果園旋耕機(jī)總體設(shè)計含proe三維及11張CAD圖帶開題報告-獨(dú)家.zip

果園旋耕機(jī)總體設(shè)計含proe三維及11張CAD圖帶開題報告-獨(dú)家.zip,果園,旋耕機(jī),總體,設(shè)計,proe,三維,11,CAD,開題,報告,獨(dú)家 1 課題名稱及來源： 名稱：果園旋耕機(jī) 來源：XXXX 2 研究的目的、意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 2.1 選題的目的及意義 土壤耕作是果園種植業(yè)生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，對果園水果作物增產(chǎn)具有重要的作用。由于土壤耕作是一項能耗很大的作業(yè)，傳統(tǒng)的土壤耕作機(jī)械，如犁、靶等都需要多次耕作，會對土壤造成破壞，不利于水土保持，能耗較大。旋耕機(jī)切土、碎土能力強(qiáng)，一次旋耕能夠達(dá)到一般犁靶作業(yè)幾次的碎土效果；耕后地表平整、松軟、細(xì)碎，能夠滿足精耕細(xì)作的農(nóng)藝要求。旋耕機(jī)的發(fā)展大幅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，且縮短工序間隔，有利于抗旱，減少拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)，減輕對土壤的壓實(shí)，降低能源消耗和作業(yè)成本，減少機(jī)具投資，提高機(jī)具利用率。近年來，國內(nèi)還田技術(shù)和免耕少耕技術(shù)的推廣應(yīng)用，使旋耕機(jī)得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機(jī)的主要配套機(jī)具之一。應(yīng)用并推廣自動化、智能化、高性能的農(nóng)機(jī)裝備是林果產(chǎn)業(yè)化的必然趨勢。果園旋耕機(jī)能夠直接滿足果園旋耕作業(yè)的需求，提高生產(chǎn)效率降低勞動強(qiáng)度增加果樹產(chǎn)量和果農(nóng)收入，促進(jìn)林果業(yè)的發(fā)展同時，旋耕機(jī)的應(yīng)用有利于保護(hù)性耕作模式的推廣。 國內(nèi)目前應(yīng)用的機(jī)型主要為微耕機(jī)，由手扶拖拉機(jī)演變而來，依靠人工手扶控制，偏重，外形尺寸大；因此人工操作費(fèi)時費(fèi)力，勞動強(qiáng)度大。在矮化密集型果園中，果樹間距較小，旋耕作業(yè)幅寬受到限制，人工操縱轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)移較費(fèi)力；由于樹干的阻礙，同行兩株果樹之間的作業(yè)區(qū)域無法直線耕作，漏耕多。微耕機(jī)驅(qū)動功率一般不大于7.5kw，受驅(qū)動功率的影響，對不同特性的土壤適應(yīng)能力差，土壤含水率低于20%時，尚能工作對于高含水率的粘性土壤或當(dāng)含水率在20%以上時，耕作阻力增大，碎土性能會變差。目前已有產(chǎn)品受驅(qū)動功率和手扶人工操作的限制，生產(chǎn)率相對較低；另外產(chǎn)品開發(fā)類型上，有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能同質(zhì)化的趨勢。國內(nèi)開發(fā)的產(chǎn)品功能已由單一旋耕功能向多功能發(fā)展，配上相應(yīng)農(nóng)機(jī)具有可實(shí)現(xiàn)旋耕、犁耕、鋤草、開溝、培土等多種功能作業(yè)。從生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)成本而言，果園微耕機(jī)作業(yè)模式嚴(yán)重滯后于目前果園的規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)發(fā)展趨勢。 目前，針對果園旋耕機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、作業(yè)性能、可靠性及商品經(jīng)濟(jì)性等方面的研究有待進(jìn)一步展開，因此，我選擇果園旋耕機(jī)的設(shè)計課題，對目前國內(nèi)的旋耕機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，使改進(jìn)后的旋耕機(jī)更加的適應(yīng)目前果園的規(guī)模化、工具化生產(chǎn)發(fā)展趨勢，提高耕作效率。 2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國對于旋耕機(jī)的研制始于20世紀(jì)50年代末，初期主要研制與手扶拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)，后來研制出與中型輪式拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)；70年代初完成了與當(dāng)時國產(chǎn)的各類拖拉機(jī)配套的系列旋耕機(jī)的設(shè)計，并使之得到了推廣應(yīng)用；到80年代，與手扶拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)由專用型發(fā)展到兼用型，由與手扶拖拉機(jī)配套發(fā)展到與輪式及履帶式拖拉機(jī)配套。旋耕機(jī)在我國的發(fā)展經(jīng)歷了單機(jī)研制，發(fā)展系列產(chǎn)品，新產(chǎn)品開發(fā)和換代3個階段，隨著新的種植，耕作農(nóng)藝的發(fā)展和推廣，在旋耕機(jī)基礎(chǔ)上還研制出了多種用途的聯(lián)合復(fù)式作業(yè)機(jī)。 目前，我國果園機(jī)械化水平整體偏低，少有專門用于果樹苗圃和果園的管理作業(yè)機(jī)具，難以滿足作業(yè)要求，其主要原因是我國果樹種類繁多，分布地域遼闊，除了平原地區(qū)，多數(shù)果園分布于山地丘陵地，地形復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境比較惡劣。另外，部分果園種植規(guī)模較小，果農(nóng)追求產(chǎn)量而培育多枝大冠樹形或在行間套種其他作物，不利于果園地面管理，特別是在果樹抽梢結(jié)果期，農(nóng)機(jī)具很難進(jìn)入園間。對于果樹苗圃來說，育苗工作的主要任務(wù)是加強(qiáng)苗期管理，滿足苗木生長所需的水肥條件，及時除草和防治病蟲害。但是果樹苗圃一般種植密度較大，果樹苗木株高較高，普通機(jī)械很難在滿足作業(yè)要求的同時避免作業(yè)過程對果樹苗木造成的刮擦碾壓等機(jī)械損傷。這種損傷是不可修復(fù)的，輕者降低果樹苗木品質(zhì)，重者直接導(dǎo)致果樹苗木的死亡。隨著果樹園林業(yè)的發(fā)展，果樹栽培模式迎來了一次革命，由傳統(tǒng)的喬砧密植型變革為新型的矮砧密植型，這就為果園機(jī)械化作業(yè)提供了發(fā)展條件。 旋耕機(jī)目前在國內(nèi)外有多種的分類方法，按刀軸的位置可分為臥式、立式和斜置式，目前臥式旋耕機(jī)使用較為普遍。旋耕機(jī)傳動形式有中間傳動和側(cè)邊傳動兩種，中間傳動系統(tǒng)由萬向節(jié)傳動軸和中間傳動箱組成；側(cè)邊傳動系統(tǒng)由萬向節(jié)傳動軸，中間傳動箱和側(cè)邊傳動箱組成，側(cè)邊傳動又有齒輪傳動和鏈輪傳動兩種，側(cè)邊傳動箱采用鏈傳動時，雖然加工要求較低，但其可靠性較差，使用壽命短，鏈條斷后會增加維修費(fèi)用。當(dāng)采用中間傳動時，傳動箱的下部會造成漏耕，影響作業(yè)質(zhì)量，為了解決這個問題，在傳動箱下固定一個松土鏟，即小型鏵式犁，或者在傳動箱的旁邊裝兩把特殊的彎刀。為了適應(yīng)不同的土壤條件及拖拉機(jī)動力輸出軸轉(zhuǎn)速，有的旋耕機(jī)的傳動箱配有速比不同的齒輪，得到不同的刀輥轉(zhuǎn)速。旋耕機(jī)與拖拉機(jī)的掛接有3點(diǎn)懸掛，直接聯(lián)接和牽引三種方式，我國目前采用前兩種聯(lián)接方式，3點(diǎn)懸掛式旋耕機(jī)的懸掛及升降與鏵式犁相同，有拖拉機(jī)動力輸出軸驅(qū)動，通過萬向節(jié)傳動軸，經(jīng)傳動箱減速后帶動刀軸工作。直接聯(lián)接式旋耕機(jī)主要用于與手扶拖拉機(jī)配套，一般是將手扶拖拉機(jī)的變速箱后蓋取下來，然后將旋耕機(jī)減速箱和拖拉機(jī)變速箱用螺栓聯(lián)接在一起，動力由拖拉機(jī)變速箱里的齒輪直接傳給旋耕機(jī)的齒輪，以驅(qū)動旋耕機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。臥式旋耕機(jī)刀輥的轉(zhuǎn)向有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種，目前使用較多的是正轉(zhuǎn)旋耕機(jī)。正轉(zhuǎn)時刀片強(qiáng)制切碎土塊，并將土塊向后拋擲，土塊與機(jī)罩及拖板相撞后，進(jìn)一步破碎，碎土充分，但功耗較大，在耕深增加時，影響耕深的穩(wěn)定性。刀輥反轉(zhuǎn)則有利于降低切土能耗和提高碎土效果，覆蓋埋青能力強(qiáng)，但易導(dǎo)致已耕土塊堆積，造成刀輥的重復(fù)切削，增大了不必要的負(fù)荷和功耗。刀輥轉(zhuǎn)速對旋耕機(jī)組的功耗影響較大，較理想的配置是低的刀輥轉(zhuǎn)速和較高的前進(jìn)速度。刀片有鑿型刀、直角型刀、彎刀3種形式，其中彎刀在我國得到了廣泛的應(yīng)用，彎刀的刃口由曲線構(gòu)成，包括側(cè)切刃和正切刃兩個部分，可輕松的將草莖切斷，且不易纏草，適合在多草的耕地里作業(yè)。 目前，我國及國外的果園旋耕機(jī)使用范圍不斷擴(kuò)大，向?qū)挿?、高速型旋耕機(jī)發(fā)展；向聯(lián)合作業(yè)機(jī)組方向發(fā)展；向節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)戰(zhàn)略型發(fā)展；全幅深等新型旋耕機(jī)研發(fā)逐漸起步。 國內(nèi)的果園果樹的行距一般在3m以內(nèi)，另外受樹枝的影響，果園旋耕機(jī)作業(yè)幅寬在2m以內(nèi)，并且果樹的樹干就是旋耕機(jī)的障礙物；對兩行果樹之間的區(qū)域，采用人工手扶控制直線耕作；對于兩行兩株果樹之間的作業(yè)區(qū)域，3點(diǎn)后懸掛旋耕機(jī)無法進(jìn)入作業(yè)，在該區(qū)域存在漏耕少耕的現(xiàn)象，需要微耕機(jī)進(jìn)行二次補(bǔ)耕。目前果園使用的旋耕機(jī)以自走式微耕機(jī)和手扶拖拉機(jī)驅(qū)動的微耕機(jī)為主。自走式微耕機(jī)（圖1）屬于自推進(jìn)耕耘機(jī)械，取消了驅(qū)動輪，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)工作輥在耕作土壤的同時，受到土壤反作用力推動機(jī)具前進(jìn)。工作時，發(fā)動機(jī)經(jīng)變速機(jī)構(gòu)傳遞動力個旋耕刀輥，轉(zhuǎn)動的刀片切削、擠壓、破碎土壤，同時在銑切過程中依靠土壤產(chǎn)生的反力推動機(jī)組前進(jìn)。手扶拖拉機(jī)驅(qū)動的微耕機(jī)（圖2），工作時，發(fā)動機(jī)動力傳遞到變速機(jī)構(gòu)，再經(jīng)過傳動軸驅(qū)動旋耕部件作業(yè)。從結(jié)構(gòu)上看，以上兩種機(jī)型的微耕機(jī)都是由手扶拖拉機(jī)演變而來的。 3 課題的研究內(nèi)容、目標(biāo)及可行性分析 3.1 研究內(nèi)容 1、果園旋耕機(jī)整體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計。 2、旋耕機(jī)刀軸類型、旋耕機(jī)與拖拉機(jī)掛接方式、刀輥轉(zhuǎn)向、刀片類型的選擇。 3、動力系統(tǒng)的設(shè)計與計算。 4、傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算。 5、分土系統(tǒng)的設(shè)計與計算。 3.2研究思路和方法 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是果園旋耕機(jī)的設(shè)計，研究的思路和方法為通過資料的查閱了解和掌握開溝機(jī)的工作原理、特點(diǎn)、分類及研究現(xiàn)狀等內(nèi)容；依據(jù)掌握的資料對果園旋耕機(jī)進(jìn)行總體方案的選擇、比較、論證與確定；通過得到的總體方案，對其涉及到的主要零部件進(jìn)行設(shè)計和計算。對總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維實(shí)體建模，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，采用總結(jié)法對本次設(shè)計進(jìn)行全面的總結(jié)。 3.3 研究目標(biāo) 通過對現(xiàn)有果園旋耕機(jī)的理論知識的掌握，根據(jù)查詢各個文庫的研究與期刊，分析現(xiàn)在的果園旋耕機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)存在的問題，利用我大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識及查詢資料對現(xiàn)有的果園旋耕機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，對各個機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行重新計算與設(shè)計，擬定果園旋耕機(jī)優(yōu)化方案，以達(dá)到滿足果園旋耕作業(yè)的需求，提高耕作效率與效果，提高生產(chǎn)率的目的，使果園旋耕能力進(jìn)一步提高。然后對旋耕機(jī)機(jī)械部件進(jìn)一步優(yōu)化，得到最優(yōu)設(shè)計方案。優(yōu)化后的設(shè)計方案及機(jī)械結(jié)構(gòu)將大大提高生產(chǎn)力、切土碎土效果、滿足果園耕作的農(nóng)藝效果。 1、滿足國內(nèi)果園旋耕的實(shí)際需要。 2、有足夠的工作強(qiáng)度和安全性能。 3、適應(yīng)性較強(qiáng)。能夠在不同土質(zhì)、不同濕度的情況下正常工作。 4、本次設(shè)計的機(jī)器要滿足結(jié)構(gòu)簡單、操作維修均比較簡便。 3.4 可行性分析 （1）對國內(nèi)外現(xiàn)有果園旋耕機(jī)的設(shè)計現(xiàn)狀進(jìn)行了解，收集的資料具有真實(shí)有效性。 （2）技術(shù)可行性 1）隨著市場競爭的激烈，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，尤其是果園耕地方面機(jī)械化高效化的快速發(fā)展，改進(jìn)后的旋耕機(jī)可以滿足對于現(xiàn)有果園土地狀況及土壤狀況的需求。 2）石河子大學(xué)圖書館館藏中、外文書刊290萬余冊，年訂中、外文期刊3000余種、報紙180種，購入萬方、維普、Springer LINK、SDOS等中外文電子圖書、期刊數(shù)據(jù)庫等數(shù)字資源20余種，為課題的完成提供了豐富的數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資源。 3、操作的可行性 本人在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)期間，牢固的掌握了機(jī)械設(shè)計方面的理論知識，能熟練運(yùn)用機(jī)械知識對現(xiàn)有果園旋耕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。并對pore軟件進(jìn)行了學(xué)習(xí)研究，能夠運(yùn)用此軟件對改進(jìn)后的果園旋耕機(jī)進(jìn)行三維的機(jī)械結(jié)構(gòu)的表達(dá)。對AUTOCAD制圖軟件也有一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，能夠運(yùn)用此軟件繪制果園旋耕機(jī)二維圖和零件圖，具備在規(guī)定時間內(nèi)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的能力。 4. 關(guān)鍵問題和難點(diǎn)分析 4.1 課題研究的關(guān)鍵問題 課題研究的關(guān)鍵問題在于以下幾個方面： 1、果園旋耕機(jī)總體方案的選擇與確定； 2、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、分土系統(tǒng)的設(shè)計與計算。 3、三維模型的建立。 4.2 課題研究的難點(diǎn)分析 課題研究的難點(diǎn)為總體方案的選擇與確定，機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算等，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1、確定本次設(shè)計方案，機(jī)械結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的類型。 2、如何使本次設(shè)計的果園旋耕機(jī)，滿足果園旋耕的需要。 3、在若干可行方案中如何確定最優(yōu)方案。 4.3 進(jìn)度計劃 第一周：熟悉課題內(nèi)容，收集相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，擬定研究方案并完成文獻(xiàn)綜述、開題報告和文獻(xiàn)翻譯等任務(wù)； 第二周：對研究方案進(jìn)行分析，并與指導(dǎo)老師進(jìn)行討論交流，得出最優(yōu)方案； 第三至五周：利用制圖軟件進(jìn)行裝配圖三維圖及零件圖的制作； 第六至七周：撰寫論文，匯總資料，準(zhǔn)備答辯； 參 考 文 獻(xiàn) [1]萬暢,李文春,畢新勝,尹新文,李國禮.淺談國內(nèi)果園旋耕機(jī)存在的問題和解決思路[J].農(nóng)機(jī)化,2013,(05):15-17. [2]羅進(jìn)軍,王斌,畢新勝,王劍,曾小輝,明光.果園避障旋耕機(jī)的研究與設(shè)計[J].農(nóng)機(jī)化研究,2016,(01):138-141. [3]方玉亭,劉瑩軍.瑪斯特1GZ-120遙控微型履帶式旋耕機(jī)作業(yè)試驗(yàn)及使用建議[J].現(xiàn)代農(nóng)機(jī),2017,(01):45-47. [4]范瑤,劉俊峰,李建平.高地隙果園動力底盤的設(shè)計[J].農(nóng)機(jī)化研究,2013,(04):92-95. [5]張義民,夏剛,魏高艷.柑橘園使用微耕機(jī)效應(yīng)調(diào)查與建議[J].果農(nóng)之友,2012,(10):31+39. [6]慈志娟.一批果園設(shè)施與機(jī)具科技創(chuàng)新成果亮相[J].煙臺果樹,2011,(04):50-51. 指導(dǎo)老師審閱意見: 指導(dǎo)老師（簽字）： 年 月 日 備注： 6