单轮农用拖拉机.doc

单轮农用拖拉机设计理念及方案单轮农用拖拉机的设计主要针对于丘陵地区水稻生产而设计,其设计理念是以单轮作为主动轮的运行方式.所以称为单轮农用拖拉机.使用该机械可以作为对水稻生产过程中的耕、整、插、割、脱等配套机械的动力行走部分，还可以作为旱地农用生产机械。因为虽然在定义上我们称它为单轮拖拉机，这只是针对它作为水田作业机械而言。但作为全能的农业机械的动力系统，它在进行旱地作业时可以转换成两轮或履带的形式作为动力行走系统。在作业时除了满足以上动力作业需求外，还有一大特色-那就是农闲时间可以改装成农用运输车进行农资运输。并且改装程序简单，耗时少、这也提高了田块作业时转场的速度。它作为农田机械的动力行走部分，可悬挂播种机、插秧机、割晒机、脱粒机、旋耕机、犁、耙等农机具。由于该机具可根据需要进行折卸、组装。并且程序简单、重量轻。所以它能满足我国丘陵地区水稻产区,存在的田块小,形状极不规则,道路宽窄不一,坡度陡.道路弯路多等特点,还有一个更重要的特点,那就是泥脚深浅不一,所以在设计时给该系统设计有陷淤自救系统和驱动轮下陷深度调节系统,当陷淤太深时,可将驱动轮全部向上提起,由于两边浮板的支持作用,可利用自救系统将机械牵引出淤泥范围.从而使该机械成为全能的水稻生产机械的动力源。也解决了目前国际国内对于深泥脚稻区无合适机型进行耕、种收的难题。同时所悬挂的水稻生产作业机具也具有各自的特色，首先是结构简单、性能可靠、拆装作业程序简单，方便易行、重量轻。附：配套农业生产作业机具的设计或装配方案及农田生产的操作中应与农技的配合的技术。第一部分：插秧机的设计或装配方案及农田生产的操作中应与农技的配合的技术。一：改变水稻的播种育苗方式：稻种包衣整形由于现代杂交水稻技术要求一苗一穴，播种时基本保持一穴一粒或二粒谷种。如果用人工播种的话将费时费力，如果使用播种机播种对其设计要求比较高。根据各方面对比论证后，我认为水稻的机具播种应首先从用营养土包衣整形作手，因为水稻种子外型特殊，如果不做包衣整形的话基本上无法满足一苗一穴的机播要求。即使满足也将对机具在性能上、各方面要求比较苛刻。所以第一的要开发的辅助农技配合技术就为稻种的包衣整形技术。将长条卵形的稻种经过包衣整形变为圆形或近似为圆形的较大的颗粒。这样即有利于机播也有利于人工播种。其基本技术流程为将谷种倒入稀释后的拌种剂内打湿后捞出，倒如粉状营养土钵内让其外表充分沾上营养土。然后再倒入呈糊状的营养土钵内充分湿润粘结后捞出，再倒入粉状营养土钵内旋转、粘结、成型，-烘干后完成包衣操作。B：改大田育苗方式为育苗盘旱地营养土育苗方式纵观我国几千年水稻育苗史，我认为目前水稻生产过程中的育苗主要还是以大田水育秧的方式为主，近代科技发展后相继出现了旱育秧、育秧盘大田育秧（抛秧）和温室大棚育秧（适合机插）。而在我国广大的丘陵水稻种植区由于没有适合本地区使用的、让农民满意的插秧机，而没有被农民接受。所以在我们设计出了能让农民满意的插秧机后。还得设计出适合该机型的育秧技术，所以就必须开发出一种新的既节约人力、又节约资金、资源简化了生产环节的一种新的育苗方式将会彻底改变大田育苗的历史。其大致技术为：改大田育苗方式为旱地营养土育苗盘育苗。技术流程为在平整好的土地上（秧箱、可培成边墙高3-5厘米，宽约137-140厘米。长度不限）底部铺上宽150-160厘米宽的薄膜，薄膜上铺一层大约1-2厘米也可不铺（主要起一个节水、保温的作用）甚至可以连第一层薄膜都不铺（这中要多用水）然后放上育秧盘。在盘内均匀铺上营养土使用播种器播种、浇足水使胞衣营养球软化即可。该技术由于可利用平整的院坝、房前屋后的空地进行育苗作业比大田育秧节约一定的劳力，育秧盘具有保水的作用可节水，有便于管理，点播均匀可育出大苗壮苗。而且在育苗时做到了控水是苗壮、大而有显得老辣，对移载到大田后抗稻瘟、抗水淹有明显的作用。可以这样说它既克服了大田育秧的水肥足显嫩、抗稻瘟效果差的缺点，有兼顾了旱育秧的抗稻瘟效果好、分蘖力强的特点。C：育秧盘的设计1：育秧盘长1米宽136-140厘米和长100厘米宽65-70厘米两种尺寸，穴型为长条型（方格型）以利于取秧。每穴苗可采用1.5*1.52.0*2.0厘米见方的播种密度播种，这种育苗盘建议一般采用营养土包衣种子播种。为了使出苗更整齐以更利于机插，可使用播种器播种。附：播种器的设计播种器是网格漏斗式种器。他的网格与育苗盘的规格一致，呈漏斗型。将种子撒入时种子顺漏斗即可到达每格的中央，起开播种器后，用木板轻拍把种子压入土中即可完成播种。操作简单易行不费力。而且播种器可做多用。二:插秧机的设计 为了适合丘陵地区的插秧的需要,所以通过多年的对比分析在原有的插秧机的基础上，重点以一机多用（能精量播种、旱地移栽定植、水稻载插）的复合型定植机械为宗旨。特于今年7月份设计定性了着一款插秧机。它的关键技术在于取苗、分苗、定植三个部分一：取苗由于育秧盘在设计时都已分了穴，每穴苗都已各自独立。插秧机在上盘时，育苗盘上的列隔已抽出，但行隔还在。所以取苗时只需从育秧盘上按行取出即可。由于每穴苗都带有土，所以采用针式取苗。利用取苗针从育秧盘上整行地将苗取出，然后逐穴送入分苗槽内，完成操作。具体见模型及操作演示。（二）：分苗是根据定植要求，从送苗槽内将苗取出送入定植机构这一操作分为两种方式分别针对不同的土壤条件。1：带分带送定植器：分苗带上已调整好定植间距，直接从送苗槽内去出秧苗完成送苗定植。2：自由落体式分苗定植器：分苗机构直接在送苗槽的末端分苗。靠自由落体的作用到达定植面。在定植面上用定植器定植。定植间距的调整在送苗槽的末端的分苗机构处。具体见模型及操作演示。三：割台切割器的设计我国铺放式收害机目前大型的都是双帆布输送带卧式割台，小型的都采用带有扶禾星轮的立式割台，作物铺放方式多为与机器前进方向呈90角平铺，也有堆放式及后铺放式的。小麦联合收割机都是卧式螺旋割台，我国铺放式小麦收害机目前大型的都是双帆布输送带卧式割台，小型的都采用带有扶禾星轮的立式割台，作物铺放方式多为与机器前进方向呈90角平铺，也有堆放式及后铺放式的。小麦联合收割机都是卧式螺旋割台。目前，国外联合收割机割台大都朝着多品种、多系列方向发展，以增强对作物的适应性。在联结方式上，大都设有快速挂接装置。割台切割器在设计上，与现在通用的割台的设计完全不同的两大关键技术在于割刀组合、扶禾器组合。这两大技术的使用其中两项属于最新技术。1：国内外各种收割机的切割器基本都是往复式的，这也是收割机故障率最高的工作部件，割刀、根据地域特点割刀的设计采用嵌压切割技术，定刀片设计成双片，动刀片为但片。动刀片的运行方式分为两种：一种是往复式运动，这种方式就把动定刀片设计成双面。它对材料和加工技术的要求要高一些。另一种是动刀片的单向运行，这样动、定刀片都可设计成单面刀片。这样对割刀的刀片的材料和技术的技术含量要求不高，对作物秸杆的软硬度的适应范围广。这应该说是割台设计的一个重大技术突破。2：收扶禾器该组合的设计不再采用扶禾星轮作为扶禾机构，而使用旋转的能伸缩的扶禾杆作为扶禾机构。这无论对全喂入和半喂入机型来说都是一个重大的技术突破。它的扶禾效果和抗倒伏程度都有大幅的提高，具体设计见模型及操作演示。三：脱粒机构的设计我国联合收割机的脱粒基本都采用全喂入式，传统结构多采用切流式单流筒或以滚筒脱粒装置。我国自行研制开发的中小型拖拉机悬挂式和自走式小麦联合收割机大多采用轴流滚筒式脱粒装置，悬挂式机型以横置纹杆或杆齿轴流滚筒居多，也有部分为纹杆、板齿组合滚筒，个别采用立式轴流滚筒；自走式机型多为板齿或纹杆切流滚筒与纹杆及叶片齿组合式轴流滚筒构成的双滚筒脱粒系统。轴流滚筒与传统的切流滚筒相比，作物脱粒时间长，脱净率高，分离能力强，对易脱和难脱的作物均有较好的实应性，可以取消庞大的逐稿器，使收割机结构大为简化、紧凑。东北农业大学、农业部南京农业机械化研究所等单位已研制成功水稻割前脱（梳脱式）自走式联合收割机，小麦割前脱收割机尚处于试验研究中。国外一些具代表性的联合收割机脱粒系统的改进除采用横置轴流滚筒外，许多采用了纵置轴流滚筒；为适应收获不同作物，许多还备有多种凹板，而且改装、更换滚筒、凹板十分方便；有的在滚筒传动部分装设了增扭装置，同时扩大了转速变化范围；有的在安装转速检测仪的同时，还增设了计算机监控系统，使脱粒性能始终保持在最好状态。在以上基础上我通过多年实践开发出了脱前辊压装置、帆布带式滚筒脱前辊压装置的应用。不但能使收割机的结构大为简化，还能提高脱净率，减小含杂率。为机选创造更好的条件。帆布带式滚筒的应用，即降低了脱离机的高度，又兼有切流式滚筒和轴流式滚筒的优点具体设计见模型及操作演示。附2：玉米预留行旋定植点播机，玉米预留行旋耕机采用3马力风冷立式柴油机作为动力，3马力立式柴油机的标准为165F新型内燃机理论设计方案一：复合式活塞内燃机 二：双路排气（增压）发动机 三：压燃分离式发动机四：活塞涡轮组合式发动机（复合式发动机）五；新型二冲程发动机 （排气净）六：可变压缩比发动机理论设计二：双路排气（增压）发动机近年来国际国内对活塞式发动机的设计方案提出了很多的新设计方案，不论二冲程还是四冲程。如果运用这些方案将会给发动机带来很大的改观。但这些设计方案虽然达到了节能、降耗、降噪的目的，却因种种原因而没有被转化为生产力。其原因在于多数设计方案的生产工艺复杂、要求较高。在此背景下，本人本着以现有的生产工艺与机械设备为基础对活塞发动机设计出双路排气发动机的设计方案。该方案是在四冲程设计中利用二冲程和四冲程的两套排气系统进行排气，以达到排气减压的目的。在提高发动机转速的同时由于从二冲程排气口排出的高压气可用于冲击涡轮，对进气进行增压或者与曲轴联动的涡轮，以增加发动机的输出功率。同时进一步减小排气压力达到降噪的目的。而四冲程排气口排出的废气也可用来冲击增压涡轮，由于废气在冲击增压和增功涡轮的导致燃烧时间延长可使燃烧更充分以降低排气的污染。从而达到不但排气能增功进气能增压，而且又能提高发动机的转速，同时还能降低排气噪音和污染等四个功能。另外从理论上讲还有减震的功能。这样就能更适应柴油机的设计要求。以适应国际国内发动机设计所要求的高效、节能、环保等要求。另外该方案由于是本着对已经成熟的四冲程发动机的改造而设计的，所以在生产工艺不比生产现生产的四冲程发动机的工艺复杂，生产设备也不需要更新。同时从理论上讲也会让新机械的热力循环和热效率更好。具有投资少、见效快、性能更先进、更科学的优点。从而更适合企业对产品开发的要求。压燃分离式发动机在活塞式发动机中多缸发动机占有绝对优势，不论汽缸怎样排列。但这些必然导致其结构复杂、体积庞大、重量增加、原材料使用增多、并且不可能无限地添加缸数，因此可以这样说要让活塞式发动机在大功率方面有所突破的话多缸设计已不适应其需要了。在此基础上，本人经过两年多的对比研究开发出压燃分离式发动机设计理论。所谓压燃分离，即发动机压缩缸和做功缸各自独立。这样在做功缸只有一个的情况下，可以用增加压缩缸的方式来增加做功缸的做功次数。从而增大发动机的功率。这样做可以达到以下效果：（1） 减小发动机的体积；（2） 简化发动机的结构；（3） 大量节约原材料及一些其他的效果。该理论的关键技术在于它的燃烧室和换气机构的设计要求比较高，同时工作的可靠性要强。但这的确对未来的大功率活塞式发动机的开发提供了一个重要的研发方向。活塞、涡轮组合式发动机（复合式然烧发动机）的理论设计方案在发动机领域中，目前国际国内较为成熟的技术就是活塞式发动机和涡轮式发动机，两种发动机各自独立，并且各自具有相应的优缺点。并且它们都是先天性的，在长期的使用过程中能克服的都克服了，剩下的缺点基本上都是一些无法克服的。在对发动机的对比研究的过程中我发现：其实这两套发动机系统它们的优缺点具有很强的负补性。将两种作功方式进行组合将会为未来的发动机开发开辟一个全新的天地。并且经过一年的理论开发已有一个较为完整的设计方案（尤其是二冲程发动机与燃气涡轮发动机组合，不但能让燃烧更充分同时对发动机的输出功率将大大提高。完全可以达到节能、降噪和降低排放的功能）。新型二冲程发动机由于二冲程发动机一直以来都有一系列先天性的毛病，一个行程内完成两个工作循环，对于化油器式二冲程发动机会出现短路损失导致油耗升高、排气污染物尤其是HC的排放严重。但二冲程发动机却具有结构简单、马力大、提速快、制造成本低、维修方便等优点。目前国际国内多采用电子技术来克服这些缺点，取得了较好的效果。本人在多年的研究过程中发现实际上二冲程发动机只要能够解决好换气过程中的短路，不论是用化油器还是用电喷供油完全可以在油耗和排放方面与四冲程一较高下。因此本人开发出二冲程发动机的特殊换气机构，该机构既能保证在工作过程中发动机排气完全，又能保证新鲜的混合气不会随着排气而有所损失。同时由于该机构的又能达到进气增压的目的。不失为目前改造二冲程发动机的一个全新理论。可变压缩比发动机理论设计简介压缩比是不可变动的，因为燃烧室容积及汽缸工作容积都是固定的参数，在设