葡萄园小型开沟机的设计.doc

葡萄园小型开沟机的设计葡萄园小型开沟机的设计(含选题审批表,任务书,开题报告,中期检查表,论文说明书14000字,CAD图纸13张)摘 要：本文介绍了开沟机在我国多个行业生产中的应用及重要意义及一些国内外的发展现状，并着重讲解了葡萄园小型开沟机在葡萄园中应用的意义。因此本文设计葡萄园小型开沟机，它主要由柴油机、行走底盘、传动系统、工作部件组成。工作部件为立式螺旋刀，其特点是结构简单部件紧凑、动力消耗少，步行速度快，能很好地适应葡萄园作业环境，提高劳动效率。设计一开沟机用来开设果园的施肥沟，以减轻劳动强度,提高生产效率。要求开沟宽为100mm，沟深200300mm可调，效率为20003000米/小时。考虑到作业空间的限制，开沟机拟为手扶跟随式作业，采用3轮行走底盘，动力为柴油机 1.1 课题研究的目的和意义 葡萄是我国水果生产的重要品种，改革开放和农村产业结构的调整促进葡萄产业的发展，特别是近十年，葡萄种植面积和产量一直呈上升趋势。据农业部资料统计，2002年全国葡萄栽培面积392.4千公顷万亩，产量448万吨，种植面积居世界第六位，产量居世界第五位，己在世界葡萄产业中占有一席之地。我国葡萄生产以鲜食为主，2008年鲜食葡萄总量为720万吨，世界排名第二。葡萄干也是我国葡萄生产的一个重要产业，年产量14.5万多吨，世界排名第十名。 葡萄产业的快速发展，也带动了葡萄生产作业机具研究和开发。各类葡萄作业机具近年来相继研发成功，并逐步推广应用。我国葡萄生产机具的开发虽具有了一定的基础，但与葡萄产业化发展需求还有很大差距。开沟机是岩土定形结构施工的专业工程设备，广泛用于通讯电缆、石油电线、农田水利以及军事等工程建设的连续开沟作业。随着社会经济的飞速发展和生产机械化程度的提高，市场也迫切需要一种取代人力和通用挖掘机的专业开沟机械。多年来，我国对专业开沟设备的研发投入不足，专业开沟设备品种单一，应用范围狭窄，大部分开沟施工仍停留在人工开挖或使用通用液压挖掘机挖掘层面。人工或通用挖掘机开沟，不仅施工速度慢、效率低、劳动强度大、管理困难、费用高、且沟型成型差，尤其对较硬的土壤很难挖掘。而进口专业开沟机价格昂贵，极大制约了国内用户的需求因此研制出满足农户需求、价格低廉的葡萄园专业开沟设备是非常必要的 型号 V1200V8550A单位发动机最大转速/rmion250025002500 重量/kg384231852835 挖沟深度/cm0-1830-1830-183 挖沟宽度/cm15-4615-4615-46 驱动器行走模式液压式液压式液压式型号整机质量/t功率/kw最大挖深/m挖宽/cm长宽高/cm3T45510.4931.818-61584239290T55514.11382.415-61709251287T55823.61381.815-611242255305T655241362.427-66828246302T75533.1250.1336-19927249305T85537.22503.741-911229256421T95543.5298.33.761-1071201279343T105552.2319.64.371-1071275279343T125590.74485.571-1221585330371表4 Vermeer 公司履带式开沟机几种开沟参数型号V1200V8550AV8100发动机最大转速/rmim-1210021002200重量/kg390104358430391挖沟深度/cm0-3.70-3.70-2.1挖沟宽度/cm66-9115-3141-61自动控制系统TEC 2000.2TEC 2000.2TEC 2000.21.2.2国内开沟机研究现状 早在20世纪50年代，我国农田水利建设就已经应用铧式犁开沟。铧式犁开沟机的优点是结构简单、工作可靠、零部件较少，开沟深度；3080cm；主要缺点是效率低、阻力大，有的地层要用两台拖拉机牵引。到了20世纪70年代中期，铧式犁开沟机逐渐被铣抛盘式开沟机取代。铣抛盘式开沟机开沟的沟型断面是上口宽沟底窄的倒梯形，开沟深度为0.51.0m，抛土速度为715m/s，拖拉机行走速度为50200m/s；其主要缺点是传动复杂、结构庞大、行走速度太底。由于当时国内拖拉机都没有爬行档，所以在20世纪70年代中期主要采用东方红-75、红旗-100等拖拉机加装减速器、随车变速箱完成拖拉机的改造工作。到了上世纪80年代中期，国家从国外引进了少量挖沟机，主要用于农业暗管排水工程。此后，上海拖拉机厂、无锡拖拉机厂和丹东拖拉机厂分别开发了用8-55kw拖拉机改装的挖沟机，但由于技术性能和经济等原因，没有得到广泛应用。自上世纪90年代至今，我国开沟机机型主要以螺旋开沟机与链式开沟机为主。犁式开沟机和双圆盘式开沟机由于机械强度低、拖挂动力输出小的局限，多用于施工条件较恶劣的农田工程中；而链斗式开沟机以及轮斗式开沟机因为机械强度大、拖挂动力输出大的特点，多用建筑工程中；立式螺旋开沟机具有结构简单、部件紧凑、动力消耗少，行走速度快等特点，注意用于开挖排灌沟、施肥沟等。下面例举具有代表性的开沟器研究成果说明我国开沟设备的研究现状 。 1KLZ-27型螺旋开沟机（如图5）.1987年江苏省农机局技术中心朱新民等设计，与东风-12型手扶雨拖拉机配套使用，国内首次采用立式螺旋式开沟刀具，开沟部件为直接安装在一根直立轴管上的两组螺旋刀片，集立铣、轴向提升、螺旋叶片惯性抛射等原理于一身，使开沟过程中的切削、提升、抛撒一次完成。IKS-100型双圆盘开沟机。1993年由江苏省南通市农机研究所吴建东研究开发，专门用于鱼塘、水渠、水利工程施工，施工效率高且效果理想；尤其对排灌水渠的开挖施工，可将土屑均匀抛洒在沟槽两侧或把土屑堆积在沟槽两边形成土堤。1994年江苏省昆山市农业机械化研究所吕正沣分析并建立了立式螺旋开沟机功率消耗的计算公式，确定了开沟机前进速度、刀具转速及主参数螺旋角等优化设计方