4LBZ-100型水稻收割机传动系统设计【三维UG】【9张CAD图纸】
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- 内容简介：
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宁波大红鹰学院 毕业设计（论文）文献综述课题题目 ：4LBZ-100型水稻收割机传动系统设计 所在学院： 机电学院 班 级： 10机自6班 姓 名： 周旦 学 号： 1021080655 指导教师： 陈光群 合作导师： 日期： 2013 年 11 月 15 日8前言水稻、玉米、小麦为我国三大主要粮食作物三大粮食作物面积约占全国粮食总面积的7 5并且三大粮食作物的种植面积相差不大但三大作物的机收率小麦为80，已经基本实现现代化、水稻为335玉米为31 2)却相差很大。三大作物收割的机械化程度也反映了农业装备传动系统的发展水平。由于传动系统是收割机的核心部件，它的好坏直接影响机器的整体性能。传动系统的可靠性和传动性能的高低直接影响生产和工作的效率以及产品的质量。可见，一个好的传动系统已经成为农民购买收割机的首选条件之一。一4LBZ-100型收割机传动系统的组成4LBZ-100型半喂入式联合收割机是一款小型半喂入式收割机，具有小巧轻便，适应能力强的特点，特别适用于西南丘陵地区小块不规则农田的作业要求。它的传动系统一般由离合器、变速箱、驱动桥、主减速器、差速器等组成。二4LBZ-100型收割机传动系统工作原理4LBZ-100型收割机传动系统是该机的重要组成部分，传动系统将动力源的动力合理地传输到需要动力的部件。图1是一种联合收割机用的典型HST传动示意图。HST是泵、马达和阀的集成体，发动机带动泵轴2，马达轴3驱动收割轴4，并通过中间轴5、6传递到刹车轴7、离合器轴8和左车轴9、右车轴10，从而能进行车速调节、方向变化、收割高度调整、收割轴升降、水平控制等操作。收割轴4上的皮带轮拖动收割装置，收割的谷物通过传送带送入脱粒装置中。传送带的速度与收割机的行走速度保持一定的比例。图1HST传动示意图1.HST2.泵轴3.马达轴4.收割轴5、6.中间轴7.刹车轴8.离合器轴9.左车轴10.右车轴第1章 我国水稻收割机的发展现状1.1 市场现状自2004年国家施行农机购置补贴以来，直至2009年收割机市场一直呈现出持续火热之势，收割机产销量急剧上升，保有量也迅速增大，国内收割机生产企业增多，收割机技术趋于成熟，产量剧增，价格大幅下降以及国内市场水稻收割机的巨大刚性需求是这几年收割机市场一路走高的主要原因，而进入2010年，收割机市场开始步入理性增长阶段，国内市场温和增长，没有大起大落情况出现欧美与日韩等国的机器仍占据着大量市场份额，国内企业很难与之抗衡我国水稻收割机的发展很不平衡，吉林辽宁等东北产区以及江浙沪等发达地区机械化程度较高，水稻机收率可以达到60%80%，而其他水稻主产区( 如四川和重庆等地) 水稻机收率偏低，2009年仅能达到30%左右由于当地经济条件和地理环境的限制，水稻收割机的推广普及仍存在很大的困难而在安徽湖南等地，虽然在生产厂家和农机部门的共同努力下收到了一定的效果，但水稻机收率仍然不尽如人意 这些地方市场潜力较大，但对水稻收割机的技术要求更加严苛。1.2 技术现状目前，我国水稻收割机主要有以下几种类型:1) 按喂入方式，可分为全喂入式联合收割机和半喂入式联合收割机 全喂入式联合收割机结构简单，成本低廉，适合地形较好的平原地区大面积作业; 半喂入式联合收割机生产效率高，收获损失小，适用范围更加广泛。2) 按配置结构，可分为自走式和背负式两种 背负式收割机主要与手扶拖拉机以及883478kW的四轮拖拉机配套使用，以拖拉机作为动力，降低了购机成本 而自走式收割机工作稳定，效率高，已经逐渐取代了背负式收割机，成为水稻收割机的主要发展趋势。3) 按行走方式，可分为轮式和履带式两种 轮式行走机构结构简单，成本较低，在长江以北土质较好的平原地带以及田地分散的丘陵山区地带使用较为普遍; 履带式行走机构附着力强，适宜在泥地和水田中作业。4) 按脱粒方式，可分为梳脱收获和喂入式收获两种 喂入式收获即先将植株割下后整体经过脱粒装置进行脱粒; 而梳脱收获又称为割前脱粒，即先进行脱粒操作，再将植株割下 梳脱收获可以大大减少进入脱离装置中的物料的草谷比例( 仅为018048) ， 从而减少功率消耗，提高工作效率。另外，梳脱收获具有湿脱性能好损失小和清洁度高等优点，尽管目前梳脱机型在可靠性和配套性方面都存在着某些不足，尚处于样机推广阶段，但它是未来水稻联合收割机的一个重要发展方向由于作业环境的不同，国外联合收割机发展方向也不尽相同，欧美的联合收割机大部分是全喂入自走式机型，并且机型较大，档次较高，能同时收获小麦水稻玉米和大豆等农作物，功率较大，一般为147kW以上，工作效率很高; 而日韩的联合收割机多为半喂入自走式机型，可以兼收稻麦，适合水田作业，其功率和价格等都与国产半喂入机型较为接近，但可靠性较国产机型更高，更加小巧专业，在国内市场上占有较大份额。目前，我国水稻联合收割机主要有全喂入自走式和半喂入自走式两种机型 全喂入式机型起步较早，技术较为成熟，尽管存在无法解决水稻倒伏时无法作业和秸秆利用等问题，但仍是国内市场上的主流机型，半喂入式水稻联合收割机是日本最先研制出来的，在我国的生产研发虽然起步于20世纪70年代，但由于其机型结构复杂，技术含量高，制造难度大，成本较高，企业很难在短期内收回投资，所以至今仍没有形成大批量生产的能力，由于缺乏核心技术，一些主要零部件( 如发动机和核心工作部件等) 仍需要从日韩等企业进口，导致国内生产的半喂入式联合收割机的价格一直居高不下，一台半喂入式机型的售价在14万16万元左右，一般经济条件的用户根本无力购买，而且与同等价位的日韩进口机型相比，性能和价位都不具有竞争优势 相对而言，国产大型全喂入式机型每台3万5万元的售价更容易被用户接受。所以，尽管某些专家曾预测全喂入式机型将被半喂入式机型所取代，但无论从企业还是消费者方面都更加倾向于发展成熟的全喂入式机型 而这也正反映了国内水稻收割机技术的发展现状，即全喂入式水稻收割机产品基本定型，但仍难以解决水稻倒伏和秸秆回收利用问题，目前的发展方向为大功率高效率以及提高可靠性和适应性; 而半喂入式水稻收割机尚缺乏核心技术支持，缺乏自主品牌，成本居高不下，尽管很适合我国西南地区水稻主产区收获作业，但发展受限，技术难题亟待解决。第2章 水稻收割机的发展趋势国内水稻收割机技术与国际先进水平仍存在着巨大的差距，存在诸多问题，而解决这些问题的根本途径就是加大研发力度，从技术层面上打破国外企业的垄断，尽快生产出适合我国水稻产区使用的机型。首先，对于半喂入式联合收割机，割前脱粒技术成为发展趋势，采用梳脱收获工艺，梳脱茎秆切割整齐铺放联合作业的工艺流程，可以很好地解决半喂入机型的技术难题，而全喂入式机型在进一步加大功率，提高适应性的同时对主工作部件结构的进一步改进( 如采用轴流滚筒等)，使收割机结构简化，工作更加可靠 其次，为了提高收割机的通过性，应着重对半链轨和橡胶履带式行走结构进行进一步优化，降低整机质量，从而减轻水稻收获时对土壤的压实作用，这对于促进免耕和少耕技术的发展具有重要意义。全喂入适应性广，半喂入发展受限。结合我国水稻机收发展严重不平衡的事实，针对西南地区分散的丘陵与山区等作业环境，开发出灵活机动小功率低功耗和可靠性高的小型水稻联合收割机，将成为我国水稻收割机发展的主要方向，借鉴日韩先进技术和发展经验可以看出，采用自走式半喂入式的小型水稻联合收割机非常适合这些地方水稻收获作业，而对其发动机机械结构和主要工作部件等核心技术的研发，将成为我国农业部门与相关企业的重要任务通过采用模块化设计方法，借助于CAD，Pro/E和ANSYS等计算机软件，对收割机各部件进行建模分析与振动测试等，进一步优化收割机结构，提高收割机可靠性，也将成为水稻收割机设计制造的重要环节随着公顷产量1050kg以上的超级杂交水稻的问世，如何解决现有收割机脱粒装置处理容量与高产大流量不匹配秆青叶茂作物在大流量条件下分离困难等问题，设计生产出适合其特性的机型，也是当前我国收割机发展的重要方向之一。总之，对于当前国内主流机型，在保证良好性能的前提下，保证高效率大功率和大喂入量，从而进一步提高作业效率; 采用新材料和先进设计制造工艺，降低收获损失率，提高清洁度; 以人为本，运用机电一体化技术，提高整机舒适性安全性和操作方便性等除了对现有机型的进一步改良和优化之外，借鉴国外经验，针对我国地形复杂，水稻种植农艺作物品种土壤情况和水文条件差异较大等现状，功能更加齐全满足一机多用要求的新机型也必将成为我国水稻联合收割机发展的主要方向。第3章 收割机传动系统存在问题的分析传动系统作为联合收割机的一个重要辅助系统，直接影响着联合收割机各个工作部件的工作状况，联合收割机在使用中出现的工作速度慢、易堵塞、损失大、清洁率低等问题，与传动系统设计不合理有很大的关系。( 1 )传动路线设计不合理。原设计中的传动路线是这样的：由发动机到中间轴，再到轴流滚筒；轴流滚筒后分为3路，一路为物料搅龙、离心风机、横流风机、前后圆筒筛等，另一路为接力输送器、割台等，最后一路为排草轮。可以看出，在原设计中，各工作部件的动力都是通过轴流滚筒传递的。轴流滚筒不但承担着脱粒的负荷，还要负责为清选装置等其他工作装置传递动力，工作负荷较重。当喂入量过大或作物喂入不均匀时，轴流滚筒本身因负荷变化而引起的转速不稳定，会直接影响到其他工作装置的正常工作；反过来，轴流滚筒的转速又受到其他工作装置负荷变化的影响，从而进一步影响脱粒滚筒所带动的其他工作装置的速度。这种相互之间的影响使脱粒滚筒和工作装置的堵塞时有发生，各工作部件无法正常工作，从而影响整机的工作质量和工作效率。( 2 )各工作部件物料处理能力不匹配。如果某一工作部件对上一部件输送过来 的物料不能快速高效地处理完毕，并顺利输送到下一部件，就会造成喂入量稍一过大，很快就堆积堵塞，影响整车前进速度。这种情况一方面与各工作部件的结构设计有关，另一方面与工作转速有关。这一缺陷突出表现在物料搅龙、籽粒搅龙输送物料的能力不足上，当遇到干焦作物、潮湿作物或喂入量过大时，便无法及时处理脱粒装置输送过来的物料，造成凹板下面及清选装置堵塞。总结综上所述，目前我国水稻收割机经过几十年的发展，技术水平与欧美日韩等发达国家相比仍存在较大差距，国产机型的市场占有率不高，收割机质量参差不齐 尽管我国水稻机收率逐年提高，但收割机单一的机型以及可靠性适应性功能性等方面的不足仍制约着水稻生产全面机械化的实现，加快研发进程，掌握核心技术，生产出适合山地与丘陵等特殊地形的机型，以及改进收割机传动系统存在的一系列问题，是我国水稻收割机发展的主要方向。参考文献1葛宏坤，浅析农业装备传动系统的发展现况及趋势，数控机床市场，2006(11)2柳琪，从CIAME2011看全半喂入收割机发展趋势，农机市场，2011(11)3石献金，刘红旗，传动系统试验台架共性技术研究，北京科技大学，2012（11）4孙勇，王庆和李文哲，新型履带联合收割机双流传动系统设计，现代农业科技2012(5)5王飙，
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