小型棚室松土机的研制答辩PPT

小型棚室松土机的研制 工程学院 11届毕业答辩 学 生：宫成宇 指导教师：冯江 副教授 专 业：机械设计及其自动化 主要内容 研究的目的和意义 1. 针对我国温室大棚的扩大与发展，加快现代农业发展进程 。 迫切的需要小型化 ,多功能化的农机具代替人力来提高生产效率， 目前适用的机型还不多 ,尤其是无污染结构紧凑、操作灵活、效率高、经济实用的大棚作业机械 。 2. 针对上述情况 ,开展适用于简易棚室的土壤耕作机具， 设计 一种以电机为动力的小型松土机。进一步减小机具的尺寸 ,提高机器作业的经济性和机动性 , 避免 机器作业时对环境的污染 ,对于发展经济 ,高效和环保的设施农业 ,改善农民的生产条件 ,增加农民的收入 ,具有重要的现实意义。 小型松土机的国内外发展现状 1. 国外温室耕作技术成熟，作业性能稳定、功能齐全、小巧轻便、 日本、韩国、美国和意大利等国家生产的系列多功能耕耘机器操作把手可上下左右随意调节，作业性能好，可在温室中进行旋耕、移栽、开沟、起垄、中耕、培土、喷药等多种作业。且体积小、重心低、用途广、工作部件易更换和安装， 但是价格高，一般在 5000元以上 。 2. 国内的温室耕耘机械发展迅速 ，如 沈阳农业大学研制绿色环保 苏生产 东农业大学机械与电子工程学院研制的温室电动爪式松土机等等， 但一般耕深不够，性能不稳定，而且边角地带无法旋耕 。 3. 大多产品仍存在以下问题 : 外型尺寸及重量大 ,操作不灵便。特别是从陆地直接转移到大棚内的机械 ,在温室转向和转移都十分困难 ,而且边角地带无法工作。适应性较差 ,当土壤含水率较高 (超过 15%以上 ) 时 ,松土效果变差 ,能耗增加 . 可靠性较差 ,易对环境造成污染。 电动型松土机与常规松土机对比优势 常规动力松土机主要采用汽油机和柴油机两种动力，工作时产生大量烟气对棚室内环境造成严重污染。汽油机虽能减轻机器整机质量但动力往往偏弱达不到预定耕深，柴油机的污染比较严重。 效益分析 以 100亩 )大棚为例。灭除韭菜根是棚内菜地最苦最累的一种农活，如用人工，每池子价格为 3元，每亩地按 80个池子计算是 240元，而用该机作业成本是55元。其中 :电费 20元 ;人工费 30元 ;机器折旧费 5元。成本只有原来的 l/5，既节省了费用，又抢了时间，减轻了菜农的劳动强度。人工整地一个池子价格 2元，一个10000元，一个人干约 3天时间 ;而用该机作业一个人半天时间即可完成，费用仅 40元，其中 :电费15元 ;人工费 23元 ;折旧费 2元。成本约是人工的 1/5，时间仅是人工的 l/6。 经过分析可知使用松土机作业即降低了作业成本又节省了时间，大大提高了生产效率。 温室松土机的主要作用 恢复土壤团粒的结构，增强通气性提高表层地温 切断土壤中毛细管 ,减少土壤下层水分蒸发 ,起保墒防旱作用。 增加好气性微生物活动 ,加速土壤营养物质分解 ,提高土壤肥力 ,有利于农作物根系吸收。 消灭虫害 。 棚室松土的技术要求 1 要满足农民的生产农艺要求。 2 结构紧凑，操作灵活简单。 3 节能环保，生产效率高。 4 要求达到 1015不可出现漏耕现象，边角地带正常松土。 5 要求传动平稳，性能可靠，部件易更换，通用性强等。 研究的主要内容和方法 1. 根据我国温室耕耘机械研究现状和存在的问题 ,以及温室土壤区别于一般大田作业的物理特性， 研究一种体型小、松土性能高、不污染温室内环境并充分利用电力资源的小型松土机 。 2. 深入分析旋耕机的运动特点 ,选定旋耕刀为松土机的松土工作部件 . 分析影响松土机工作性能的因素 ,在保证农艺要求并能尽可能减小功耗的前提下 ,确定松土机的各项参数 ,计算出松土机所需的功率 ,根据该计算功率选择电动机型号， 设计松土机的整机结构。 总体设计方案与主要参数确定 第一次设计方案和第二次设计方案 最初采用的是双电动机双变速器设计尺寸宽度比较大，整机质量也过大，对电力消耗大。 方案一 方案二 第三次设计方案 第三次设计改变前俩次设计的结构和传递方案。主电动机经过带轮把动力传递给变速箱，经过变速箱变速增加输出扭矩然后经过链轮把动力传递给旋耕刀辊， 并且采用双侧输出的传递办法，这样就可以改进原有的中间传动漏耕的情况 ，同时也使传动更平稳，减速电机经链轮把动力传递给行走轮轴，使其转动实现自走功能。该机型设计结构更紧凑，更适合棚室松土作业。 1机架 2主电机 3大带轮 4变速箱 5链轮 a 6挡土板 7旋耕刀 8链轮 b 9小带轮 10减速电机 11链轮 c 12张紧链轮 13地轮 工作原理 电源连接是通过电线在温室上方由悬挂轮吊起 ，连接到松土机的手臂上的万向连接头，在机器的左扶手上配有电源总开关和主电机的开关按钮，右扶手上配有行走电机的开关按钮和正反转按钮，动力由电机经过带轮传给变速器减速在由链轮传给松土机刀滚，实现松土作业，考虑棚室狭窄和旧时的竹竿棚室有支架等原因， 工作的时候机器可 由正反转电机在一个工作区域内往复 松土，且可以使边角地带正常松土 。 行走电机功率为 常工作的 时候人手只起到了扶持转向的作用， 平时行走的时候只需要控制后轮调节 手柄和前面的限深轮手柄使松土刀被 抬起即可。 并且扶手可以绕着机架横 梁旋转，使身高不同的人通过调节都可以操作 。 大棚的结构模拟模型 大棚中间有土梗，主要是用来放水的，两侧也有土梗每一格为一个池子，也就蔬菜种植区，松土机松土是时候主要是对池子松土，不破坏土梗。 小型松土机的三维整体结构模型 局部部装设计模型 地轮调整部件与支臂调整部件 地轮调节采用的是摇柄结构，省力方便支臂采用的是双侧套臂可以伸缩调节进而调节扶手的高低而且可以起到支撑的作用，增加机架的强度。 主要参数 大田旋耕机常用的前进速度一般为 m/s。故选定机组的前进速度 s。 2刀辊转速 旋耕机的转速通常 173 280 r/虑到温室内土壤比较松软 , 松土机的刀棍转速为 200r/ 切土节距得 S=60 选择既要保证松土机的正常工作及松土深度的要求，还要综合考虑松土机的结构，功率消耗及生产率的其他因素。长选速比 =4 10。初选 =6则 *s。 根据农艺要求，温室土壤耕作深度一般在 10 15定松土机的松土深度为 15以满足农艺要求。 松土幅宽 虑功率损耗问题本机设计的幅宽为 论生产功率 6000* m 20 5 7 m动系统的设计 传动系统包括电机 带轮 变速器 链轮等。总传动比为 i=1=1430r/2=3=4=辊采用双侧链条传 动可以使传动更平稳谐调， 还可以避免中间发生漏耕 的现象。 主要部件的设计与选择 零件的设计 对输出轴用 后对其进行静力分析。 结论 1. 通过这次毕业设计我对目前我国的温室现状和棚室机器有了更升入的了解，利用自己四年所学的专业知识，并查找参考了大量相关资料的基础上，针对温室松土设计了以电机为动力的小型松土机。 2.