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第46页共47页压捆机压缩成型装置设计说明书专业班级:机械设计制造及其自动化学生姓名:指导教师:教师职称:教授摘要我国秸秆、饲草等农业生物质资源丰富,但其收集、储运环节成为制约其产业化利用的主要因素。研究开发秸秆、饲草压捆设备是实现农业生物质产业化利用的前提之一。论文通过分析国内外秸秆、饲草压缩理论及压捆机的研究进展,根据我国现阶段存在着压缩理论研究不完善,压捆机设计依据较少等问题,进行了压捆机主要结构部件压缩活塞机构的设计、分析。论文分析了秸秆、饲草物料的压缩理论,提出了在压捆机设计中满足结构需要的基础上主要设计指标方捆的截面尺寸为300mmX400mm,压缩机构需要对此截面草捆提供至少0.5MPa的压缩力,在设计中近似转换为曲柄连杆需要对活塞水平方向提供最大推力不小于60KN。通过借鉴国外压捆机经验,对压捆机的主要结构部件压缩活塞进行了设计。在己知活塞行程S=750mm、偏心距e=25mm、极位夹角=的条件下,计算并设定了适于方捆压捆机的压缩活塞结构参数,曲柄长r=375mm,连杆长L=820mm关键词:秸秆、压捆机、压缩理论、压缩活塞、曲柄连杆、pro/eBalingpressesDesignManualCompressionMoldingAbstractChinastraw,grassandotheragriculturalbiomassisrichinresources,butthecollection,storageandtransportationlinksintheindustrializationofrestrictingtheuseofitsmainfactors.Researchanddevelopmentofstrawandforageequipment,balingpressestoachievetheindustrializationofagricultureandtheuseofbiomass,oneofthepremise.Papersathomeandabroadbyanalyzingthestrawandforagecompressionbalingpressestheoryandresearchprogress,inaccordancewiththepresentstagethereisatheoreticalstudycompressionimperfectdesignofbalingpressesandsoonthebasisoffewer,balingpressestothemainstructuralcomponentsofcompressionPistonbodydesign,analysis.Paperanalyzesthestrawandforagematerialcompressiontheory,putforwardinthedesignofbalingpressestomeettheneedsofthebasisofthestructureofthemaindesignindicatorstiedtothecross-sectionsizeof300mmX400mm,compressionbundleinstitutionsneedtoprovidethiscross-sectionofatleast0.5MPacompressionforce,similarindesignisconvertedtotheneedforpistoncrankrodtoprovidemaximumthrustlevelofthedirectionofnotlessthan60KN.Fromabroadthroughtheexperienceofbalingpresses,balingpressestothemainstructuralcomponentsofthecompressionpistondesign.KnowninthepistonstrokeS=750mm,eccentricitye=25mm,angle=veryplaceunderconditionssuitableforthecalculationandsetthebindertobindthecompressionpressurestructuralparametersofpiston,cranklengthr=375mmKeywords:Straw,balingpresses,compressiontheory,thecompressionpistons,crankandconnectingrod,pro/e序言毕业设计是每个大学走进社会的最后一道关卡。毕业设计是在教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。由于社会生活的变革和科技进步对社会及个人的影响,认为学校能满足人生所有教育需要的理性主义幻想已经破灭。社会的发展要求劳动者不断更新知识,每个人的职业不可能终身不变。这一切都要求现在的学生除获取一定的理论知识和技能外,还必须培养自己进一步学习的能力。毕业设计除了检验大学四年的理论学习外,还检验学生的自学能力。大学四年我们学习的只能说是基础知识,就好像是工具,我们要学会运用工具,这就是自学能力。毕业设计就是在进入社会前检验一下我们自学能力。本次的毕业设计,我的课题是设计压捆机的压缩成型部分,这是压捆机设计项目的一部分。这个项目是江苏省的一个项目,是江苏大学农机研究所与镇江美佳公司一起合作的。我十分幸运刚好赶上了这个机会,可以参加这个项目。十分感谢我的导师李耀明副院长给了我这个机会。还对设计过程中对我无私帮助的项目组的各位指导老师和公司表示感谢。刘万兵2021年5月19目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 1序言 3第一章概论 51.1本研究的目的与意义 51.1.1焚烧秸秆的危害 51.1.2秸秆的再利用 61.2压捆机国内外发展概况 7第二章压缩成型装置结构设计 162.1压缩理论 162.2压缩成型装置运动方案设计 172.3压缩成型装置运动方案选择 202.4压缩成型装置结构设计要求 202.5压缩成型装置结构设计 21第三章压缩成型装置参数计算及校核 243.1压缩成型装置参数计算 243.2压缩成形装置机构最小传动角验证 273.3压缩成型装置许用应力校核 28第四章压缩成型装置三维实体化建模 31第五章总结与展望 38致谢 39参考文献: 40第一章概论1.1本研究的目的与意义1.1.1焚烧秸秆的危害08年夏季的一天傍晚,江苏省镇江市的天空突然烟尘四起,呛得人难受,能见度也特别低,这是怎么回事呢?原来现在小麦刚刚收过,农民在焚烧秸秆,才导致了“狼烟四起”。我国是世界上最大的农业生产国,每年产生各类作物秸秆约7亿吨,其中有约50%未得到有效处理和利用,不仅浪费了资源,而且还由于大量秸秆的露天焚烧,导致严重的大气污染并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。焚烧秸秆的只要危害总结如下:(1)浪费大量资源秸秆焚烧后其灰份中虽然含有少量钾肥,但却烧掉了大量氮、磷肥;据测算,烧一公顷玉米秸秆,等于损失195kg碳铵和219kg磷肥。我国玉米常年种植0.2亿公顷,每年被烧掉的秸秆肥力相当于14.7亿公斤碳铵和16.5亿公斤磷肥,这是一笔极大的资源损失。(2)污染环境秸秆焚烧的烟雾中含有较多的二恶英,而二恶英是目前世界首推的一种毒性和致癌性最强的物质。焚烧秸秆产生的烟雾使空气变得浑浊不堪,造成流泪、咳嗽,导致呼吸道感染、引起人畜生病。同时由于浓烟弥漫、能见度降低,致使飞机、汽车交通事故增多。甚至影响航班的正常起降。(3)引发火灾焚烧秸秆时,由于火势不易控制,极易引发火灾,造成大量农田林网和地头路边树木被毁,破坏了生态环境。(4)破坏土壤结构焚烧秸秆之后,土壤表层5~7cm土质遭到破坏,损失了大量的有机质和微生物,造成土壤板结,降低了土壤的蓄水保肥能力。针对因焚烧秸秆造成严重后果,农业部发出通知,要求各地严禁焚烧秸秆,做好秸秆综合利用工作。而且2021年4月1日国务院第55次常务会议通过了《民用机场管理条例》,根据《条例》,在民用机场净空保护区域内排放大量烟雾、粉尘、火焰、废气等影响飞行安全的物质;焚烧产生大量烟雾的农作物秸秆、垃圾等物质等影响民用机场运营安全的活动,由民用机场所在地县级以上地方人民政府责令改正;情节严重的,处2万元以上10万元以下的罚款。此条例将于2021年7月1日施行。其实禁止焚烧工作已经进行了几年了,可是为什么屡禁不止呢?主要原因是联合收割机作业留茬普遍较高。目前收割机收割小麦的留茬高度一般在20~30cm,即使按照安徽省农机作业质量标准(留茬不超过15cm),若不做进一步处理,仍无法耕种。尤其是蚌埠地区的水稻产区麦茬过高,农民无法整地,更不能栽种。为了方便耕种,农民往往将机收后散落在麦田里的秸秆连同麦茬一并焚烧,而且要烧得干净。农民焚烧麦茬(秸秆)虽然是图省工省事,但也是无奈之举。1.1.2秸秆的再利用世界各国能源危机,化石能源短缺并且使用化石能源污染严重,而农林生物质能源被认为是最有前景并且污染小的可再生性能源,受到越来越多的关注。经测算,稻秸的热值为13.87MJ/Kg,玉米秸为15.67MJ/Kg,其他农作物秸秆的热值一般为13-15MJ/Kg,大约相当于标准煤的1/2,即每2吨秸秆的热值相当于1吨标准煤。而秸秆的平均含硫量只有3.8,远低于煤1%的平均含硫量。由此可见,秸秆燃烧产生的热能大,污染较小,农作物秸秆己成为一种极具开发利用的绿色可再生能源。目前,生物质能秸秆发电技术的开发和应用,己引起世界各国政府和科学技术界的广泛关注。许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为世纪发展可再生能源战略的重点工程。自20世纪70年代世界石油危机以来,发达国家已经将开发利用可再生能源作为调整能源结构,实现能源替代和可持续发展的重要措施。丹麦生物质直接燃烧提供的能源占其总能源的20%以上,而瑞典这一比例为15%我国目前能源供需矛盾尖锐,结构不合理,能源利用效率低,化石能源的大量消费造成严重污染。国家中长期科学和技术发展规划把能源列为重点发展领域,把可再生能源低成本规模化作为优先主题进行开发和利用。我国今后15年,满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用,对能源科技发展提出重大挑战。这期间,我国每年可作为能源利用的秸秆可获得量为3.5亿吨到3.7亿吨,相当于约1.7亿吨标准煤,而我国秸秆生物发电技术研究与开发刚起步,农作物秸秆生物质资源将会得到进一步开发和利用。另外,在草业生产过程中,随着我国牧畜存栏量不断增加,对饲草料需求量逐渐加大。一方面,由于自然条件的恶化,我国季节性饲草缺乏现象严重。另一方面我国饲草种植地域和饲草消费区域的不平衡性,也对饲草运输流通环节提出了要求,加剧了我国饲草的供需矛盾。解决我国农作物秸秆能源化利用率不高以及饲草资源季节性缺乏和流动性低等问题,需要加快这些农业生物质资源的产业化进程。在农作物秸秆、饲草产业化进程中,首先需要解决收集储运问题。农作物秸秆及饲草资源物料松散、容积密度小、收集、运输困难,运输时亏吨现象严重,其收集储运环节一直是制约这些农业生物质资源工业化规模利用的首要难题。据中国农业大学成套设备所的实验统计,饲草打捆后平均密度可以增大10倍左右,相应的储存空间只需压缩打捆前的1/10,而打捆后的运输成本比不打捆运输的成本降低70%左右。可见,开发压捆机是解决农业生物质秸秆、饲草收集储运问题,满足工业化利用的有效途径之一。1.2压捆机国内外发展概况压捆机并不是一个新的名字,现在市面上已经有好多的企业在生产了。秸秆的压缩成型作业出现于19世纪,以后在此基础上产生了人工捆扎的固定式压捆机。压捆机根据草捆形状分为两种:方草捆压捆机和圆草捆压捆机。1870年美国人迪得里克(Dederic)研制出人类历史上的第一台机械式固定牧草压捆机,被改进完善后,在欧美一些国家得到广泛应用。20世纪30年代初,小方捆压捆机问世,50年代生产进入高峰,保有量趋于饱和;60年代中期,圆草捆卷捆机诞生,70年代迅速发展;80年代,方、圆捆机并行发展。近年来,欧美等发达国家的压捆设备更成熟,结构参数更合理,可靠性、生产率提高很快。国外的压捆机很多,美国纽荷兰公司生产的比较出名。在2021年推出了其新型的BC5000系列小方捆压捆机。如下图:主要技术参数型号BC5050BC5060

BC5070BC5080草捆尺寸(cm)

横截面(高×宽)36×4636×4636×4641×48长度……可调,31—132……“超级清扫器”捡拾器

捡拾器宽度(m)1.651.65

1.91.9捡拾宽度(m)1.801.80

2.02.0弹齿数4根齿杆,88个齿5根齿杆,110个齿

……6根齿杆,156个齿……浮动防缠绕装置8根杆8根杆13根杆13根杆传动

V型皮带—滚子链—拨禾轮传动—————仿形轮3.00×12;半气动3.00×12;半气动15×6.00×615×6.00×6打捆柱塞

行程长度(cm

)

76.276.276.276.2速度(540转/分)79个冲程/分93个冲程/分

93个冲程/分

93个冲程/分打结机构

类型

绳子打结器……绳子或铁丝打结器……绳子打结器(重型)保护剪切螺栓剪切螺栓剪切螺栓剪切螺容量(绳)4捆6捆

8捆8捆(铁丝)4盘4盘

4盘—主传动

飞轮直径(cm)56565656动力输出轴

3个万向节3个万向节3个万向节3个万向节保护

………剪切螺栓、过载滑动离合器……………齿轮箱………滚子轴承;油浸,热处理合金钢………尺寸最大高度(cm)

146178180180宽度(cm)275

279304

304大约重量(kg)

3段动力输出轴,绳型13991542168519053段动力输出轴,铁丝型

—16031746

—推荐运输速度(km/h)32

32

32

32保证打捆机作业效率的

最小拖拉机PTO功率(hp/kw)35/26

62/45

75/56

80/60国内压捆机方面的研究报道不多,只有压捆机生产或改进方面的报道,但企业生产的产品质量低、可靠性差。我国20世纪50年代末开始生产畜力固定式压捆机,60年代初,在引进、试验国外小方草捆拣拾压捆机的基础上,开展了小方草捆无绳压捆机的研究;70年代中期引进、仿造了国外的方捆机并批量生产,70年代末开始仿制圆捆机。近几年,随着市场对高密度草捆和农作物秸秆捆需求量的增加,国内的一些科研院所和高校开始研制高密度的牧草和秸秆压捆机。欧、美等发达国家由于起步较早,技术水平较先进,在此方面的研究也处于领先地位。国内市场上很多的压捆机都是合资企业生产的。国内市场上压捆机也有很多,下面就以国内市面上主要的三种压捆机来介绍其机构和工作原理。1、4LSK-50型麦秸联合收捆机4LSK-50型麦秸联合收捆机是由山西省农业机械化科学研究所研制的。该机能够一次完成麦秸的切割、铺条、打捆等工序联合作业。主要技术参数配套动力/kW≥13.2机组工作速度/m·s-0.944-1.5割茬高度/cm≤7割幅/mm1530捡拾宽度/mm850成捆率/%≥99.4总损失率/%≤2捆绳消耗率/kg·t-2草捆尺寸/mm500×700外形尺寸/m6×1.7×2(长×宽×高)整机结构及工作原理整机结构示意图如图1-1。4LSK-50型麦秸联合收捆机与18.4kW(25马力)轮式拖拉机配套,主要由切割、打捆部装组成。作业时,拖拉机传动输出轴的动力分两路输出。一路通过链传动驱动液压系统,液压系统带动切割部装的割刀和拨禾轮运动,实现麦茬的二次切割,割茬可降至7cm以下。利用拖拉机液压系统实现割台的升降。割台机架是一个方形框架,距地面有较大距离,防止堵草发生,以确保机器的通过性。在割台框架内设有可调的成型板,将麦秸铺成捡拾器所需宽度。另一路动力通过万向节传动轴传给打捆部分,驱动检拾器和成型室的10根辊轴旋转。捡拾器将前面铺成的草条从地面捡拾,并送入成型室内,待成型室内草捆逐渐增大且充满时,成型辊轴对草捆加压,形成圆形草捆。当草捆达到设计密度时,由开箱装置将信号自动传给绕绳机构。同时,电控系统中的鸣笛声响,示意拖拉机停止前进。此时,绕绳机构中的摇臂在运动过程中,将捆绳沿草捆长度方向绕满后,与切刀相遇并自动切断。操作液压手动阀,由液压油缸打开后箱盖,草捆靠自重离开成型室。拖拉机继续前进,下一个工作循环又开始。1.拨禾轮2.皮带传动3.拖拉机4.操纵阀5.液压系统6.绕绳机构7.开箱装置8.成型室9.捡拾器10.万向节传动轴11.起落装置12.滑耗13.切割器图1-14LSK-50型麦秸联合收捆机结构示意图2、9YK-100型拾禾打捆机该机可直接进入草地或农田,将草拾禾、打成圆捆,草捆外形整齐,捆结牢靠。可提高运输效率,降低运输费用。同时,草捆外部密实,防雨雪能力强。主要技术参数拾禾宽度/m:1.60轮距/m:2.46最大动力消耗/kW:40生产率/t/h:25(草含水量18%、草条3kg/m)液压缸压力/MPa:16蓄能器压力/MPa:0.6~0.8最大操作速度/m/s:2.50行驶速度/m/s:6.94外形尺寸/m:4.42×3.21×3.15(长×宽×高)机重/kg:1900草捆最大规格/m:1.5×1.4草捆密度/kg/m:100~200草捆最大重/kg:500捆绳规格/m/kg:400~600整机结构及工作原理9YK100型拾禾打捆机,主要由牵引架、拾禾器、输送机构、打捆机构、传动装置、卸载机构等构成,见示意图1-2。它的传动系统较复杂,见示意图1-3。动力由牵引机车动力输出轴输入,经万向节、传动轴、摩擦离合器进入变速箱,然后分三路传动,分别带动各工作部件运转:一路经传动齿轮17、18使滚筒转动,带动增压传动皮带,并经偏心轴(偏心距27mm)带动连杆,使打捆机构运转;二路经链轮15、16使输送带运转;三路经链轮19、8、9、6使拾禾器运转。1传动机构2牵引架3拾禾器4捆绳缠绕机构5打捆室架体6打捆机构7液压系统8卸载机构9输送机构10行走系统图1-2拾禾打捆机结构示意图1动力输出轴2传动轴3增压传动皮带4拾禾器5拾禾传动轴6、8、9、15、16、19链轮7捆绑机构10摩擦离合器11变速箱输入轴12、13锥形齿轮14变速箱输出轴17、18传动齿轮20输送带传动轴21滚筒22偏心轴23连杆图1-3传动系统示意图1草条2拾禾器3输送器4打捆室5增压传动皮带图1-4工作原理示意图9YK100型拾禾打捆机基本工作原理见示意图1-4所示。工作原理:草条在拾禾器、输送带的作用下,输入打捆室,并在增压传动皮带的作用下迅速形成草捆芯,由里向外卷成紧实的大圆草捆。打捆室直径和皮带压力随草条的喂入由小变大。草捆的密度可通过弹簧或液压系统进行调节,草捆直径可按需要在900~1500mm范围内进行调节。工作过程:拾禾打捆机在牵引车牵引驱动下,按草排的方向,边行走边进行拾禾打捆。牵引机车的动力由动力输出轴驱动拾禾打捆机的传动装置,拾禾器的弹齿将草条从地面拾起,在输送机构的作用下,草条被喂入到打捆机构形成草捆。当草捆达到预先规定的规格时,由捆绳缠绕机构对草捆进行捆绑。捆绑完成后,由卸载机构将草捆排出机外。在液压系统的作用下,打捆机构和卸载机构恢复原状。拾禾打捆机继续沿着草排方向行驶,进行下一个草捆的拾禾、打捆。3、9YFQ-1.5型方草捆压捆机9YFQ-1.5型方草捆压捆机是中收农机股份继圆捆机系列产品之后,为适应畜牧业发展对牧草收获、贮运的要求,研制开发的新产品。该机具有操作简单,零部件少,保养费用低,草捆尺寸均匀,打结成捆率高,匹配拖拉机功率小等优点。主要技术参数机器尺寸/mm:5400X2480X1650机器重量/Kg:1300草捆尺寸/mm:横截面:360X460长度:310-1270捡拾器:宽度/mm:1500弹齿数/个:72/6排高度调节:手柄调节螺旋输送器/mm:404X1280进料口面积/mm:0.19压缩室长度/mm:1200左轮胎:10-15右轮胎:195/60R14动力输出轴转速/r/min:540配套动力/Kw:>40整机结构及工作原理该机主要由机架行走部分、捡拾喂入部分(包括捡拾器、螺旋输送器、喂入拨叉)、压缩室装配(包括活塞、打结器总成、穿绳针等)、传动部分(包括万向传动轴、安全离合器、变速箱等)及牵引架组成(图1-5)。与拖拉机的挂接直接利用拖拉机悬挂牵引架,利于捡拾器对地面的仿行;为避免不正确的正时调整或非正常工作时对机器的损坏,设有三处安全离合器,可对变速箱、喂入拨叉、活塞、穿绳针及打结器起有效的保护作用;草捆长度由捆扎控制器调节,通过计量轮、测长臂控制打结器主轴的转动;草捆密度通过止回板、侧面调节板及上下密度调节器调整;为使穿针定位可靠,避免在活塞压缩行程中由于自重而进入压缩腔内使其损坏,还因为穿针的定位直接影响曲柄与保险块的正常位置,因而对穿针及其管架设有制动器。1螺旋输送器2捆绳箱3喂入拨叉4机架行走部分5穿绳管架6打结器总成7压缩室装配8活塞9捡拾器10传动部分图1-59YFQ-1.5型方草捆压捆机结构示意图工作过程:工作时,铺放均匀的草条,经捡拾器捡拾,进入螺旋输送器底壳,经螺旋输送器推送至喂入口处,由喂入拨叉拨进压缩室中。在压缩室中作往复运动的活塞完成将草料切断并向前推移压缩成草层,活塞回程时由压缩室内的止回装置防止草层的松回,不断被压缩的草层即形成草捆。此时捆绳的一头已固定在打结器夹绳盘中,依靠草捆向后推移从捆绳箱中抽取绳。当草捆长度达到设定长度时,测量臂下降,打节器主轴离合器接合,主轴转动,带动穿绳针向上运动将捆绳送入打结器夹绳盘中,同时也带动扇形凸轮盘转动,驱动打节器两齿轮转动,完成夹绳、拧节、割绳、退绳工作,至此完成一个草捆的工作循环。随后被活塞和后进入的草层推出机外。方捆机可不停机连续作业,是其一大特点,因而生产率高,人员劳动强度得以降低,经济效益显著。第二章压缩成型装置结构设计从市面上的压捆机结构可以看出,压捆机可以分为以下几部分:1动力装置:一般为轮式拖拉机;2传动装置:把动力从拖拉机传递到压捆机,绝大部分使用的是万向节;3打结装置:对成形的草捆打结;4捡拾装置及送草装置:从田地里捡拾秸秆送入压草室;5行走装置;6压缩成形装置:压缩草料,使其成为方的或圆的草捆。我的毕业设计就是第6部分,压缩成型装置的设计。2.1压缩理论在容器或压缩室中,对植物纤维物料施加压力作用,植物秸秆发生相互移动,一些秸秆在各种不同的方向发生变形,另外一些比较脆的则被折断与被压缩。压缩过程中物料秸秆互相搓擦,它们之间产生内摩擦,同时秸秆和容器压缩室壁也产生摩擦。随着压缩的进行,物料体积减小,密度增大,最终压缩成型形成产品。压缩模式有两种:开式和闭式。压捆机都采用开式压缩模式。开式压缩是喂入一次压缩一次,一般要喂入和压缩若干次才能形成一个产品。在压捆室内,压缩一次形成一个草片,再喂入一次,再压缩成一个草片,直到草片充满压捆室。然后再继续喂入和压缩,且每次压缩所受的压力不同。待若干草片的厚度达到草捆设定的长度时,进行打结。捆好的草捆从压捆室出口处陆续排出。开式压缩一般发生在压缩室内,其作用原理示意如图2-1所示,压缩活塞在一个矩形断面的导向槽内移动,松散的干草或茎秆从侧面或底部喂入。物料每当与活塞接触一次而前进时则被相对压缩,因而压入和充满压捆室的物料,当它达到一定的密度时,在压捆室内产生的压力克服了静摩擦阻力,即推动被压的物料向出口移动。图2-1开式压缩工作过程原理为了增加被压物料的密度,通常压捆室的上壁向下倾斜一个小的角度(可调节)。图2-1中曲线P=f(s)表示压捆室内一个干草片的压缩过程。曲线oa段表示活塞的比压从P=0到P=P的变化,ab段表示压缩物料移动的压力变化,此时克服最大静摩擦力,压缩力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力较之最大静摩擦力稍小。根据物料变形假设,当活塞回行时,压缩物料先保持此密度一段时间(bc段)然后开始膨胀(ce段)。面积E表示压缩物料所做的功,面积E表示推动压缩物料所做的功。2.2压缩成型装置运动方案设计压捆机的结构示意图如图2-2,本设计所要完成部分就是5压缩活塞。下面是运动方案设计,分为两种:液压式和机械式。机械式又分为凸轮式和连杆式。1捡拾部分2送草部分3打结器4压缩室5压缩活塞图2-2压捆机结构示意图A液压式,如图2-3所示。1油缸2活塞连杆3压缩活塞图2-3液压式压缩活塞示意图液压式的运动方案,其优点在于结构简单,运动准确,机构所占空间小,结构紧凑,动力足。缺点就是频率不能很快,需要独立的动力部分,成本比较高。B机械式a凸轮式,如图2-4所示。1凸轮2活塞连杆3压缩活塞图2-4凸轮式压缩活塞示意图凸轮式的运动方案,其优点是结构简单,运动准确,相位性好。缺点就是压缩活塞行程大,凸轮比较大,而且因为需要的动力比较大,所以凸轮质量比较打。b连杆式,如图2-5所示。1动力2连杆3压缩活塞图2-5连杆式压缩活塞示意图连杆式的运动方案,其优点是质量小,适合运动中工作相位性好,成本低。缺点就是活动空间比较大。2.3压缩成型装置运动方案选择通过2.2节对三种方案优缺点的比较,得到结论:机械式是通过机械动力来驱动压缩机构曲柄活塞对喂入的植物纤维物料进行压缩成型,进而形成密度较高的压捆产品。液压式一般通过有压液体的液压力来驱动压缩机构对喂入的植物纤维物料进行压缩成型。液压式适合固定式作业,作业方式是对散装或压缩的捆包进行二次压缩,液压式压缩由于采用有压流体进行动力传递,一般来说生产效率较低,适合于密度更高的物料捆包,俗称二次压捆。机械式适合运动式作业,压缩效率高,与捡拾装置配合,于田间运动一次作业完成条铺秸秆的捡拾和压缩成型。凸轮式比较笨重,而且成本比较高,所以选择连杆式的运动方案。2.4压缩成型装置结构设计要求压缩机构是压捆机直接进行压缩作的运动部件,压缩机构的设计很大程度决定了压捆机的性能,以及最终产品的成捆密度。压捆机的设计要求应保证机构的结构性要求。压缩机构工作过程:拖拉机的动力经传动机构传递减速箱变速为压缩机构提供动力,曲柄活塞滑块机构将曲柄的圆周运动转变为活塞的直线往复运动,进而对物料施加压缩力。压捆尺寸、外形要求压捆机压捆产品要达到一定的尺寸规格,本设计中为了满足工作效率和产品需求,设定草捆横截面积为300mmX400mm,草捆长度可调的。草捆要求外形整齐。本设计中在近草口有固定切草刀,压缩活塞上有运动截草刀,草料被截断,形成整齐的外形。压缩机构与送草机构、穿线机构的协调要求当压缩活塞压缩草料时,要求不能有草料到活塞后面。本设计在压缩活塞上加装了挡草盖,如图2-6。压缩机构压缩后,穿线机构穿线,要求不发生干涉现象。本设计中为了满足要求在活塞上留了凹槽,以便穿线机构运动。图2-6挡草盖摩擦要求活塞往复运动的摩擦阻力要求要小。本设计中用滚动摩擦代替滑动摩擦。它的结构是在压缩室内安装导轨,活塞上安装滚轮,改善了工作性能。2.5压缩成型装置结构设计活塞结构如图2-7所示。主视图俯视图左视图1导杆2穿线凹槽3滚轮4铲草块5活动刀架图2-7活塞示意图在机架上有一个方形孔式的导轨,1导杆伸入里面,作往复运动。这是因为活塞的运动频率比较快,而且活塞也比较大,会上下窜动,有了这个导杆之后,可以防止发生这样的情况,还可以引导活塞运动。2穿线凹槽是为穿线装置配合的,穿线装置在机架底部,通过穿线针把绳子送入机架上部的打结器。所以在活塞上有一个凹槽,它的宽度是根据穿线针的尺寸确定的。活塞体上的滚轮(图2-8)是用来减小摩擦阻力的,它用滚动摩擦代替了滑动摩擦。图2-8滚轮在5活动刀架上装有一把截草刀,如图2-9。它和固定切草刀(图2-10)把送草装置未完全送入压缩室的草料剪断。图2-9截草刀图2-10固定切草刀第三章压缩成型装置参数计算及校核3.1压缩成型装置参数计算曲柄活塞结构一般有两种形式,即一种为对心式,另一种为偏置式曲柄滑块结构。在相同结构参数的情况卜,偏置式曲柄滑块结构较对心式结构滑块行程大,并且偏置式曲柄滑块结构一般具有急回特性,提高效率。所以本设计采用偏置式曲柄滑块设计方案。在本设计中,由于受到机架和压缩室的限制,一些数据是定值,变速器输出轴与滑道偏置距离为25mm,即是偏心距e=25mm。活塞的有效行程S=750mm,活塞的前止点接近侧面预压舱填料口处而后止点为有效行程端点,如图3-1所示,本设计极位夹角取2。图3-1曲柄连杆机构偏置结构及有效行程示意图即曲柄连杆机构的已知参数有:e=25mm,S=750mm,=2。如图3-2所示,A1A2为活塞的两极限位置,O为曲柄的回转中心,A1A2到O的距离为偏心距e,过A1A2O三点做外接圆,圆心为O1,半径为R,做A2C垂直于A1A(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)在本设计中已知e,S,。求L和r。图3-2曲柄连杆机构两极限位置几何关系图由式(3-4)的:由式(3-1),(3-2)得:则有令则因为有则有(3-5)同理(3-6)由式(3-1),(3-2),(3-3)可得:把式(3-5),(3-6)代入上式得:将本设计中的已知参数e=25mm,S=750mm,=2代入上述表达式:将曲柄和连杆的长度圆整后,取r=375mm,L=8203.2压缩成形装置机构最小传动角验证曲柄滑块机构设计中,要满足最小传动角大于许用传动角的条件。曲柄滑块机构最小传动角出现在曲柄与滑块移动副导路相垂直的位置。对于偏置式曲柄滑块机构,其传动角的最小值则出现在以下两个位置之一:当曲柄的运动端点与活塞的移动副导路在曲柄回转中心同一侧时,最小传动角为;而在异侧时,最小传动角为。整个机构中最小传动角应该是两者中小的一个。本设计中所以=(,)=。平面四杆机构中,传动角越大,则传力越好。在一般情况下传动角不小于,高速机构则不小于。所以本设计中=(,)=>,符合最小传动角要求。3.3压缩成型装置许用应力校核压捆机的工作压力一般在0.5MPa以下,从图3-3活塞压缩力P与物料容积密度的关系可以知道,此时草捆的密度理论上在200-400kg/m。为了保证压缩活塞能够为压缩草料提供0.5MPa的压缩力即是单位面积500KN的压力,根据草捆截面尺寸300mmX400mm,则压缩机构需要提供最大压力不小于60KN的压力。图3-3活塞压缩力P与物料容积密度的关系图3-4活塞受力分析可得:为物料阻力(即最大压缩力Pmax时的反力),为摩擦力,。当物料受到最大压缩力时,活塞处于前极点位置,此时较小,可以用FX近似代替连杆力F。在压缩机构中用滚动摩擦代替滑动摩擦,此时的摩擦力远远小于物料阻力,可以忽略不计。则有=60KN曲柄和连杆形状如图3-5所示。图3-5曲柄和连杆曲柄和连杆选用优质碳素结构钢45,从图中可以看出,只需要校核连杆的应力。连杆的外直径R=48.5mm,壁厚为4mm。则当安全系数选时,所以曲柄和连杆满足强度要求。第四章压缩成型装置三维实体化建模为了满足压缩活塞的结构要求及检验是否干涉,对其进行三维实体化建模。建模在软件Pro/e里面完成。Pro/e具有强人的基于特征零件建模功能,通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品设计。通过对特征和草图的动态修改,能实现实时的设计修改。连杆连接座实体化建模连杆连接座三维模型如图4-1。图4-1连杆连接座对这个零件建模,其过程如下:首先拉伸其底部(图4-2),也可以旋转。图4-2在此基础上拉伸两边的圆柱(图4-3)。图4-33、拉伸上面的一个平台,如下图4-4。图4-44拉伸上面的阶梯圆柱,还可以旋转。如下图4-5。图4-55前面装油杯的台阶做比较复杂,首先要建一个基准面DTM1,如下图4-6。在新建基准面上拉伸图4-7所示的台阶。之后以以图4-7上标出的直线建一个基准面DTM2,如图4-8,在基准面上拉伸去除材料得到图4-9的图形。图4-6图4-7图4-8图4-96之后在上面拉伸孔,倒角。图4-1。其他的零件比较简单,就不一一讲解了。连杆的三维实体化模型装配依据连杆的长度L=720mm,根据结构需要建立的连杆三维实体化模型如图4-10。图4-10连杆它是由4个零件焊接而成的。约束如图4-11。图4-11连杆装配过程活塞整体模型图4-12是整个活塞几个方向的示意图。图4-1压缩活塞的三维实体化建模1平衡支杆2滚轮3推草块4连杆支承座5穿线凹槽6挡草板7推草抓8活动截草刀3推草块是为了去除在导轨上的草屑块。5穿线凹槽是为了保证穿线机构的安全穿线。6挡草板是为了防止草料到活塞后面。第五章总结与展望此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题、开题到计算、绘图直到完成设计。其间,查找资料,老师指导,与同学交流,反复修改图纸,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次实践,我了解了压捆机的用途及工作原理,熟悉了产品的设计步骤,锻炼了工程设计实践能力,培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识的一次实际检验和巩固,同时也是走向工作岗位前的一次热身。通过毕业设计收获很多。1学会了查找相关标准。在毕业设计过程中,每一个数据都不是凭空想象的,都是要有根据的,在这过程中通过频繁的查找标准,我熟悉了很多行业标准。2学会了对各种的数据进行分析,从中找出有用的信息,发现其中的问题,问解决问题提供了可能。3提高了绘图能力。通过大量的图纸绘制,使自己的绘图能力上了一个新的台阶。更是在工程师的指导下,了解了很多企业内的不同于学校教导的注意事项。4懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。1缺乏综合应用专业知识的能力。对待一个问题老是只想的一个方面的问题,比如一个连接件,考虑到了强度要求,体积要求,就是没有想到其成本和加工过程。2对材料方面的知识欠缺。不了解材料,确定一个零件的材料需要查好多资料才能确定。这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅,使我明白自己知识还很浅薄,虽然马上要毕业了,但是自己的求学之路还很长,以后更应该在工作中学习,努力使自己成为一个对社会有所贡献的人,为中国机械行业添上自己的微薄之力。致谢在毕业设中我的导师,农机研究院的副院长李教授对我认真指导,使我学到了很多知识,首先对他表示感谢。还要美佳公司的杨工程师梁辉工程师表示感谢,他们带了我一段时间,学到了很多实用的经验。最后还要对徐老师和伊老师表示感谢。参考文献:韩鲁佳.中国农作物秸秆资源及其利用现状.农业工程学报,2021,18(3):87-93.吴树栋.我国农作物秸秆综合利用现状.人造板通讯,2021(8):1-4.马洪儒,张运真.生物质秸秆发电技术研究进展与分析.水利电力机械,2021,28(12):9-13.王春光.牧草压缩理论的发展概况.畜牧机械,1989(2):15-17.杨明韶,李旭英.牧草压缩过程研究.农业工程学报,1996,12(2):60-64.李湘萍.4LSK-50型麦秸联合收捆机的研究.农业工程学报,2021,19(1):107-109.王成兵,韩红卫.9YFQ-1.5型方草捆压捆机.新疆农业化,2021(6):16.何玉平,夏海军.9YK100型拾禾打捆机.现代化农业,2021,9(218):33-34.徐秀英.中国牧草收获机械发展现状及其趋势.安徽农业科学,2021,35(8):2506-2508.徐克涵,杜文明.焚烧秸秆害处多.河北林业科技,2021(4):44.关晓平,于建国.牧草压捆机的设计.林业机械及木工设备,2021,33(8):31-34.王成友,鲁建华,赵可维.秸秆固化:农村能源替代重任.现代农业.刘庆云,马丽霞.推广秸秆打捆机为禁焚秸秆找出路.河南农业,2021(6):35.李芳萍.按行程速比设计曲柄滑块机构.西北农林科技大学学报(自然科学版),2021,31(增刊):129-131.刘菊蓉,王旭飞.偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析.机械研究与应用,2021,18(6):99-100.《机械设计手册》联合编写组编.机械设计手册中册(第二版).北京:化学业出版社,1982.陈峰.大方捆打捆机压缩机构设计及压缩试验研究.中国农业机械化科学研究院.

社会实践报告系别:班级:学号:姓名:作为祖国未来的事业的继承人,我们这些大学生应该及早树立自己的历史责任感,提高自己的社会适应能力。假期的社会实践就是很好的锻炼自己的机会。当下,挣钱早已不是打工的唯一目的,更多的人将其视为参加社会实践、提高自身能力的机会。许多学校也积极鼓励大学生多接触社会、了解社会,一方面可以把学到的理论知识应用到实践中去,提高各方面的能力;另一方面可以积累工作经验对日后的就业大有裨益。进行社会实践,最理想的就是找到与本专业对口单位进行实习,从而提高自己的实战水平,同时可以将课本知识在实践中得到运用,从而更好的指导自己今后的学习。但是作为一名尚未毕业的大学生,由于本身具备的专业知识还十分的有限,所以我选择了打散工作为第一次社会实践的方式。目的在于熟悉社会。就职业本身而言,并无高低贵贱之分,存在即为合理。通过短短几天的打工经历可以让长期处于校园的我们对社会有一种更直观的认识。实践过程:自从走进了大学,就业问题就似乎总是围绕在我们的身边,成了说不完的话题。在现今社会,招聘会上的大字报都总写着“有经验者优先”,可还在校园里面的我们这班学子社会经验又会拥有多少呢?为了拓展自身的知识面,扩大与社会的接触面,增加个人在社会竞争中的经验,锻炼和提高自己的能力,以便在以后毕业后能真正真正走入社会,能够适应国内外的经济形势的变化,并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题,我开始了我这个假期的社会实践-走进天源休闲餐厅。实践,就是把我们在学校所学的理论知识,运用到客观实际中去,使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践,那么所学的就等于零。理论应该与实践相结合。另一方面,实践可为以后找工作打基础。通过这段时间的实习,学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同,接触的人与事不同,从中所学的东西自然就不一样了。要学会从实践中学习,从学习中实践。而且在中国的经济飞速发展,又加入了世贸,国内外经济日趋变化,每天都不断有新的东西涌现,在拥有了越来越多的机会的同时,也有了更多的挑战,前天才刚学到的知识可能在今天就已经被淘汰掉了,中国的经济越和外面接轨,对于人才的要求就会越来越高,我们不只要学好学校里所学到的知识,还要不断从生活中,实践中学其他知识,不断地从各方面武装自已,才能在竞争中突出自已,表现自已。在餐厅里,别人一眼就能把我人出是一名正在读书的学生,我问他们为什么,他们总说从我的脸上就能看出来,也许没有经历过社会的人都有我这种不知名遭遇吧!我并没有因为我在他们面前没有经验而退后,我相信我也能做的像他们一样好.我的工作是在那做传菜生,每天9点钟-下午2点再从下午的4点-晚上8:30分上班,虽然时间长了点但,热情而年轻的我并没有丝毫的感到过累,我觉得这是一种激励,明白了人生,感悟了生活,接触了社会,了解了未来.在餐厅里虽然我是以传菜为主,但我不时还要做一些工作以外的事情,有时要做一些清洁的工作,在学校里也许有老师分配说今天做些什么,明天做些什么,但在这里,不一定有人会告诉你这些,你必须自觉地去做,而且要尽自已的努力做到最好,一件工作的效率就会得到别人不同的评价。在学校,只有学习的氛围,毕竟学校是学习的场所,每一个学生都在为取得更高的成绩而努力。而这里是工作的场所,每个人都会为了获得更多的报酬而努力,无论是学习还是工作,都存在着竞争,在竞争中就要不断学习别人先进的地方,也要不断学习别人怎样做人,以提高自已的能力!记得老师曾经说过大学是一个小社会,但我总觉得校园里总少不了那份纯真,那份真诚,尽管是大学高校,学生还终归保持着学生的身份。而走进企业,接触各种各样的客户、同事、上司等等,关系复杂,但我得去面对我从未面对过的一切。记得在我校举行的招聘会上所反映出来的其中一个问题是,学生的实际操作能力与在校理论学习有一定的差距。在这次实践中,这一点我感受很深。在学校,理论的学习很多,而且是多方面的,几乎是面面俱到;而在实际工作中,可能会遇到书本上没学到的,又可能是书本上的知识一点都用不上的情况。或许工作中运用到的只是很简单的问题,只要套公式似的就能完成一项任务。有时候我会埋怨,实际操作这么简单,但为什么书本上的知识让人学得这么吃力呢?这是社会与学校脱轨了吗?也许老师是正确的,虽然大学生生活不像踏入社会,但是总算是社会的一个部分,这是不可否认的事实。但是有时也要感谢老师孜孜不倦地教导,有些问题有了有课堂上地认真消化,有平时作业作补充,我比一部人具有更高的起点,有了更多的知识层面去应付各种工作上的问题,作为一名大学生,应该懂得与社会上各方面的人交往,处理社会上所发生的各方面的事情,这就意味着大学生要注意到社会实践,社会实践必不可少。毕竟,很快我就不再是一名大学生,而是社会中的一分子,要与社会交流,为社会做贡献。只懂得纸上谈兵是远远不及的,以后的人生旅途是漫长的,为了锻炼自己成为一名合格的、对社会有用的人才.很多在学校读书的人都说宁愿出去工作,不愿在校读书;而已在社会的人都宁愿回校读书。我们上学,学习先进的科学知识,为的都是将来走进社会,献出自己的一份力量,我们应该在今天努力掌握专业知识,明天才能更好地为社会服务。实践心得:虽然这次的实践只有短短的几天,而且从事的是比较简单的服务工作,但是通过与各种各样的人接触,还是让我学会了很多道理。首先是明白了守时的重要性。工作和上学是两种完全不同的概念,上学是不迟到很多时候是因为惧怕老师的责怪,而当你走上了工作岗位,这里更多的是由于自己内心的一种责任。这种责任是我学会客服自己的惰性,准时走上自己的岗位。这对我以后的学习生活也是一种鞭策,时刻牢记自己的责任,并努力加强自己的时间观念。其次让我真实的体会到了合作的重要性。虽然我工作的只是小小的一家餐厅,但是从点单到制作到递送到结帐这一环环的工作都是有分工的,只有这样才能使整家店的工作效率都大大的提高。以前虽然在书上看见过很多的团队合作的例子,但这一次是深刻的体会到了,正所谓“众人拾柴火焰高”,“团结就是力量”。在以后的学习和工作中,一定会要牢记这一点,将自己融入到集体中,和大家一起携手走向辉煌。再次,这次打工的经历也让我的心理更加趋于成熟。在餐厅里每天面对形形色色的客人,重复着单调的工作。让从未涉世的我还是有那么一点点不适应的,但是坚持就是胜利。打工毕竟和在家是完全不同的概念,我们学会需要忍耐,需要学会承受,需要学会坚持。将自己这短短的一月的实践同理论相联系,我了解到当代大学生与以往的大学生相比较,求学经历、生活条件、所处社会大环境都相对优越,也没有经过必要的挫折教育,因此,意志往往比较脆弱,克服困难的能力也较差,常常是对社会的要求较高,对自我的要求较低。大学生的责任意识日益成为社会关注的热点问题,责任意识和诚信意识成为不少地方采用人才的两个新标准。大学生参与社会实践是促进大学生素质教育,加强和改进青年学生思想政治工作,引导学生健康成长和成才的重要举措,是学生接触社会、了解社会、服务社会,培养创新精神、实践能力和动手操作能力的重要途径。对于当代大学生来说,应当刻苦学习专业知识,不断提高综合素质和运用知识的技能。从大学生活的开始到走进社会的大圈子中,就只有短短的几年时间,谁不想在将来的社会中能有一席之地呢?所以大家认为大学生必须投身校园内外的各类实践活动,有助于锻炼品质,提高能力。可见其对大学生综合素质的提高有不可抵触的重要性。不能否认有过打工经历的同学,看起来要比其它同学更成熟、社会适应力更强,但对于学生,社会适应力只是一方面的衡量指标,大学期间主要的任务是学业结构的搭建,即知识结构、专业结构的搭建,为了打工影响甚至放弃了专业知识的学习,结果是得不偿失的。实践出真知,社会实践活动是大学生活的重要组成部份,培养当代大学生的历史使命感、社会责任感和积极向上的精神风貌,充分发挥实践育人的作用,提高大学生的综合素质,也是检验所学理论知识的标准,社会实践不但为大学生提供了一个发挥自我才能,展现自我风采的舞台,也是培养和锻炼同学们综合能力的一个阶梯,更是一个大学生进入社会,走上工作岗位前的演练场地。社会实践活动,从而确定比较正确的人生前进方向。河南理工大学计算机科学与技术学院实习报告20—20学年第学期实习名称生产实习实习地点实习日期学生姓名学号专业班级指导教师20**年**月**日一、实习基本情况20**年**月通过网络招聘,我应聘到河南中方纺业有限公司进行实习,该公司位于周口市,主要承担棉纺制造与销售工作,进入公司后我被分配到信息管理部门,主要从事的工作是对公司的网络进行管理与维护,同时对公司网站的管理与维护进行学习,三个月的实习让学会了从不同的角度去看待问题和解决问题,对网络工程师的工作有了全面的认识,为以后的就业积累了经验。二、实习内容1.单位情况河南中方实业(集团)有限公司是以棉花种植、收购、加工、经营、仓储、纺织及棉花与纺织品进出口为产业链条,集研发、生产、经营、投资、管理于一体的现代产业化集团企业。旗下拥有多家从事棉花、纺织等生产、经营的全资、控股子公司。经过多年的发展,公司已形成了以“棉花经营、棉花物流、棉纺织、纺织品出口”为主干业务,以“

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