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农机 设计 水旱 两用 旋耕机 全套 cad 图纸

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收 稿 日 期 : 2002207208作 者 简 介 : 吴 明 亮 (19722) , 男 , 汉 族 , 湖 南 常 宁 人 , 湖 南农 业 大 学 硕 士 研 究 生 , 讲 师 .文 章 编 号 : 100721032 (2003) 04203562031ZS220 型 水 田 耕 整 机 的 创 新 设 计吴 明 亮 , 陈 锐 平 , 杨 良 玖 , 姚 汉 清(湖 南 农 业 大 学 工 程 技 术 学 院 , 湖 南 长 沙 410128)摘 要 : 针 对 旧 式 水 田 耕 整 机 在 实 际 生 产 应 用 过 程 中 出 现 的 自 身 质 量 大 , 稳 定 性 不 好 , 容 易 造 成 安 全 事 故 等 问 题 ,通 过 创 新 设 计 , 设 计 了 一 种 1ZS220 型 水 田 耕 整 机 . 该 机 质 量 小 , 操 作 灵 活 , 平 衡 性 好 , 可 实 现 对 工 作 部 件 的 快 速 选用 , 从 而 完 成 耕 、 耙 、 平 整 地 的 多 项 作 业 .关 键 词 : 水 田 耕 整 机 ; 工 作 原 理 ; 创 新 设 计中 图 分 类 号 : S222. 402 文 献 标 识 码 : AT he Innovation D esign abou t 1ZS220 T illage M ach ine fo r R ice F ieldW U M ing2lia ng, CHEN Rui2p ing, YANG L ia ng2jiu, YAO Ha n2q ing(Co llege of Engineering and T echno logy, HNAU , Changsha 410128, PRC)Abs tra c t: Fo r the tillage m ach ine has such sho rtcom ings as the b ig self2w eigh t, un stab ility andsafe acciden ts in the real p roduction app lication cou rse in acco rdance w ith the now availab le paddyfield, th is tex t analysizes the reason and design s by w ay of innovateing, and has designes a k indof 1ZS220 m ou ld paddy field that is in the in ternal leading standard.Ke y w o rds: rice field tillage m ach ine; w o rk p rincip le; innovation design水 田 耕 整 机 是 在 20 世 纪 80 年 代 中 期 初 具 雏形 , 后 在 动 力 插 秧 机 的 基 础 上 改 进 和 发 展 起 来 的 . 历经 十 余 年 的 发 展 , 技 术 日 趋 完 善 , 结 构 日 趋 合 理 , 市场 占 有 量 逐 年 递 增 , 但 在 实 际 应 用 过 程 中 仍 存 在 自身 质 量 大 、 操 作 转 向 不 灵 活 、 平 衡 稳 定 性 差 、 安 全 防护 措 施 不 完 善 等 缺 陷 . 笔 者 在 保 留 旧 式 耕 整 机 设 计优 点 的 基 础 上 进 行 改 进 设 计 的 1ZS220 型 水 田 耕 整机 , 在 解 决 水 田 耕 整 机 的 运 动 平 衡 性 、 操 作 系 统 的 灵活 性 及 安 全 防 护 措 施 方 面 取 得 了 较 好 的 效 果 .1 总 体 结 构 及 性 能 参 数1. 1 总 体 结 构1ZS220 型 水 田 耕 整 机 结 构 如 图 1 所 示 . 主 要 由柴 油 机 、 离 合 器 手 柄 、 扶 手 、 牵 引 架 、 踏 杆 、 座 位 架 、 犁铧 总 成 、 小 拖 板 、 平 衡 船 、 平 衡 滑 撬 、 驱 动 轮 、 变 速 箱等 组 成 .1. 柴 油 机 ; 2. 离 合 器 手 柄 ; 3. 扶 手 ; 4. 牵 引 架 ; 5. 踏 杆 ;6. 座 位 架 ; 7. 犁 铧 总 成 ; 8. 小 拖 板 ; 9. 平 衡 滑 撬 ; 10. 平 衡 船 ;11. 驱 动 轮 ; 12. 变 速 箱图 1 1ZS 220 型 水 田 耕 整 机 结 构F ig. 1 The s truc ture of 1ZS 220 tilla ge m e chine fo r rice fie ld1. 2 工 作 原 理柴 油 机 运 转 , 通 过 离 合 器 手 柄 使 柴 油 机 向 前 推第 29 卷 第 4 期 湖 南 农 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) V o l. 29 N o. 42003 年 8 月 Journal of H unan A gricultural U niversity (N atural Sciences) A ug. 2003进 , 皮 带 张 紧 , 动 力 传 递 给 变 速 箱 皮 带 轮 , 经 过 变 速箱 的 变 速 将 动 力 传 给 驱 动 轮 使 驱 动 轮 运 转 . 由 于 驱动 轮 的 向 前 推 进 , 通 过 牵 引 销 带 动 牵 引 架 前 进 . 农 具附 着 在 牵 引 架 上 , 随 着 牵 引 架 的 运 动 而 工 作 . 当 处 于转 弯 过 程 中 , 利 用 踏 杆 提 升 工 作 机 , 脱 离 泥 土 的 接 触而 处 于 空 载 .1. 3 设 计 思 路(1) 支 承 形 式 . 采 用 支 承 滑 块 (小 拖 板 ) 的 形 式 ,其 稳 定 性 较 好 , 抗 侧 滑 能 力 强 , 调 节 方 便 . 支 承 滑 块的 支 承 形 式 对 于 耕 整 机 耕 宽 稳 定 性 较 好 , 还 可 降 低耕 整 机 在 前 进 过 程 中 的 行 进 阻 力 . 支 承 滑 块 在 耕 整机 工 作 过 程 中 还 起 到 限 深 轮 的 作 用 1 , 对 不 同 耕 深采 用 销 轴 调 节 的 方 法 来 满 足 要 求 .(2) 牵 引 形 式 . 牵 引 架 与 驱 动 部 件 通 过 销 轴 连接 , 驱 动 部 件 以 销 轴 为 中 心 沿 两 侧 转 角 之 和 可 达120 , 使 转 弯 半 径 较 小 . 牵 引 架 上 附 置 犁 、 耙 、 滚 、 平田 器 , 能 实 现 快 速 挂 接 , 用 材 很 少 , 使 整 机 质 量 减 少 .(3) 离 合 方 式 . 采 用 柴 油 机 前 后 滑 动 以 松 紧 传动 带 的 方 式 达 到 结 合 、 分 离 的 目 的 . 其 结 构 更 简 单 紧凑 , 滑 动 行 程 也 有 所 增 大 , 若 配 合 得 当 , 动 力 的 振 动将 大 大 减 少 .(4) 动 力 传 递 . 减 速 箱 采 用 四 轴 六 齿 轮 减 速 方案 . 考 虑 加 工 的 经 济 性 , 三 对 齿 轮 分 别 采 用 不 同 精 度等 级 , 以 降 低 成 本 . 皮 带 采 用 两 档 配 套 , 提 供 2 种 速度 以 适 应 工 作 机 对 速 度 的 要 求 , 并 且 两 轮 中 心 距 不变 , 三 角 胶 带 不 变 , 从 而 保 证 皮 带 的 通 用 性 .( 5) 配 套 农 具 . 采 用 铧 式 犁 , 与 机 体 刚 性 连 接 ,踏 杆 提 升 整 体 犁 . 犁 宽 210 mm , 犁 深 70 150 mm ,适 当 调 节 犁 具 与 机 体 的 挂 接 点 , 能 使 牵 引 阻 力 大 大减 小 , 牵 引 力 得 到 较 好 地 利 用 . 耙 滚 设 计 吸 收 民 间 传统 蒲 滚 和 多 种 机 引 滚 耙 的 优 点 , 设 计 幅 宽 达 到 1. 2m , 使 作 业 工 效 、 碎 土 能 力 、 植 被 覆 盖 率 均 能 满 足 农艺 要 求 .(6) 平 衡 系 统 . 平 衡 船 与 牵 引 架 成 90 方 向 设置 , 另 一 侧 增 设 一 平 衡 滑 撬 , 以 减 少 机 具 侧 翻 的 可能 性 .1. 4 主 要 技 术 参 数外 形 尺 寸 : 1 940 mm 1 650 mm 1 140 mm ;整 机 质 量 (含 动 力 ) 不 大 于 87 kg; 配 套 动 力 : 175F21柴 油 机 ; 犁 田 行 走 理 论 速 度 : 3. 61 km h; 耕 宽 : 210mm ; 耙 幅 : 1 200 mm ; 耕 深 : 70 150 mm ; 犁 田 生 产率 : 0. 12 0. 2 hm 2 h; 犁 田 燃 油 消 耗 : 6 10 kg hm 2; 转 弯 半 径 小 于 1. 7 m.2 主 要 部 件 的 创 新 设 计2. 1 牵 引 销工 作 部 件 的 动 力 是 由 牵 引 销 受 剪 切 而 传 递 , 因此 对 牵 引 销 从 选 材 到 加 工 及 结 构 设 计 都 具 有 严 格 的考 虑 . 选 材 上 牵 引 销 采 用 45 号 优 质 碳 素 结 构 钢 , 并进 行 调 质 处 理 , 硬 度 为 HRC40245, 表 面 精 度 等 级 为7 级 2 . 由 于 耕 整 机 工 作 环 境 比 较 恶 劣 , 振 动 较 大 ,故 对 牵 引 销 两 端 部 设 计 一 台 阶 , 如 图 2 所 示 . 在 连 接过 程 中 销 体 台 阶 面 与 牵 引 盒 上 盖 板 平 齐 , 再 用 特 制保 险 销 将 其 压 紧 , 以 防 止 工 作 过 程 中 由 于 振 动 使 销体 蹦 出 .图 2 牵 引 销 结 构F ig. 2 The s truc ture of tra ile d p in2. 2 保 险 销保 险 销 由 销 套 、 销 体 、 弹 簧 组 成 , 如 图 3 所 示 . 保险 销 焊 接 在 牵 引 盒 上 盖 板 , 工 作 时 销 体 由 于 弹 簧 的作 用 卡 在 牵 引 销 的 台 阶 面 上 , 以 防 止 牵 引 销 由 于 振动 而 向 上 运 动 .1. 销 套 ; 2. 销 体 ; 3. 弹 簧图 3 保 险 销 结 构F ig. 3 The s truc ture of sa fe ty p in2. 3 平 衡 架平 衡 架 由 平 衡 船 、 平 衡 滑 撬 、 横 杆 组 成 , 如 图 4所 示 . 其 作 用 主 要 是 防 止 耕 整 机 在 工 作 过 程 中 , 尤 其在 转 弯 时 不 向 两 侧 倾 翻 . 传 统 耕 整 机 设 计 中 采 用 单一 的 平 衡 船 来 维 持 机 体 平 衡 , 当 工 作 环 境 恶 劣 时 , 常常 会 导 致 耕 整 机 侧 翻 . 1ZS220 型 耕 整 机 采 用 平 衡 船与 平 衡 滑 撬 铰 接 在 同 一 横 杆 上 , 而 横 杆 穿 套 于 牵 引架 横 梁 上 的 滑 套 中 . 横 梁 左 右 伸 出 端 长 度 可 自 由 调节 . 当 犁 地 时 就 可 自 由 调 节 平 衡 滑 撬 伸 出 端 的 长 度 ,实 现 对 田 埂 周 边 区 域 工 作 . 平 衡 滑 撬 与 横 杆 采 用 活753 第 29 卷 第 4 期 吴 明 亮 等 1ZS220 型 水 田 耕 整 机 的 创 新 设 计动 铰 链 铰 接 , 在 必 要 时 还 可 将 平 衡 滑 撬 卸 下 . 由 于 工作 时 机 体 微 向 平 衡 船 一 侧 倾 斜 , 而 平 衡 滑 撬 仅 仅 是一 辅 助 支 撑 , 故 处 于 水 平 位 置 时 , 滑 撬 离 地 面 高 度 略高 于 平 衡 船 离 地 高 度 200 mm. 这 样 正 常 工 作 时 , 滑撬 仅 仅 在 泥 土 表 面 划 过 , 而 不 至 于 因 增 加 滑 撬 而 增大 机 体 行 进 的 阻 力 . 若 工 作 异 常 使 机 体 向 滑 撬 一 侧翻 倾 时 , 平 衡 滑 撬 则 直 插 泥 土 中 起 到 辅 助 支 撑 作 用 .1. 平 衡 滑 撬 ; 2. 横 杆 ; 3. 牵 引 架 ; 4. 平 衡 船图 4 平 衡 架 结 构F ig. 4 The s truc ture of ba la nce she lf2. 4 驱 动 部 件驱 动 部 件 是 耕 整 机 的 核 心 部 位 , 如 图 5 所 示 . 主要 由 驱 动 轮 、 变 速 箱 、 固 定 支 架 、 活 动 支 架 、 柴 油 机 、操 作 系 统 、 牵 引 盒 等 组 成 . 该 部 件 的 设 计 主 要 是 保 证整 机 前 后 方 向 不 翻 倒 . 从 设 计 学 的 角 度 来 看 , 在 工 作过 程 中 柴 油 机 重 力 作 用 线 通 过 地 面 与 驱 动 轮 的 接 触点 时 最 为 理 想 3 . 但 考 虑 到 土 壤 的 物 理 力 学 特 性 , 驱动 轮 的 直 径 是 确 定 的 , 即 驱 动 轮 离 地 面 的 高 度 是 有一 定 限 制 的 . 由 此 , 设 计 过 程 中 将 变 速 箱 与 牵 引 盒 下盖 板 联 接 时 向 前 倾 斜 一 定 的 角 度 , 这 样 驱 动 部 件 重心 整 体 向 下 移 动 . 而 驱 动 轮 对 机 体 的 支 撑 点 向 前 移动 . 工 作 过 程 中 柴 油 机 重 心 前 移 使 得 柴 油 机 重 力 作用 线 正 好 通 过 驱 动 轮 与 地 面 的 接 触 点 , 这 样 极 大 地提 高 了 转 向 操 作 的 灵 活 性 . 停 机 休 息 时 , 通 过 离 合 器手 柄 将 柴 油 机 拉 回 , 皮 带 放 松 , 啮 合 分 离 , 同 时 柴 油机 重 心 后 移 , 重 力 作 用 线 落 到 支 撑 平 面 内 , 增 加 了 整机 的 稳 定 性 . 同 时 由 于 驱 动 部 件 重 心 整 体 向 下 移 动 ,而 驱 动 轮 对 机 体 的 支 撑 点 向 前 移 动 , 这 样 扩 大 了 由驱 动 轮 、 小 拖 板 、 平 衡 船 三 点 确 定 的 对 机 体 的 支 撑 平面 . 再 一 次 增 加 了 耕 整 机 工 作 过 程 中 的 稳 定 性 . 表 1为 改 进 前 后 机 体 重 心 前 移 及 下 降 后 相 关 参 数 对 比 .1. 驱 动 轮 ; 2. 变 速 箱 ; 3. 固 定 支 架 ; 4. 活 动 支 架 ; 5. 柴 油机 ; 6. 操 作 系 统 ; 7. 牵 引 盒图 5 驱 动 部 件 结 构F ig. 5 The s truc ture of s ta ile d sys tem表 1 改 进 前 后 相 关 参 数 变 化 对 照Ta b le 1 The contra s t of the pa ram e te r fo r cha nce操 作 力 矩(kN m )油 耗(kg hm - 2)工 效(hm 2 h- 1)整 机 质量 kg改 进 前 18 8 12 0. 08 0. 14 90改 进 后 12 6 10 0. 12 0. 20 873 结 语经 过 改 进 设 计 的 1ZS220 型 水 田 耕 整 机 可 实 现对 工 作 部 件 的 快 速 选 用 而 完 成 耕 、 耙 、 平 整 地 等 多 项作 业 , 真 正 实 现 了 一 机 多 用 . 2001 年 已 通 过 国 家 水田 耕 作 机 械 鉴 定 , 其 各 项 性 能 指 标 达 到 国 内 领 先 水平 , 并 获 国 家 专 利 成 果 2 项 . 2002 年 春 季 投 放 市 场 ,单 季 销 售 500 台 , 深 受 广 大 用 户 的 好 评 .参 考 文 献 :1 北 京 农 业 机 械 化 学 院 . 农 业 机 械 学 . 上 册 M . 北 京 : 农业 出 版 社 , 1981. 8.2 徐 灏 . 机 械 设 计 手 册 M . 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 ,1991. 3256.3 孙 恒 , 陈 作 模 . 机 械 原 理 . 第 六 版 M . 北 京 : 高 等 教育 出 版 社 , 2001. 145.853 湖 南 农 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2003 年 8 月 2 0 0 3 年 9 月 农 业 机 械 学 报 第 34 卷 第 5 期水 田 埋 草 旋 耕 机 的 试 验 研 究 3熊 元 芳【 摘 要 】 阐 述 了 1GM S 69 型 水 田 埋 草 旋 耕 机 的 总 体 结 构 设 计 及 埋 草 旋 耕 耙 的 切 草 弯 刀 、 埋 草 横 刀 和 立 刀 的设 计 思 路 。 通 过 田 间 作 业 对 比 试 验 以 及 实 验 室 土 槽 试 验 和 性 能 检 测 , 提 出 了 降 低 功 耗 、 提 高 作 业 效 率 的 设 计 方 法 。关 键 词 : 旋 耕 机 结 构 设 计 田 间 试 验 对 比中 图 分 类 号 : S22213 文 献 标 识 码 : A收 稿 日 期 : 2002 05 103 广 东 省 农 业 重 点 科 技 项 目 (项 目 编 号 : 129) , 本 机 实 用 新 型 专 利 号 : ZL 00 2 39816. 8熊 元 芳 广 东 省 农 业 机 械 推 广 站 站 长 高 级 工 程 师 , 510110 广 州 市引 言机 械 化 水 稻 秸 秆 还 田 是 增 加 土 壤 有 机 质 含 量 、改 善 土 壤 结 构 、 防 止 地 表 板 结 、 降 低 土 壤 密 度 、 减 小土 壤 比 阻 、 提 高 水 稻 作 物 产 量 和 保 护 环 境 的 重 要 技术 措 施 。 研 究 开 发 一 种 以 手 扶 拖 拉 机 为 动 力 , 集 埋草 、 切 草 、 碎 土 、 旋 耕 于 一 体 的 新 型 秸 秆 还 田 耕 作 机具 , 在 水 稻 产 区 将 水 田 中 稻 秆 、 高 茬 、 绿 肥 等 直 接 还田 , 必 将 产 生 显 著 的 经 济 效 益 、 社 会 效 益 和 生 态 效 益 。1 总 体 结 构 设 计水 田 埋 草 旋 耕 机 是 依 据 与 工 农 12K 手 扶 拖 拉机 相 配 套 的 旋 耕 机 工 作 原 理 , 针 对 埋 草 、 切 草 、 碎 土 、旋 耕 功 能 四 位 一 体 的 要 求 设 计 而 成 。 其 工 作 主 部 件埋 草 旋 耕 耙 (见 图 1) 由 主 轴 、 法 兰 盘 (左 、 中 、 右 )、 切草 弯 刀 (20 把 )、 埋 草 横 刀 (10 把 )、 曲 线 型 立 刀 (3640 片 )及 挡 草 卡 组 成 , 取 代 原 旋 耕 机 刀 轴 总 成 。 设 计特 点 如 下 : 减 少 同 一 纵 向 平 面 内 刀 片 数 量 , 增 大 作 业时 的 切 土 节 距 1 , 降 低 功 耗 , 减 小 作 业 负 荷 ; 增 大 埋草 横 刀 与 主 轴 间 水 平 面 内 夹 角 (翻 土 角 ) , 强 化 埋 草功 能 和 提 高 作 业 效 率 ; 将 立 刀 设 计 成 曲 线 型 外 倾 , 挂图 1 埋 草 旋 耕 耙 总 体 结 构1. 主 轴 2. 法 兰 盘 3. 切 草 弯 刀 4. 埋 草 横 刀5. 曲 线 型 立 刀 6. 挡 草 卡草 少 , 工 作 阻 力 小 , 提 高 切 草 效 能 ; 耙 轴 两 端 加 设 挡草 卡 , 增 大 缠 草 回 转 直 径 , 减 小 轴 端 间 隔 , 降 低 缠 草 量 。2 切 草 弯 刀 、 埋 草 横 刀 及 曲 线 型 立 刀 设 计根 据 水 田 埋 草 旋 耕 机 作 业 特 点 , 将 切 草 弯 刀 和立 刀 的 刃 口 设 计 为 曲 线 型 。 在 切 削 土 壤 过 程 中 切 草弯 刀 的 曲 线 刃 口 先 由 离 回 转 轴 较 近 的 侧 切 刃 切 削 ,然 后 逐 渐 转 移 到 离 回 转 轴 较 远 的 侧 切 刃 切 削 , 最 后由 正 切 刃 切 削 。 即 埋 草 横 刀 (刃 口 为 直 线 )从 正 斜 面切 开 土 块 , 切 出 沟 底 并 切 断 侧 切 刃 没 有 切 断 的 稻 秆 ,或 将 其 向 外 推 移 。 埋 草 横 刀 按 其 空 间 运 动 轨 迹 , 由 点切 埋 稻 秆 逐 步 转 变 为 线 切 埋 稻 秆 , 充 分 利 用 手 扶 拖拉 机 的 有 效 功 率 , 达 到 埋 草 旋 耕 的 设 计 要 求 。 而 传 统的 驱 动 耙 因 其 横 刀 与 主 轴 平 行 , 作 业 时 整 条 横 刀 同时 与 稻 秆 接 触 , 作 业 负 荷 大 , 切 草 、 埋 草 效 果 不 理 想 。与 此 同 时 , 曲 线 型 立 刀 重 复 弯 刀 的 切 削 过 程 , 这 样 稻秆 较 易 被 切 断 , 即 使 不 能 切 断 , 也 可 利 用 曲 线 刃 口 的变 化 将 其 深 埋 或 从 切 削 刃 的 端 部 抛 出 , 由 下 一 组 刀具 切 削 。 在 曲 线 型 弯 刀 、 立 刀 的 结 构 设 计 中 , 确 保 从弯 刀 基 部 到 侧 切 刃 端 点 的 刃 口 曲 线 上 , 其 滑 切 角 有所 变 化 2 , 这 样 , 可 防 止 缠 草 和 减 少 挂 草 , 避 免 由 稻秆 缠 绕 引 起 的 刀 滚 堵 塞 现 象 , 提 高 了 作 业 效 率 。3 试 验 结 果 和 分 析311 试 验 结 果埋 草 旋 耕 的 功 率 消 耗 主 要 由 刀 片 切 削 土 壤 、 刀片 抛 掷 土 壤 、 推 进 机 组 前 进 以 及 传 动 装 置 摩 擦 4 部分 组 成 。 埋 草 旋 耕 机 的 功 率 消 耗 较 大 , 除 受 土 壤 条 件影 响 外 , 还 与 埋 草 旋 耕 机 的 刀 片 几 何 形 状 、 结 构 质 量m、 机 组 前 进 速 度 vm、 刀 轴 转 速 n、 耙 滚 回 转 半 径 R、耕 幅 B、 耕 深 a 及 切 土 节 距 S 等 参 数 密 切 相 关 。2000 年 7 月 至 2001 年 4 月 分 别 在 广 州 市 番 禺区 、 从 化 市 及 华 南 农 业 大 学 工 程 学 院 土 槽 实 验 室 对研 制 的 1GM S 69 型 水 田 埋 草 旋 耕 机 与 国 内 同 类机 型 (见 表 1) 进 行 了 田 间 作 业 对 比 试 验 、 土 槽 扭 矩对 比 试 验 (扭 矩 测 试 系 统 见 图 2) 和 田 间 作 业 性 能 检测 。 试 验 结 果 见 表 2 表 4。表 1 几 种 水 田 整 地 作 业 机 具 的 主 要 技 术 参 数技 术 参 数 1GM S 69(外 齿 ) 1GM S 69(内 齿 ) 1M G 65 1BQ S 69耕 幅 B cm 69 69 65 69耙 滚 回 转 半 径 R cm 19 19 19 19横 刀 与 主 轴 夹 角 A ( ) 17. 5 17. 5 14. 8 0结 构 型 式 立 刀 外 置 立 刀 内 置 立 刀 内 置 立 刀 外 置结 构 质 量 m kg 21. 5 21. 5 25. 5 21. 0表 2 田 间 作 业 对 比 试 验 结 果性 能 参 数 1GM S 69(外 齿 ) 1GM S 69(内 齿 ) 1M G 65 1BQ S 69耕 深 行 程 1 平 均 值 cm 6. 3 5. 9 6. 7 5. 6耕 深 行 程 2 平 均 值 cm 10. 7 10. 5 11. 3 10. 3耕 深 行 程 3 平 均 值 cm 15. 7 15. 5 16. 2 14. 8耕 深 稳 定 性 系 数 % 95. 46 95. 37 89. 92 95. 43植 被 覆 盖 率 % 85. 4 86. 3 76. 7 77. 6生 产 率 hm 2 h- 1 0. 117 0. 109 0. 097 0. 087油 耗 kg hm - 2 12. 23 13. 71 19. 20 20. 25注 : 以 上 试 验 结 果 为 在 同 一 地 点 、 相 同 驾 驶 员 、 同 一 台 手 扶 拖 拉机 上 进 行 测 试 所 得 , 稻 田 所 有 秸 秆 全 部 还 田 , 前 茬 高 度 20 cm 左 右 。表 3 扭 矩 测 定 比 较 结 果 N m测 定 项 目 1GM S 69(外 齿 ) 1GM S 69(内 齿 ) 1M G 6510 cm 深 度 扭 矩 20. 805 4 30. 840 6 50. 205 415 cm 深 度 扭 矩 113. 680 138. 866 132. 986试 验 最 大 扭 矩 207. 172 0 236. 630 8 246. 470 0注 : 台 车 的 前 进 速 度 01266m s, 主 轴 转 速 150 r m in。 土 槽 耕 作层 为 20 cm , 中 壤 水 田 土 , 水 深 5 cm。 由 于 土 槽 内 水 田 未 经 过 足 够 的时 间 沉 淀 , 造 成 水 田 耕 作 层 的 底 层 疏 松 , 故 在 入 土 深 度 15 cm 时 ,1M G 65 型 测 得 的 扭 矩 小 于 1GM S 69 型 (内 齿 )的 扭 矩 。表 4 田 间 作 业 性 能 检 测 结 果检 验 项 目 1GM S 69 (外 齿 ) 1GM S 69 (内 齿 )第 1 耙 第 3 耙 第 1 耙 第 3 耙机 组 行 走 速 度 km h- 1 5. 10 5. 08 4. 92 4. 72单 位 幅 宽 纯 作 业 生 产 率hm 2 (h m ) - 1 0. 51 0. 51 0. 49 0. 47纯 作 业 油 耗 kg hm - 2 3. 04 3. 33 3. 53 3. 82耕 幅 cm 69 69 69 69耕 深 cm 8. 2 10. 0 4. 0 11. 6耕 深 稳 定 性 系 数 % 82. 0 89. 9 57. 5 90. 7植 被 覆 盖 率 % 30. 3 89. 9 53. 7 86. 7耕 后 地 表 平 整 度 % 75. 0 75. 0 62. 5 62. 5作 业 生 产 率 hm 2 h- 1(完 成 3 耙 计 ) 0. 149 0. 149作 业 油 耗 kg hm - 2(完 成 3 耙 计 ) 8. 60 9. 34注 : 所 有 数 据 来 源 于 广 东 省 农 机 鉴 定 站 性 能 检 测 报 告 。312 结 果 分 析(1)应 合 理 设 计 并 选 择 耙 滚 回 转 半 径 R 及 vm X的 值 。 增 大 耙 滚 半 径 虽 有 利 于 满 足 增 加 耕 深 的 要 求 ,但 其 结 构 和 切 削 土 壤 的 扭 矩 将 相 应 增 大 ; 减 小 vm X的 值 , 也 能 使 耕 深 增 加 , 但 综 合 考 虑 机 组 的 生 产 率 和手 拖 的 功 率 消 耗 , 其 值 也 不 能 太 小 。 在 满 足 耕 深 a=10 15 cm 前 提 下 , 根 据 刀 片 能 正 常 埋 草 切 削 土 壤的 入 土 条 件 vm (R - a) X, 工 农 12 K 手 扶 拖 拉 机以 、 挡 最 大 油 门 作 业 时 vm = 0178 1142 m s,(R - a) X= 1117 2163 m s, 设 计 耙 滚 回 转 半 径 R =19 cm、 耕 幅 69 cm , 这 样 , 既 可 满 足 耕 深 设 计 要 求 ,又 能 发 挥 较 高 的 作 业 生 产 率 。(2)在 耕 粘 重 土 壤 和 多 稻 秆 地 时 , 适 当 加 大 切 土节 距 , 可 降 低 埋 草 旋 耕 机 功 率 消 耗 。 本 机 设 计 减 少 同一 平 面 内 刀 片 数 量 , 将 传 统 的 6 把 横 刀 优 化 设 计 为5 把 横 刀 , 切 土 节 距 S 为 5 6 cm , 同 类 机 型 切 土 节距 均 为 412 511 cm。(3)S 一 定 时 , 刀 滚 转 速 越 大 , 功 率 消 耗 越 大 ; 耕深 越 大 , 刀 片 切 削 和 抛 掷 土 壤 所 消 耗 的 功 率 越 大 。(4)增 大 埋 草 横 刀 与 主 轴 间 的 翻 土 角 , 可 提 高 作业 效 率 及 埋 草 、 切 草 效 果 , 降 低 功 耗 。 本 机 翻 土 角 为1715 , 1M G 65 型 为 1418 , 1BQ S 69 型 为 0。(5)对 于 相 同 直 径 的 旋 耕 耙 , 在 耕 作 深 度 相 同 的条 件 下 , 外 齿 耙 消 耗 功 率 较 小 , 内 齿 耙 消 耗 功 率 大 。这 说 明 在 土 壤 性 质 相 同 的 条 件 下 , 旋 耕 耙 对 土 壤 先作 纵 向 切 削 (沿 前 进 方 向 )再 作 横 向 切 削 消 耗 的 功 率要 比 先 作 横 向 切 削 再 作 纵 向 切 削 消 耗 的 功 率 要 小 。参 考 文 献1 毛 罕 平 , 陈 翠 英 . 秸 秆 粉 碎 掩 埋 复 式 作 业 机 的 试 验 研 究 . 农 业 机 械 学 报 , 1996, 27 (3): 42 452 桑 正 中 主 编 . 农 业 机 械 学 . 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 , 1988.871 农 业 机 械 学 报 2 0 0 3 年 毕 业 设 计 任 务 书课题： 1G-100 型水旱两用旋耕机设计专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 专 业 系 主 任 发 放 日 期 1一、设计内容设计一台水旱两用旋耕机，与黄海12（15）马力手扶拖拉机相匹配。主要用于水田耕作，也可进行旱田耕作。主要内容有：1总体设计1）设计总体方案，采用中间链式传动；2）绘制总装图、田间作业状态图。2零部件设计(a) 旋耕部件图；(b) 尾轮部件图；(c) 传动轴、齿轮、链轮、箱体、刀辊等零件图；(d) 有关计算、校核等。二、设计依据1课题来源：盐城拖拉机制造有限公司；2产品名称：1G-100 型水旱两用旋耕机；3相配套的黄海12（15）马力手扶拖拉机有关技术数据（1）动力输出轴传速：554 转/分；输出齿轮模数： 3mm； 齿数：17；（2）轴距（mm）：800，740，630，570 可调；（3）轮胎宽度：200mm；胶轮外径：600mm；铁轮（水田用）外径：800mm；（4）动力输出齿轮中心轴离地高度：410mm（胶轮） ；（5）行驶速度（km/h）：1.4，2.5，4.1，5.3；4耕耘机械国家标准：GB/T 5668.1-1995 旋耕机；5开沟机械国家标准：GB/T 72271987 开沟机；61G-100 型水旱两用旋耕机主要技术参数（1）刀辊转速：200r/min 左右；（2）耕深：水田作业 1cm；旱田作业cm；（3）旋耕幅宽：100cm；7产品寿命：按 5 年，每年工作 800 小时计算。2三、设计要求1产品应能满足农艺要求，各项性能指标达到国家标准；2. 要求该机与手扶拖拉机固定联接，旋耕作业应能覆盖拖拉机轮辙，3. 设计时注意重心位置，与主机联接后尽可能达到前后平衡。要求刀轴转速与机组前进速度配置合理。犁刀的入土角以及刀座排列采用优化设计，以达到节能的效果；4设计一个主传动系统和旋耕、尾轮两个组成部件，通过换装不同的行走轮以实现不同项目的作业；5力求结构简单可靠，使用安全方便，旋耕犁刀不得与铁轮相干涉；6设计时考虑加工和装配工艺性，尽可能使用标准件、通用件，以降低制造成本；7设计图样总量：折合成 A0 幅面在 3 张以上；工具要求：应用计算机软件绘图。过程要求：装配图需提供手工草图；8毕业设计说明书按相关要求编写；9查阅文献资料 10 篇以上，并有不少于 3000 汉字的外文资料翻译；10到相关单位进行毕业实习，撰写不少于 3000 字实习报告；11撰写开题报告。 四、毕业设计物化成果的具体内容及要求1毕业设计说明书要求： 按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于 1 万字。2设计图纸要求：1）总装图 1 张2）田间作业状态图 2 张3）旋耕和尾轮部件图 1 各张4）其它零件图 若干张（待指定）3外文资料翻译（英译中）要求：1）外文翻译材料中文字不少于 3000 字；2）内容必须与毕业设计课题相关；3）所选外文资料应是近 10 年的文章，并标明文章出处。3五、毕业设计（论文）进度计划起讫日期 工作内容 备 注3 月 8 日3 月 9 日 布置任务 3 月 10 日3 月 22 日 调查研究，毕业实习3 月 23 日4 月 5 日 方案论证，总体设计4 月 6 日4 月 19 日 技术设计（部件设计）4 月 20 日5 月 14 日 工作设计（零件设计）5 月 15 日5 月 31 日 撰写毕业设计说明书6 月 1 日6 月 4 日 毕业设计预答辩6 月 5 日6 月 12 日 修改资料6 月 13 日6 月 15 日 评阅材料6 月 16 日6 月 18 日 毕业答辩6 月 19 日6 月 21 日 材料整理装袋4六、主要参考文献1 徐锦康.机械设计Z.北京:高等教育出版社,2004.2 王伯平.互换性与测量技术基础Z.北京:机械工业出版社 ,2004.3沈世德.机械原理Z.北京:机械工业出版社,2001.4王积森.机械设计课程设计Z.北京:机械工业出版社,2003.5 李益民.机械制造工艺设计手册Z.北京:机械工业出版社,1988.6李明喜.东风12 型旋耕机刀轴疲劳寿命分析J.洛阳工学院学报,2000,21(4):69.7 李守仁,林金天.驱动型土壤耕作机械的理论与计算M.北京:机械工业出版社,1997.8 李明喜.虚拟凸轮机构的实现J.新技术新工艺,2002,(6):6-7.9GB/T 5668.1-1995,旋耕机S.10GB/T 5668.3-1995,旋耕机械与试验方法S.11 胡家秀.机械零件设计实用手册M.北京:化学工业出版社,1988.七、其他5八、专业系审查意见系主任： 年 月 日九、机械工程学院意见院长： 年 月 日 毕 业 实 习 报 告专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 日 期 1生产实习报告一、概述生产实习是我们机械设计及其自动化专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。在为期五天的生产实习过程中，我们去过江苏省盐城市机床有限公司，江苏江淮动力股份有限公司，盐城恒力组合机床有限公司，江苏东方悦达拖拉机厂。通过这些生产实习过程，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。二、实习过程1：通过下厂生产实习，深入生产第一线进行观察和调查研究，获取必须的感性知识和使学生叫全面地了解机械制造厂的生产组织及生产过程，了解和掌握本专业基础的生产实际知识，巩固和加深已学过的理论知识，并为后续专业课的教学，课程设计，毕业设计打下基础。 2：在实习期间，通过对典型零件机械加工工艺的分析，以及零件加工过程中所用的机床，夹具量具等工艺装备，把理论知识和盛传实践相结合起来，北洋我们的考察，分析和解决问题的工作能力。 3：通过实习，广泛接触工人和听工人技术人员的专题报告，学习他们的好僧产经验，技术革新和科研成果，学习他们在四化建设中的贡献精神。 4：通过参观有关工厂，掌握一台机器从毛坯到产品的整个生产过程，组织管理，设备选择和车间布置等方面的知识，扩大知识面。 5：通过记实习日记，写实习报告，锻炼与培养我们的观察，分析问题以及搜集和整理技术资料等方面的能力。 三、实习内容通过工厂实习,深入生产第一线进行观察和调查研究,获取必须的感性知识和我们较全面的了解机械制造厂生产组织和生产过程,了解和掌握本专业的生产实际知识,巩固和加深以学过的理论知识,并为后续课程和毕业设计打下基础,在实习期间通过对典型零件机械加工工艺的分析,以及零件加工过程中所使用的机床,夹具量具等工艺设备.通过实习广泛接触工人和技术人员报告,学习他们的生产经验,同时可以通过参观工厂,掌握机器从毛坯到产品的整个生产过程,组织管理,设备选择和车2间布置等方面的知识,扩大知识方面.（1）在为期两周的实习过程中，我们首先去了江苏省盐城市机床有限公司，该公司是由原国有企业盐城市机床厂改制而成的。现有职工 1300 多人，主要产品有数控车床，ZY3725 摇臂钻床，ITX 系列铣削头，TC-630 系列卧式强力铣床以及各类专机等 18 大系列，160 多个规格。年产量 9000 台，产品畅销国内外。我们先后来到了装配车间，机加工车间，清洗车间，热处理车间，齿轮车间，大件加工车间，钻磨车间，在此期间我们和工人师傅进行了交流，如他们告诉我们那道工序叫划线，是在一个圆柱形毛坯上把一些定位孔准确的用线划出来，以便机加工。同时还有我们最为关心的就业问题，看到他们在工厂里顶着酷暑，辛勤的工作，工资也不过一千刚出头。我们原本以为那些操作数控机床一个人操作 23 台的工资也只有一千多。在此我们还了解了如 CDBZ1114 工件的主要加工工序：铣切钻钳；变速箱工艺过程为：淬火磨打孔插孔磨。（2）江苏江淮动力股份有限公司是国家专业生产中小功率柴油机的重点企业,公司积极实行名牌战略.促进了企业的腾飞. 江淮动力集团有限公司是国家专业生产中、小功率柴油机的重点企业。最近试制成功的 JF168 汽油机和 JD300 柴油机，是江动集团利用 CAD/CAM 技术以及虚拟设计、逆向反求工程等设计开发的发动机。JF168 为铝合金缸体、凸轮轴输出、斜置式、68mm 缸径单缸汽油机,是国内首创的适用于水泵、发电机、除草机、大棚作业机械的通用动力,具有国际 90 年代先进水平。JD300 为 125mm 缸径单缸柴油机,采用全轴承和斜齿轮结构,是目前国内缸径最大的、功率最高的单缸柴油机,国际市场需求较大。（3）江苏恒力组合机床有限公司（原盐城市红旗机床厂）成立于 1958 年，2001 年完成了企业民营化改制。现为中国机床工具协会理事单位，组合机床分会副理事长单位，公司主要产品有 ZHX、ZH1X 系列铣削组合机床、ZHX160 转盘铣床、VMC2000 数控龙门镗铣床及加工中心、钢帘线设备、汽车发动机专用机床及生产线。主导产品主要服务于国内汽车零部件制造行业，近 40 年来为国内汽车、拖拉机、柴油机、农机、飞机制造、机床、工程机械、纺机、模具、摩托车等行业提供了各类组合机床 4000 多台，通用部件 15000 多台。主导产品铣削组合机床的产销量已连续十多年在国内市场占有率达 50%以上。新开发的数控龙门镗铣床及加工中心技术改造项目，计划总投资 1.5 亿元。预计到 2010 年实现年产 VMC 系列数控龙门镗铣床 150 台，新增销售收入 3.3 亿、税收 3000 万、利润 3300 万。成为国内中型数控龙门镗铣床的主要生产基地。公司主要设备有 DIXI 座标镗床，大型导轨磨床，精密主轴磨床，瑞士小孔磨床，迪克斯镗床，恒温车间加工中心，三维 CAD 优化设计，三座标精密测量仪。（4）江苏悦达盐城拖拉机厂是中国中、小马力拖拉机的重点企业之一，具备年生产能力 8 万台手扶拖拉机和