秸稈剪切實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

買文 檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 ： 秸稈剪切實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制 1202 學(xué)生姓名： 欒忠塬 指導(dǎo)教師： 侯志敏 論文提交日期： 2016 年 6 月 1 日 論文答辯日期： 2016 年 6 月 7 日 買文 檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院 2012 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題任務(wù)書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目 高粱秸稈剪切試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) 姓名 欒忠塬 專業(yè)班級(jí) 機(jī)制 1202 班 學(xué) 號(hào) 3122020229 課題的目的與要求： 畢業(yè)論文是學(xué)生在校期間十分重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和技能，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行研究或設(shè)計(jì)的綜合性訓(xùn)練。旨在檢驗(yàn)學(xué)生獨(dú)立工作能力、分析和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)精神，為學(xué)生畢業(yè)后走向工作崗位做好準(zhǔn)備。 具體要求包括：（ 1）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)資料 、信息的獲取及分析的能力，本專業(yè)外文的閱讀和翻譯能力；（ 2）綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問(wèn)題的能力；（ 3）較好地掌握本門學(xué)科的基礎(chǔ)理論和基本技能及進(jìn)行方案論證的能力；（ 4）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。 論文的主要內(nèi)容（或設(shè)計(jì)的技術(shù)要求與數(shù)據(jù)）： 通過(guò)查閱資料及調(diào)研，要求完成高粱秸稈剪切試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)。 查閱參考文獻(xiàn)、資料要求： 1 、期刊作者題名 J刊名，出版年，卷 (期 )起止頁(yè)碼 2、專著作者書(shū)名版本 (第一版不著錄 )出版地出版者，出版年起止頁(yè)碼 3、論文集作者題名 C編者論文集名， 出版地出版者，出版年起止頁(yè)碼 4 、學(xué)位論文作者題名 D保存地點(diǎn)保存單位年份 5 、專利文獻(xiàn)題名 P國(guó)別專利文獻(xiàn)種類專利號(hào)出版日期 進(jìn)度計(jì)劃： （ 1 周：下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始運(yùn)行 （ 2：文獻(xiàn)檢索、收集資料，完成開(kāi)題報(bào)告； （ 6： 中期檢查。學(xué)院自查，對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的及時(shí)整改；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的進(jìn)度與質(zhì)量過(guò)程檢查。 （ 9 周： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改 （ 10 周：后期檢查。論文修改定稿，畢業(yè)論文答辯資格審查。 （ 前）第 11 13 周：論文評(píng)閱。 （ 13 14 周：畢業(yè)論文答辯。 論文 (設(shè)計(jì) )工作起止日期： 務(wù)下達(dá)人（簽字）： 年 月 日 任務(wù)接受人（簽字）： 年 月 日 年 月 日 注： 導(dǎo)教師和接受任務(wù)的學(xué)生均應(yīng)簽字。 式兩份。一份學(xué)生保存，一份以班級(jí)為單位上交教務(wù)處存檔， 12 月 28 日前截止。 買文 檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 目 錄 第一章 引言 . 1 究的目的與意義 . 1 地培肥 . 2 食增產(chǎn)秸稈還田是有效的增產(chǎn)措施。 . 2 態(tài)環(huán)境改善 . 2 械化秸稈還田技術(shù)及其國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 3 內(nèi)現(xiàn)狀 . 3 外現(xiàn)狀 . 7 要研究?jī)?nèi)容 . 9 術(shù)路線 . 10 第二章多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) . 11 體結(jié)構(gòu)與工作原理 . 11 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 12 稈撿拾喂入切碎傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 12 稈深施傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 14 制系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 14 第三章秸稈撿拾與喂入裝置設(shè)計(jì) . 19 稈撿拾裝置設(shè)計(jì) . 19 構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理 . 19 拾過(guò)程運(yùn)動(dòng)分析 . 19 買文 檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 力 分析 . 21 要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定 . 22 稈喂入裝置設(shè)計(jì) . 22 構(gòu)設(shè)計(jì) . 22 力分析 . 23 要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定 . 24 第四章切碎裝置設(shè)計(jì) . 26 構(gòu)設(shè)計(jì) . 26 要工作參數(shù)確定 . 27 碎滾筒轉(zhuǎn)速的確定 . 27 刀配置高度 . 27 結(jié)論 . 29 參考文獻(xiàn) . 30 致謝 . 31 買文 檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 下載文檔就送 紙全套 14951605 或 1304139763 摘要 我國(guó)年高粱秸稈產(chǎn)量豐富，但是高粱秸稈的利用率較低，大部分秸稈用于廢棄和焚燒，不僅造成了高粱秸稈的浪費(fèi)，還造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染。秸稈還田具有增加土壤養(yǎng)分含量、改善土壤物理性狀、提高土壤微生物和酶的活性、增加糧食產(chǎn)量等作用，可以增強(qiáng)土壤蓄水保墑能力，減少水土流失有效解決因秸稈廢棄焚燒造成的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)秸稈還田還對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。 針對(duì)解決我國(guó)東北黑土區(qū)水土流失嚴(yán)重、秸稈焚燒污染環(huán)境等問(wèn)題，結(jié)合農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝的要求研 發(fā)設(shè)計(jì)了多功能秸稈還田機(jī)，該機(jī)主要包括秸稈撿拾裝置、秸稈切碎裝置、根可一次進(jìn)地完成秸稈撿拾、秸稈切碎、并針對(duì)其秸稈探施裝置的性能進(jìn)行試驗(yàn)研究。 關(guān)鍵詞 ： 高粱秸稈 ; 環(huán)境污染 ; 撿拾裝置 ; 切碎裝置 ; 水土流失 ; 性能研究 ; 買文 檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 ur is in of of of of so by of of of To of by of s to s 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 1 第一章 引言 究的目的與意義 水土流失是全球所面臨的生態(tài)問(wèn)題。致使土地日益貧瘩，甚至土壤被侵蝕殆盡 ;同時(shí)也會(huì)帶走土壤大量養(yǎng)分和水，破壞土地資源。但由于多年來(lái)的自然侵蝕和過(guò)度的人為開(kāi)墾，水土流失問(wèn)題逐漸嚴(yán)重，水土流失面積占黑土區(qū)總土地面積的 34%。據(jù)統(tǒng)計(jì) :近 50 年來(lái)黑土層厚度平均流失了一半以上，而目前黑土層平均厚度只剩下 2030壤有機(jī)質(zhì)含量減少了 1/3 1/2。因此，必須加快防治我國(guó)黑土地區(qū)水土流失問(wèn)題，保護(hù)我國(guó)黑土資源。 另一方面，秸稈是農(nóng)作物重要的副產(chǎn)物，我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，秸稈資源十分豐富，秸稈產(chǎn)量 居世界首位。隨著農(nóng)業(yè)連年豐收，秸稈產(chǎn)量增長(zhǎng)，但是秸稈資源的有效利用率卻較低，有一大部分的秸稈被廢棄和焚燒。根據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2010 年全國(guó)秸稈資源總量為 t，其中 為牲畜飼料， 為農(nóng)村生活能源， 田作為肥料， 為工業(yè)原料， 為種植食用菌基料，這種焚燒不僅給國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失，同時(shí)也造成環(huán)境的嚴(yán)重污染，影響鐵路、民航等正常的交通運(yùn)輸。近年來(lái)，秸稈問(wèn)題到重視，提出了許多積極促進(jìn)與推動(dòng)農(nóng)作物秸稈高效合理利用的方案和建議，以解決秸稈資源的浪 費(fèi)問(wèn)題及其引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題。 實(shí)踐表明 :高粱秸稈剪切還田可以減輕土壤的水蝕和風(fēng)蝕，對(duì)預(yù)防水土流失問(wèn)題有分重大的意義，是提高秸稈利用率、解決剩余秸稈焚燒問(wèn)題的有效的途徑。此外，秸稈還田在土壤培肥，改善生態(tài)環(huán)境等方面具有重要意義。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 2 地培肥 （ 1）增加土壤養(yǎng)分含量 土壤的養(yǎng)分主要指土壤中有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀和微量元素。有機(jī)質(zhì)是土壤中含碳的有機(jī)化合物，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有重要作用。農(nóng)作物秸稈含有大量的有機(jī)物以及大量的N. g, S 等作物生長(zhǎng)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素和部分 微量元素，秸稈還田后，秸稈經(jīng)腐熟會(huì)增加土壤中養(yǎng)分含量，具有培肥地力的作用。 （ 2）改善土壤物理性狀 隨著大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用以及化肥、農(nóng)藥的廣泛使用，農(nóng)田土壤的物理性狀慢慢變差，直接影響到農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育。研究表明 :長(zhǎng)期秸稈還田有利于改善土壤物理性狀。土壤物理性狀的改善表現(xiàn)在土壤的通透性增強(qiáng)，提高土壤保水能力，孔隙度增加，土質(zhì)變松，有利于增加土壤溫度，加強(qiáng)土壤中微生物的活動(dòng)和養(yǎng)分的分解利用。 （ 3）提高土壤微生物和酶的活性 秸稈還田為土壤微生物的活動(dòng)提供了大量的碳源和氮源， 促進(jìn)了微生物的生長(zhǎng)和繁殖，從而使微生物的數(shù)量收到了極大的變化 ;同時(shí)秸稈還田后土壤酶活性也逐漸增強(qiáng)，從而使土壤肥力提高，土壤的養(yǎng)分?jǐn)U大，利用和轉(zhuǎn)化率增強(qiáng)。 食增產(chǎn)秸稈還田是有效的增產(chǎn)措施。 堅(jiān)持秸稈還田，可以在培肥階段有顯著的增產(chǎn)作用，而且效果十分明顯，有持續(xù)的增產(chǎn)作用。 態(tài)環(huán)境改善 (1)增強(qiáng)土壤蓄水保墑能力，減少水土流失 秸稈還田后可降低土壤表層水分的蒸發(fā)量，增加土壤蓄水量，從而使土壤蓄水能力增強(qiáng)。同時(shí)秸稈還田還可以減少降雨時(shí)雨水對(duì)土壤的沖刷，減少土壤的水土流失 ，保護(hù)生態(tài)環(huán)境 。 計(jì)表明，保留地表的作物根茬，能通過(guò)減少地表徑流、增加降水的滲率，有效減輕土壤侵蝕。李紅等研究表明，連續(xù)多年的小麥、玉米桔稈沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 3 還田可提高土壤對(duì)水分的保蓄能力，含水量增加 張帥等研究表明秸稈深施還田后，地表下。 0 20土壤含水量比未還田提高了 周凌云等在封丘 3 年試驗(yàn)結(jié)果表明，采用秸稈覆蓋麥田可有效的降低耗水系數(shù) 蓋后減少了小麥顆間蒸發(fā)量 節(jié)約灌溉用水 270m3/(2)減少化肥用量 ，保護(hù)生態(tài)環(huán)境 化肥對(duì)農(nóng)作物獲得高產(chǎn)的作用是明顯的，但長(zhǎng)期使用化肥導(dǎo)致土壤板結(jié)、土壤肥力失衡和環(huán)境污染。秸稈還田是彌補(bǔ)化肥使用缺陷的有效方法。通過(guò)秸稈還田，可減少化肥的施用量，避免過(guò)量施用化肥造成的生態(tài)破壞和環(huán)境污染，形成良性的生態(tài)循環(huán)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 械化秸稈還田技術(shù)及其國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 機(jī)械化秸稈還田技術(shù)是指以機(jī)械化作業(yè) (粉碎、破茬、深耕和耙壓等 )為主的秸稈還田技術(shù)。根據(jù)還田后秸稈與土壤空間位置不同，機(jī)械化秸稈還田的方式大致可分為機(jī)械化秸稈覆蓋還田 (秸稈覆蓋在土壤上 )和機(jī)械化秸 稈翻埋還田 (秸稈翻埋在土壤中 )。其中機(jī)械化秸稈覆蓋還田可分為秸稈粉碎覆蓋還田、整株秸稈覆蓋還田以及留根茬覆蓋還田。覆蓋還田用秸稈蓋土、根茬固土，有利于保護(hù)土壤，減少風(fēng)蝕、水蝕和水分無(wú)效蒸發(fā)，增加天然降雨利用率翻埋還田是將農(nóng)作物秸稈隨著耕翻掩埋在土壤中，可分為秸稈粉碎翻埋還田、整株秸稈翻埋還田和根茬粉碎還田。翻埋還田有利于促進(jìn)秸稈在土壤中的分解速率，對(duì)增加土壤養(yǎng)分含量、培育地力等方面效果突出。隨著機(jī)械化秸稈還田技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)又提出了秸稈深施還田這項(xiàng)新技術(shù)，它是在不翻動(dòng)土壤的情況下，將粉碎秸稈深施于土壤深層 (15 40一種還田方式。研究表明，深施還田相比其它機(jī)械化秸稈還田方式在改善土壤蓄水、提高土壤溫度方面效果顯著。 內(nèi)現(xiàn)狀 我國(guó)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)起步較晚， 20 世紀(jì) 80 年代，在中央政策扶持和項(xiàng)目資金支持的情況下，各地農(nóng)機(jī)部門積極開(kāi)展秸稈還田機(jī)械化技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用。 20 世紀(jì) 90 年代 ，秸稈根茬粉碎還田機(jī)的發(fā)展推動(dòng)根茬還田技術(shù)的推廣，同時(shí)其沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 4 他的秸稈還田機(jī)械也在不斷發(fā)展，且各具特色 :由黑龍江省八五四機(jī)械廠生產(chǎn)的 經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展 和完善，我國(guó)己經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的機(jī)械化秸稈還田機(jī)具。這些機(jī)具主要針對(duì)我國(guó)量大面廣的小麥、高粱和水稻秸稈，主要可分為 :整株秸稈還田機(jī)具、秸稈粉碎 (切碎 )還田機(jī)具及聯(lián)合作業(yè)機(jī)具等。 (1)整株秸稈還田機(jī) 整株秸稈還田是將直立或放鋪于田間的作物秸稈整株全部還入田中的一種方法。這種方法具有省時(shí)、省事、省費(fèi)用、簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)，其適應(yīng)范圍大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果較好。 圖為河北農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的玉米整株秸稈還田機(jī)。該機(jī)具由與四輪拖拉機(jī)配套的 蓋型深耕犁和秸稈定向壓倒扶順裝置組成，作業(yè)時(shí)拖拉機(jī)前 的秸稈梳壓裝置將田間直立的玉米秸稈定向壓倒扶順，隨后深耕犁將整株秸稈深埋于犁溝底部，耕深 20 22深耕犁上安裝的合墑器進(jìn)行合墑，完成玉米秸稈整株還田作業(yè)。 圖 1 玉米整株秸稈還田機(jī) 123456780 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 5 圖 2 水稻秸稈整株還田機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 該機(jī)具與紐荷 蘭 90 110 型拖拉機(jī)配套，主要由主軸、刀盤、切草刀 (2 把 )、埋草彎刀 (左右方向各 24 把 )、擋草柵、限位滑掌、邊減速器、主減速器和懸掛架等組成。適應(yīng)于水稻秸稈直立和放鋪 2 種形式。秸稈整株還田質(zhì)量良好，覆蓋率高，碎土能力強(qiáng)。 圖 3 玉米整株秸稈還田機(jī) 12345678(2)秸稈粉碎還田機(jī)具 秸稈粉碎還田是將農(nóng)作物秸稈粉碎后歸還土壤，秸稈粉碎有利于加快其在土 壤中的分解速率，對(duì)土壤的改良效果較好。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 6 圖 4 秸稈切碎還田機(jī) 1234 567圖所示為中國(guó)一拖股份公司研制的秸稈切碎還田機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。該機(jī)與東方紅一18 拖拉機(jī)配套，主要由刀軸總成、傳動(dòng)總成、萬(wàn)向節(jié)總成、地輪軸焊合件、懸掛及殼體總成、三角皮帶、皮帶罩焊合件等組成，配置在拖拉機(jī)的后方 ( 3)根茬粉碎還田機(jī)具 根茬粉碎還田是將直立于地表或壟上的作物根茬直接粉碎， 并均勻混拌于 0 1 0的耕層中。根茬粉碎還田機(jī)適用于輪番耕作的壟作地區(qū)，例如東北地區(qū)，這類地區(qū)玉米根人工不易刨除。 圖 5 秸稈一根茬粉碎還田機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 12345 678沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 7 (4)秸稈還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)具 秸稈還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)具是秸稈還田機(jī)具的一個(gè)主要發(fā)展方向，此類機(jī)具不僅具有秸稈還田功能，同時(shí)還具有其它田間作業(yè)功能，例如 :旋耕、播種、施肥等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多能，作業(yè)效率較高。 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)與 西北農(nóng)林科技大學(xué)共同研制的快速腐熟秸稈還田機(jī)如圖所示，主要由腐熟劑噴施系統(tǒng)、秸稈粉碎系統(tǒng)兩大部分組成，該機(jī)可同時(shí)完成藥劑噴施與秸稈還田兩項(xiàng)作業(yè)。腐熟劑噴施系統(tǒng)采用前置安裝方式，腐熟藥劑噴灑在秸稈上可以加快其分解腐熟 ;秸稈粉碎還田機(jī)，采用后置安裝方式，與拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)相連接，由拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)，用于將秸稈粉碎還田。 圖 6 快速腐熟秸稈還田機(jī) 12345 6自吸泵； 789外 現(xiàn)狀 在國(guó)外，機(jī)械化秸稈還田技術(shù)的研究起步相對(duì)較早。圖所示為目前國(guó)外幾個(gè)知名農(nóng)機(jī)制造公司生產(chǎn)的秸稈還田機(jī)械。圖 a 為德國(guó)雷肯公司生產(chǎn)的滅茬缺口圓盤耙，適用于 高粱 茬地或是高茬地的滅茬作業(yè)，工作時(shí)與 90 馬力以上拖拉機(jī)配套，工作幅寬 2.5 m，工作深度可調(diào)節(jié)到 15有滅茬效果好、效率高等特點(diǎn)。圖 b 為法國(guó)庫(kù)恩公司生產(chǎn)的滅茬耕耘機(jī)，適用于秸稈根茬比較多的情況，對(duì)于留有大量殘茬的耕作沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 8 效果十分出色，可一次完成滅茬，混合和鎮(zhèn)壓工作，工作深度 5 13用于少耕技術(shù)中保護(hù)土壤的水分，通過(guò)表面淺耕、碾壓以及將粉碎的秸 稈與土壤混合，從而加速秸稈分解腐化。圖 c 和圖 d 分別為美國(guó)凱斯紐荷蘭公司生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)和美國(guó)約翰迪爾公司生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)，在收獲玉米的同時(shí)即可將玉米秸稈粉碎還田，目前這種大中型聯(lián)合收獲機(jī)械普遍集成了秸稈還田功能。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀表明，秸稈還田機(jī)械雖然很多，但大多數(shù)都是與拖拉機(jī)配套使用的，且多為單一功能的秸稈覆蓋還田機(jī)型 ;或者是聯(lián)合收獲類農(nóng)業(yè)機(jī)械加裝秸稈切碎裝置，使其具有秸稈覆蓋還田功能，即其主要作業(yè)目的并不是秸稈還田，導(dǎo)致這類農(nóng)業(yè)機(jī)械只適用于特定條件下的秸稈還田作業(yè)，例如其適用于收獲前直立的 秸稈，對(duì)于收獲后鋪放在田間的秸稈就不能完成秸稈還田作業(yè)。 茬缺口圓盤耙 茬耕耘機(jī) 合收割機(jī) 合收獲機(jī) 圖 7 具有秸稈還田功能的農(nóng)業(yè)機(jī)械 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 9 要研究?jī)?nèi)容 本文主要針對(duì)解決我國(guó)黑土區(qū)水土流失嚴(yán)重、秸稈焚燒污 染環(huán)境等問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)一步實(shí)施與推廣秸稈還田技術(shù)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)研究一種多功能秸稈還田機(jī)，該機(jī)為自走式，可一次性完成秸稈撿拾、喂入、粉碎、根茬粉碎和秸稈深施作業(yè)，并對(duì)其秸稈深施裝置的性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，具體研究?jī)?nèi)容如下 : (1)多功能秸稈還田機(jī)的總體設(shè)計(jì) 從總體角度對(duì)整機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，闡述其工作原理，詳細(xì)介紹整機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)、動(dòng)力匹配以及機(jī)架設(shè)計(jì)。其中傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括兩部分內(nèi)容 :一部分為秸稈撿拾裝置、秸稈喂入裝置、秸稈切碎裝置同驅(qū)動(dòng)其工作的柴油機(jī)間的傳動(dòng)設(shè)計(jì) ;另一部 分為根茬粉碎裝置、三組秸稈深施裝置同驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)間的傳動(dòng)設(shè)計(jì)。 (2)主要工作裝置設(shè)計(jì) 整機(jī)的主要工作裝置包括秸稈撿拾裝置、秸稈喂入裝置、秸稈切碎裝置、根茬粉碎裝置和秸稈深施裝置。對(duì)秸稈撿拾裝置和秸稈喂入裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，確定其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。對(duì)秸稈切碎裝置和根茬粉碎裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用三維建模與仿真技術(shù)，分別對(duì)其主要工作部件進(jìn)行有限元分析和仿真分析。 (3)秸稈深施裝置性能的試驗(yàn)研究 以深施螺旋轉(zhuǎn)速、輸送管徑、秸稈長(zhǎng)度和 秸稈含水率為考察因素，以秸稈深施體積還田量為試驗(yàn)指標(biāo)，在秸稈深施試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)研究上述因素對(duì)秸稈深施量的影響。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 引言 10 術(shù)路線 圖 8 技術(shù)路線 開(kāi)始 課題提出 調(diào) 研背景，查閱文獻(xiàn) 確定目標(biāo) 多功能秸稈還田機(jī)設(shè)計(jì)及秸稈深施裝置性能試驗(yàn)研究 多功能秸稈還田機(jī)設(shè)計(jì) 撿拾、切碎裝置設(shè)計(jì) 撰寫(xiě)論文 結(jié)束 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 11 第二章多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 玉米收獲后，大量玉米秸稈雜亂 鋪放在田間，同時(shí)玉米根茬殘留在田地里。針對(duì)這種情況，本文設(shè)計(jì)了一種多功能秸稈還田機(jī)將這些玉米秸稈及其根茬粉碎還田，該機(jī)可一次完成秸稈撿拾、切碎、深施以及根茬粉碎多道作業(yè)工序。設(shè)計(jì)之初擬提出以下要求 : (1)整機(jī)的性能參數(shù)必須滿足我國(guó)的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，確定以下設(shè)計(jì)參數(shù)范圍 :秸稈撿拾率 90%，秸稈切碎長(zhǎng)度 10 20碎合格率 85%;滅茬深度 8 12茬粉碎長(zhǎng)度 50茬率 90%;秸稈深施深度 15 40秸稈深施量 (2)整機(jī)在平作和 壟作的耕地中均可作業(yè)，且在壟作玉米耕地作業(yè)時(shí)，秸稈撿拾和秸稈深施的幅寬為 3 壟 (壟距 600 700。 (3)一機(jī)多用。在不過(guò)多增加結(jié)構(gòu)和重量的前提下，盡量豐富其功能。 體結(jié)構(gòu)與工作原理 多功能秸稈還田機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖 2示。整機(jī)主要由主機(jī)架 3、后機(jī)架 13、柴油機(jī) 8、秸稈撿拾裝置 6、秸稈喂入裝置 2、秸稈切碎裝置 1、懸掛裝置 12、根茬粉碎裝置 17、秸稈深施裝置 16 等組成。秸稈撿拾裝置位于整機(jī)的最前方，通過(guò)撿拾裝置兩側(cè)的液壓缸進(jìn)行升降。秸稈喂入裝置和秸稈切碎裝置安裝在主機(jī)架上。 作時(shí) ，位于整機(jī)前方的秸稈撿拾裝置 6 將秸稈撿起并向后輸送，秸稈喂入裝置2 內(nèi)的喂入輥強(qiáng)行將秸稈拉入壓實(shí)，并輸送至秸稈切碎裝置 1，在切碎動(dòng)刀和定刀共同作用下，秸稈被切碎。切碎后的秸稈再經(jīng)拋送筒 19 大部分進(jìn)入秸稈深施裝置 7 中的秸稈箱 18 內(nèi)，秸稈箱底部出口與深施輸送螺旋相連，通過(guò)深施輸送螺旋最終將切碎后的秸稈深施于土壤中。同時(shí)根茬粉碎裝置 17 將田間的根茬粉碎，并將粉碎后的根茬均勻混拌于耕層中。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 12 圖 9 多功能秸稈還田機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 18012341567819動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是整機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)中的一項(xiàng)重要工作。它是將動(dòng)力機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)或執(zhí)行構(gòu)件的中間裝置。本機(jī)的 傳動(dòng)系統(tǒng)采用機(jī)械傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)相結(jié)合的方式。 稈撿拾喂入切碎傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖所示為秸稈撿拾裝置、秸稈喂入裝置和秸稈切碎裝置相對(duì)位置關(guān)系和作業(yè)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。秸稈撿拾裝置的抓取輥 1 反轉(zhuǎn) (即在整機(jī)前進(jìn)方向的右側(cè)看順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) )，才能將秸稈向后輸送 ;為保證秸稈順利進(jìn)入秸稈喂入裝置，要求前上、后上喂入輥 2, 3 正轉(zhuǎn)，前下、后下喂入輥 4. 5 反轉(zhuǎn)，工作過(guò)程中，上喂入輥 2,3 還應(yīng)滿足在垂直方向上可上下浮動(dòng)以匹配不同厚度的秸稈喂入 ;進(jìn)入秸稈切碎裝置后，碎刀軸正轉(zhuǎn)，切碎滾筒上的動(dòng)刀隨著刀軸高速旋轉(zhuǎn)與定刀共同作用 將秸稈切碎。針對(duì)上述要求，設(shè)沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 13 計(jì)了圖所示的傳動(dòng)系統(tǒng)，各裝置的位置關(guān)系參見(jiàn)圖。 圖 10 主要裝置位置關(guān)系簡(jiǎn)圖 1234 56圖 11 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 圖中有 1 組帶傳動(dòng)、 1 組齒輪傳動(dòng)、 3 組鏈傳動(dòng)和 2 組組式齒輪傳動(dòng)。動(dòng)力經(jīng)切碎刀軸輸出后通過(guò)一組齒輪傳動(dòng)換向后再通過(guò)鏈傳動(dòng)，分別將動(dòng)力傳給后下喂入輥和前下喂入輥。后下喂入輥與后上喂入輥旋轉(zhuǎn)方向相反，用 齒輪傳動(dòng)改變其傳動(dòng)方向，沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 14 又由于后上喂入輥上下浮動(dòng)時(shí)要保證正常傳遞動(dòng)力，選擇 1 組組式齒輪傳動(dòng)方式。組式齒輪由 4 個(gè)齒輪組成，分別為后上喂入輥軸上安裝的齒輪 1，游動(dòng)齒輪 2 和 3 和后下喂入輥軸上的齒輪 4。齒輪 1 通過(guò)游動(dòng)齒輪 2 和 3 帶動(dòng)安在后下喂入輥軸上的齒輪4，游動(dòng)齒輪 3 的軸固定不動(dòng)，游動(dòng)齒輪 2 的軸分別用銷連桿與齒輪 3 和 1 的軸相銷連，這樣，當(dāng)上喂入輥上下移動(dòng)時(shí)，各齒輪可始終保持正常嚙合。前下喂入輥的動(dòng)力傳出后也由 1 組組式齒輪傳遞給前上喂入輥 同時(shí)，前下喂入輥軸通過(guò)另一組鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給撿拾裝置的輸送輥軸。帶傳動(dòng)與鏈傳 動(dòng)不改變傳動(dòng)方向，齒輪傳動(dòng)改變傳動(dòng)方向，圖中各裝置的轉(zhuǎn)向與圖中相同，故該傳動(dòng)方案滿足設(shè)計(jì)要求。 稈深施傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 秸稈撿拾喂入切碎傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力是由柴油機(jī)直接提供的，而秸稈深施傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力由液壓馬達(dá)提供。傳動(dòng)方案如圖 2示。液壓馬達(dá)輸出軸通過(guò)彈性聯(lián)軸器與水平蝸桿相連，與水平蝸桿相嚙合的 3 個(gè)蝸輪分別安裝在 3 組秸稈深施裝置的豎直深施螺旋軸上，桔稈深施作業(yè)時(shí)各深施螺旋軸的旋轉(zhuǎn)方向如圖所示，螺旋軸轉(zhuǎn)速范圍150 900r/ 制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 12 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 本機(jī)采用機(jī)一電一液相結(jié)合的控制方式。將機(jī)械、液壓與電控結(jié)合起來(lái)，既具備液壓傳動(dòng)輸出功率適應(yīng)范圍較大的特點(diǎn)，又有電子控制方便靈活的優(yōu)勢(shì)，便于實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化控制。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 15 圖 13 液壓控制原理圖 12345, 10. 18, 236 78, 12911, 液壓缸； 13， 1617, 2219, 24； 21, 2620, 25圖 2，油箱里的液壓油經(jīng)低壓過(guò)濾器 1 流入液壓泵 2，過(guò)濾器可以濾除液壓油里的雜質(zhì)。懸掛系統(tǒng)中的電磁溢流閥 7 主要作用是卸荷，當(dāng)系統(tǒng)不需要高壓油，可以使電磁溢流閥斷電，使油泵來(lái)的油直接流回油箱。三位四通電磁換向閥 (8, 12)用來(lái)實(shí)液壓缸左腔進(jìn)油和右腔進(jìn)油的切換。單向節(jié)流閥 9 和節(jié)流閥 (20, 25）用于調(diào)速。二位二通電磁換向閥 19. 24 的作用相當(dāng)于開(kāi)關(guān)，可以獨(dú)立控制其所在支路的液壓馬達(dá)的啟停，彼此互不影響。 圖 2整機(jī)的控制電路圖，電源正極依次連接熔斷器 熱保護(hù)繼電器 中的電磁鐵 1圖 2相對(duì)應(yīng)。 下面同時(shí)結(jié)合圖 2 2細(xì)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)各功能的控制過(guò)程。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 16 圖 14 控制電路 (1)三位四通電磁 (電液 )換向閥換位功能的實(shí)現(xiàn) 以換向閥 8 為例說(shuō)明，當(dāng)需要左位接入工作位置時(shí)，首先按下常開(kāi)按鈕 磁鐵 電，將換向閥 8 的左位接入工作位置，同時(shí)接觸器線圈得電，與 聯(lián)沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 17 的常開(kāi)觸點(diǎn) 合，實(shí)現(xiàn)自鎖功能，即 復(fù)常開(kāi)狀態(tài)時(shí)電磁鐵仍然通電。為避免電磁鐵 時(shí)得電，將接觸器的常閉觸點(diǎn) 聯(lián)，實(shí)現(xiàn)互鎖功能，即 電時(shí) 開(kāi)， 不會(huì)得電 ;當(dāng)需要將換向閥由左位回到中位時(shí)，按開(kāi)常閉按鈕 磁鐵斷電，復(fù)位彈簧將閥芯推回中位。同理，按下 向閥 8 的右位接入工作位置，欲使閥芯回到中位按開(kāi) 可。換向閥 12 的控制與上述步驟類似。 (2)懸掛系統(tǒng) 按下 磁鐵 電，常開(kāi)觸點(diǎn) 合，實(shí)現(xiàn)自鎖，換向閥 8 左位接入工作位置，液壓泵輸出的高壓油經(jīng)過(guò)電液比例方向閥 8，再經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥 9的單向閥進(jìn)入液壓缸的無(wú)桿腔，使后機(jī)架提升。按下開(kāi)關(guān) 磁鐵 電，常開(kāi)觸點(diǎn) 合，實(shí)現(xiàn)自鎖，換向閥 8 右位接入工作位置，同時(shí)按下開(kāi)關(guān) 圈電，常閉觸點(diǎn) 開(kāi)，電磁溢流閥 7 的電磁鐵 電，此時(shí)液壓泵輸出的油液經(jīng)過(guò)電磁溢流閥流回油箱，液壓泵處于卸荷狀態(tài)。在機(jī)具 自重作用下，液壓缸無(wú)桿腔的液體被排出，使后機(jī)架下降，被排出的液體經(jīng)單向節(jié)流閥的節(jié)流閥和比例方向閥流回油箱。農(nóng)機(jī)具下降的速度由節(jié)流閥控制，如下降過(guò)快，農(nóng)機(jī)具下降過(guò)程會(huì)產(chǎn)生失重現(xiàn)象，使工作不穩(wěn)定。 (3)撿拾裝置控制系統(tǒng) 按下 磁鐵 電，常開(kāi)觸點(diǎn) 合，實(shí)現(xiàn)自鎖，換向閥 12左位接入工作位置，液壓油進(jìn)入液壓缸左腔，將活塞桿向右推出，撿拾裝置提升。兩個(gè)并聯(lián)的液壓缸的進(jìn)油路上分別串入一個(gè)調(diào)速閥，仔細(xì)調(diào)整兩個(gè)調(diào)速閥開(kāi)口的大小，可使兩個(gè)液壓缸在一個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)速度同步回路。當(dāng)活塞桿到合適位置，即 達(dá)到機(jī)架提升角度時(shí)，要使液壓缸在一定時(shí)間內(nèi)維持該狀態(tài)，需斷開(kāi)常閉按鈕 向閥 12的中位接入工作位置，此時(shí)液壓缸左右腔室維持壓力恒定，液壓缸活塞桿不再移動(dòng)。按下 磁鐵 電，常開(kāi)觸點(diǎn) 合，實(shí)現(xiàn)自鎖，換向閥 12 的右位接入工作位置，液壓油便可進(jìn)入液壓缸右腔，活塞桿向左縮回，后機(jī)架落地，斷開(kāi)常閉按鈕 向閥 12 的中位接入工作位置，此時(shí)液壓缸左右腔室保持壓力恒定，液壓缸不可移動(dòng)。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 多功能秸稈還田機(jī)總體設(shè)計(jì) 18 (4)液壓馬達(dá)的啟動(dòng)與停止。 滅茬液壓馬達(dá) 21、秸稈深施液壓馬達(dá) 26 所在支路連接形 式相同，相應(yīng)的控制電路的連接形式也一致。下面以滅茬液壓馬達(dá) 21 為例闡述其啟動(dòng)與停止的操控步驟。 啟動(dòng) :按下 磁鐵 電，常開(kāi)觸點(diǎn) 合，實(shí)現(xiàn)自鎖，二位二通換向閥 19 的右位接入工作位置，油路連通，滅茬液壓馬達(dá) 18 啟動(dòng)。工作過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)整節(jié)流閥 17 的開(kāi)口實(shí)現(xiàn)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速。 停止 :按開(kāi) 磁鐵 電，二位二通電磁換向閥 19 復(fù)位，其左位接入工作位置，使液壓馬達(dá)供油管路斷開(kāi)，液壓馬達(dá)停止工作。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 秸稈撿拾與喂入裝置設(shè)計(jì) 19 第三章秸稈撿拾與喂入裝置設(shè)計(jì) 秸稈撿拾裝置位于多功能秸稈還田機(jī)的最前方，其作用是將雜亂鋪放在田間的秸稈拾起起來(lái)，并向后輸送到秸稈喂入裝置。本章主要介紹整機(jī)的秸稈撿拾裝置。 稈撿拾裝置設(shè)計(jì) 構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理 撿拾裝置主要有彈齒滾筒式撿拾裝置、偏心伸縮扒指式撿拾裝置、滑道升運(yùn)器式撿拾裝置和帶式輸送器式撿拾裝置四種。其中彈齒滾筒式撿拾裝置的彈齒有彈性，對(duì)物料的沖擊作用較小，但其彈齒橫向間距較大，漏撿率較高，所以其一般多用于牧草的撿拾作業(yè)。偏心伸縮扒指式撿拾裝置采用硬 指桿，扒指為剛性，強(qiáng)度較大，撿拾時(shí)對(duì)物料的沖擊作用也較大，且由于采用硬指桿，指桿遇石塊等障礙物會(huì)發(fā)生損壞。而滑道升運(yùn)器式撿拾裝置和齒帶輸送器式撿拾裝置多用于撿拾谷物，并不適用于 高粱 秸稈的撿拾。 拾過(guò)程運(yùn)動(dòng)分析 指的運(yùn)動(dòng)軌跡與運(yùn)動(dòng)方程 撥指安裝在輸送鏈上，作業(yè)時(shí)秸稈撿拾裝置上撥指的運(yùn)動(dòng)可分解為沿整機(jī)前進(jìn)方向的水平直線運(yùn)動(dòng)和沿輸送鏈條的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。撿拾裝置的運(yùn)動(dòng)分析如圖 3示，設(shè)機(jī)器前進(jìn)速度 送鏈回轉(zhuǎn)速度。此時(shí)撥指指根 P，點(diǎn)與輸送鏈 d 點(diǎn)接觸，由圖 3 )s c o s)(c o 則 撥指 )co s ()s 3 式中： s； 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 秸稈撿拾與喂入裝置設(shè)計(jì) 20 上述兩式對(duì)時(shí)間 t 求導(dǎo)，可得 : m+ )c )s （ 3 設(shè)輸送鏈的線速度 機(jī)器前進(jìn)速度 比為兄，則 代入式 (3-） 得 : m+ ) （ 3 當(dāng)撥指轉(zhuǎn)到 P 點(diǎn)時(shí)，撥指開(kāi)始隨輸送鏈做斜直線運(yùn)動(dòng)，并與機(jī)器前進(jìn)運(yùn)動(dòng)合成，撥指上的任意點(diǎn)都是在做平移運(yùn)動(dòng)，因此， P 點(diǎn)的速度為 m 3 V（ 3 圖 15 運(yùn)動(dòng)分析簡(jiǎn)圖 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué) 位論文 第三章 秸稈撿拾與喂入裝置設(shè)計(jì) 21 比的確定 撿拾過(guò)程中，為了使被撿拾的秸稈不向前推擠和拉斷、減少不必要損失，則在圓弧運(yùn)動(dòng)末端和斜直 線運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的撥指上 B 點(diǎn)，其水平運(yùn)動(dòng)分速度弧 )和斜直線運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的水平分速度直），應(yīng)相等并且均等于零。因此 : )c （ 3 （ 3 由圖 3知， 180t ，整理式（ 3 )c （ 3 設(shè) ，帶入式（ 3式（ 3