本文首先对地表种植土剥离装置的研究现状进行了叙述，并且介绍了地表种植土剥离的意义与重要性。同时结合振动切削减阻理论与二维切削原理，提出了自动化精确种植土剥离方案，设计出一种地表种植土剥离装置，并对刀具单体的运动特性进行了分析，得到刀具单体的运动轨迹为类椭圆，刀具在上止点的急回特性作者称之为跳脱现象，有利于切削阻力的减小。使用三维软件Pro/E制作出地表种植土剥离装置各个部件的三维模型，并组装成剥离装置的三维模型，并进行了地表种植土剥离装置关键部件的受力分析和切土阻力计算，同时进行了发动机的选型计算。

关键词：减阻；二维切削； Pro/E；剥离机；椭圆轨迹；振动频率

ABSTRACT

This paper on the surface planting soil stripping device in this article, the author describes the research status and introduces the meaning and importance of the surface planting soil detachment. At the same time, combining the theory of vibration cutting cutting resistance and two-dimensional cutting principle, puts forward the automatic stripping solution precision planting soil, planting design a surface soil stripping device, and analyzes the movement characteristics of cutting tool monomer, get monomer trajectory for a class of elliptic tool, cutting tool the fast-returning characteristic of the check point on the author called jump phenomenon, is beneficial to the decrease of cutting resistance. Using 3 d software Pro/E to make the surface planting soil stripping device 3 d model of the parts, and assemble into three-dimensional model of stripping device, and the planting soil surface stripping device key components of stress analysis and cutting soil resistance calculation, at the same time, the engine type selection calculation.

Key words: vibrating drag reduction; The two-dimensional cutting; Pro/E; Stripping machine; The elliptical locus; The vibration frequency

1绪论1

1.1 研究背景与现状1

1.2 研究意义2

1.3 本文研究内容2

2地表种植土剥离装置的设计依据与方案选择3

2.1 设计原理与依据3

2.2整体方案的选择3

3地表种植土剥离装置关键部件的设计5

3.1 刚柔混联振动剥离机构5

3.1.1刚柔混联振动剥离机构参数5

3.1.2 运动分析6

3.2 牵引装置8

3.2.1履带式牵引车8

3.2.2发动机的选择8

3.3自由随动式可控仿形装置10

4地表种植土自动剥离机的整体设计与三维建模11

4.1 CAD/CAE技术11

4.2 Pro/ENGINEER简介12

4.3 地表种植土剥离装置模型建造13

4.3.1 零件模型装配13

5结论15

参考文献16

致谢17

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内容简介：: 中国地质大学长城学院本科毕业设计文献综述系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：彭江鹤学号： 05211534 指导教师：王泽河职称：教授 2015 年 5 月 4 日地表种植土剥离装置的文献综述摘要随着我国农业的发展，在高标准农田建设示范工程中，农业种植土更换、移植越来越受到重视，采用自动化精确种植土剥离代替粗放式种植土剥离是有待解决的问题。耕地的表土层相当于土地的皮肤，经过长年累月的耕作，土壤结构、肥力都比较高，是宝贵的资源。研究表明，农业地、园林地、自然生态地表深度在100mm150mm范围内种植土价值最高。目前国内外并没有关于针对地表土剥离机专用机械的相关报道和产品，所以现在进行地表土剥离作业的主要工具是挖掘机，只能使用工程机械进行粗放式剥离，剥离精度差，不能仿地表形状，种植土的质量很低，急需研制一种精确剥离设备。关键词：种植土；剥离精度；剥离机；1.引言推进设施农业快速发展，必须发展相适应的机械装备。目前在高标准农田建设示范工程中，农业种植土更换、移植越来越受到重视，采用自动化精确种植土剥离代替粗放式种植土剥离是亟待解决的问题。种植土的移植与更换是农田新建、农田改造、设施农业的重要工序，种植土的自动化精确剥离可为农田建设提高效率、提高建设质量。综上所述，地表种植土自动剥离机，对促进林田改造、设施农业等发展具有重要的现实意义，在农田建设及小面积土地开发整理中具有广阔的应用前景。2.现状及趋势针对农业地表种植土移植的需要，研制一种能自动进行地表仿形、准确调节剥离深度自动化设备-地表种植土自动剥离机。对发展现代农业的具有重要意义。资料显示振动机具不仅可以减小牵引阻力，改善碎土质量，如果结构设计与参数选择合理，总的功率消耗还可以有所降低或者增加不大。二维切削比一维切削具有更大的优越性, 它能完成一维切削所不能完成的工作, 并且切削效率高, 动力消耗可减少等特点, 是更有前途的一种切削方式。型振动深松机采用新颖的振动发生机构，直接将动力输出轴转动转变为铲柄振动，省略了锥齿轮部件，简化了结构。但该振动深松机在使用过程中存在以下不足：振动发生机构为悬臂轴结构，轴的长度大，支撑端轴承负载大，工作中会发热甚至断裂；振动执行机构成本高，不易适应田间作业复杂要求等。振动切削土壤研究正在发展中, SPekto r 较充分地研究了顺着工具推进方向的振动切土,并用分段线性近似的方法, 说明了这种振动切土具有减小插入阻力的可能性。此外还有另一种振动切土方式, 即垂直于工具推进方向的振动切土。Eggenmuller研究的振动犁属于这种方式, 他用较直观的分析, 说明了振动犁减小阻力的原因,但他的方法不具备普遍意义。其实, 上述两种振动切土方法具有本质区别, 前者切削土壤的方向仅有一个，可称为一维切削；而后者切削土壤的方向有两个, 即工具推进方向和与推进相垂直的方向, 可称为二维切削。二维切削比一维切削具有更大的优越性, 它能完成一维切削所不能完成的工作, 并且切削效率高, 动力消耗可减少等特点, 是更有前途的一种切削方式。然而振动二维切削土壤机理的研究较少。美国、西欧等国家对于深松机具的研究已相当完善，并形成系列，其松土方式主要有挤压松土和振动松土2种形式。我国研制的深松机采用的深松部件主要有：凿形铲深松器、振动鼠道式深松器、弯腿犁型深松器、可调翼铲深松器和全方位深松器。这些机型均存在阻力消耗大的问题，给深松机的动力配套带来了一定的困难，进而影响了深松机的推广应用。以往的研究发现深松铲的振动能有效减少牵引阻力，1993 年Sakai等调查研究发现振动对牵引阻力和功率消耗的影响，土壤剪切力的波动主要是振动过程中垂直方向上的加速度引起的。因此采用振动原理能降低牵引阻力，节约动力消耗。国内对于松土机的研究仅有播播机的研究，这些机具兼有部分松土功能，多采用的松土部件为圆盘切刀、凿形松土铲、燕尾式松土铲和滑刀式松土铲，以及应用于草原改良的松土部件和机具多是农田作业机具或稍加改进而来，能够完成松土改良作业，取得了一定的成效，但在高坚实度，较大土壤体积质量，表层土壤草根密度较大的情况下，其可靠性及作业效果不太理想，对原生植被的破坏率较高。对干旱，土层较薄的草原作业，因有较大的土壤扰动和植被破坏，甚至可能加剧原有草原的退化。从20世纪70年代初开始,我国开始采用机械松土方法改良草场,并收到了一定的效果。在借鉴旱地农田松土部件基础上,相继研制成了多种应用于草原的松土部件,主要有燕尾式、凿式、圆盘式和无壁犁式。这些松土部件对草场恢复有一定的作用,但是在高坚实度和耕作层草根密度较大的情况下,其作业效果不理想,对土壤有较大的扰动和较高的植被破坏率,甚至可能加剧草原的退化。3.结论本文简述地表种植土剥离的研究现状与研究意义，详细介绍了国内外现状以及趋势。通过在图书馆资料室和电子阅览室中的搜索，找到很多关于地表种植土剥离装置的资料文献，为论文的撰稿、设计的制造打下坚实的理论基础。通过前面搜索的文献资料和手册，结合设计过程及结果，撰写论文主体。如果零件的尺寸需要修改时，应该按照制作的相反步骤来修改，避免因修改某项数据而使相关联的其他部位发展变化。某些零件有时需要多个零件时，在连接定义中要建立多个连接集，并注意尺寸，防止因为尺寸错误而无法正确连接。4.文献综述1 蔡春源主编.机械设计手册（第三版）.北京:冶金出版设,1996.2 吴宗泽主编.机械设计手册.北京：化学工业出版社，1999.3 李继庆主编.机械设计基础M.北京;高等教育出版社,1997.4 詹启贤主编.自动机械设计M.北京:中国轻工出版社,1994.5 史西敏主编.精密机构设计M.上海:上海科学技术出版社,1987. 6 王建华、杨文通、胡凤来.运动自行车车架结构的参数化设计. 北京工业大学：1852307 谢庆森、林俊聪、黄艳群.基于Pro/Engineer二次开发的自行车参数化设计.天津大学8 张祥林、邓磊、徐雁冰.面向装配的自行车CAD系统研究.华中科技大学 .材料学院.9 陈东祥、胡冬梅.基于Pro/Engineer的自行车参数化快速设计系统.天津大学.机械工程学院10 林霜.自行车设计中的人机因素分析与研究.昆明理工大学.200811 邓磊.基于参数化模板的自行车快速设计方法研究.华中科技大学. 200712 王璞.儿童自行车个性化定制儿童参与设计研究.天津大学.201213 宋贤敦.自行车设计.中国自行车.1989年.第03期14 林俊聪.自行车模块化概念设计系统的研究与开发.天津大学.200615 邓国光.自行车运动员蹬踏方式的研究.山西体育科技报 .199316 刘军、耿国强. Solidworks自上而下设计方法初探.17 林修成、张朝阳.自行车行驶稳定性及后进动性的力学分析18 李立顺、孟祥德.基于Solidworks的整车自装卸车虚拟设计与运动仿真.天津大学机械工程学院19 付永忠.基于Solidworks的自顶而下装配体设计及运动仿真.江苏大学机械工程学院20 郑向华.基于Solidworks的机械手运动仿真设计.成都工业学院机电工程系.21 杨艳红、周红生、鈡相强.液压传动自行车车自顶向下设计及传动分析.安徽工程大学机械与汽车工程学院.22 P.D.Sode and B.A.Adeyefa, Forces applied to a bicycle during normal cycling, J.Biomech,197923 M.L.Hull and R.R.Adeyefa,

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