原理就是通过使用各种结构型式的提拔部件将棉花秸秆从土壤中拔出。根据提拔部件的结构型式不同可分为垂直拔出和倾斜（近水平）拔出。棉花秸秆在拉拔过程中，根系要发生断裂，土壤要产生变形，还要克服根系与土壤的黏着力和摩擦力等，这些阻力综合为拉拔阻力。研究表明棉柴的拉拔阻力随棉柴拉拔时的位移而变化，在松软的土壤中，棉柴从拉拔开始至阻力基本解除所对应的位移可达140mm；拉拔阻力与棉柴根部直径成正比；土壤越黏重，土壤含水量越小，土壤坚实度也就越高，拉拔阻力也增大。提拔式棉花秸秆收获机的优点是机具消耗功率小，缺点是由于受到棉花生长状况、土壤含水量和坚实度等因素的影响，容易出现拔断和拔不出等现象。在这类收获机中，齿盘式棉花秸秆收获机因具有结构简单、制造成本低、使用操作方便等优点受到农民欢迎。
棉柴拉拔阻力的分析
影响棉柴拉拔阻力的因素及相关分析
根据山西省运城市农机科研所高级工程师李有田多年的田间试验和实时测量，影响棉柴拉拔阻力的因素主要有以下几点：1、棉花的根系分布情况；2、土壤情况和棉花生长情况；3、棉柴根部直径与起拔力成正相关直线回归关系；4、土壤含水量和坚实度。
棉秆直径（mm）左12.9 右14.5；土壤含水量（%）左12 右16；
土壤坚实度（kg/）左16.7 右11.7
图1 棉柴拉拔阻力—位移曲线
阻力上升阶段 当垂直向上逐渐施力拔起棉柴时，其根部开始克服阻力而向上移动，阻力也逐渐增大。在不同的土壤，不同的土壤含水量和土壤压实度的条件下，曲线的斜率是不同的，粘重土壤，土壤水分含量小，土壤坚实度较高的曲线斜率越大，而在高水含量的土壤，土壤松软，曲线比较平缓，位移与抗拔力变化较小。 阻力下降阶段在干硬的土壤中生长的植物，当抗拔力达到最大，主根和侧根几乎同时被拉断，因此抗拔力明显下降，少量的根和根的抗拉强度和土壤分离表明只有很小的阻力。而在松软、含水量较大土壤生长的植株在拉拔过程中，主根和侧根逐渐在较细的部位被拉断，所以阻力的下降比较缓慢，其相应的位移过程也就较长。对松软的土壤从拉拔开始至阻力基本解除对应的位移可达14mm。
根据2004年11月在永济市东安头大队五队随机进行的棉柴起拔力与根部直径实测资料（见表1），绘制D-P散点图。 机架连接部分采用焊接工艺，是左右对称型的，左右两边是内孔直径为38mm的圆筒，设置有直径为40mm的沉孔以此实现轴承的轴向定位。机架正前方设计有的连接板以连接拖拉机悬挂部分。机架主体高度为760mm，以适应东风DF-12型拖拉机；主体长度为1080mm，适应棉田宽度；装配好零部件后，正前方向齿盘中心距为60mm，适应棉花种植行距；估算整机重量约为300kg，满足工作中平稳前行的要求。
参考文献
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