購買設計請充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預覽，，資料完整，充值下載就能得到。。?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖，doc,docx為WORD文檔，【有不明白之處，可咨詢QQ:1304139763】
塔里木大學 畢業(yè)論文 設計 中期檢查記錄表 2016 年 4 月 18 日 學生姓名 王欽峰 班級 農機 16 2 課題名稱 甜菜起拔機的設計 課題完成進度 學生自述 第 1 周 第 2 周 查找相關資料 了解國內甜菜起拔機的現狀 第 3 周 第 5 周 根據參考文獻中甜菜起拔機的工作原理及特點 構思 設計方案 并決定采用何種方案 第 6 周 第 8 周 根據工作要求 查閱相關手冊 計算選擇主要零件 總體來說 到目前三維圖已完成 二維圖也基本完成 說明書則完 成了近一半 其重要修改的地方還有很多 存在的問題及整改措施 學生自述 存在問題 由于時間較短及自身精力投入不足 做設計時不夠仔細 認真 致 使三維圖 二維圖 說明書等過于粗糙 不夠精確 改進措施 之后 在有時間的時候多關注畢業(yè)設計 進一步優(yōu)化和改進 在工 作時仔細 認真 指導教師意見 課題進展情況 優(yōu)缺點 整改措施等 指導教師簽名 年 月 日 學院意見 負責人簽名 年 月 日 塔里木大學 畢業(yè)論文 設計 任務書 學院 機械電氣化工程學院 班級 農機 16 2 學生姓名 王欽峰 學號 8031212210 課題名稱 甜菜起拔機的設計 起止時間 2015 年 10 月 25 日 2016 年 5 月 25 日 共 16 周 指導教師 李傳峰 職稱 副教授 擬定工作進度 以周為單位 第 一 周 查找相關資料 熟悉課題內容 第 二 周 撰寫開題報告 并制定總體方案 第三到十周 設計甜菜起拔機的三維實體模型 并生成關鍵部件及裝 配圖工程圖 第 十一 周 對甜菜起拔機進行傳動設計和機構設計 第 十二 周 撰寫畢業(yè)論文 修改圖紙中存在的問題 第十三周 編寫答辯提綱 準備答辯 第十四周 答辯 主要參考文獻 1 翟永明 袁鋼 對甜菜生產機械化的探討 J 農村牧區(qū)機械化 1998 03 12 13 2 陳柏林 甜菜機械化收獲試驗 J 農機化 1996 04 8 3 曲文章 中國甜菜學 M 哈爾濱 黑龍江人民出版社 2003 4 王建楠 胡志超 彭寶良 王海鷗 曹士峰 張會娟 國內外甜菜全程機 械化生產現狀與趨 J 農業(yè)機械 2009 43 45 5 周建朝 陳連江 王紹禹 李鐵輝 試談我國甜菜科研面臨的任務及對 策 J 中國糖料 1998 01 32 36 6 陳學庚 賈首星 王序珍 馬劍英 淺談甜菜收獲機械化 J 農墾科 技 1999 03 72 74 7 盧秉福 張祖立 甜菜生產機械化的研究進展及發(fā)展趨勢 J 農機化 研究 2007 01 21 22 8 付勝利 4TSL 2 型甜菜收獲機的研究與設計 J 農村牧區(qū)機械化 2007 32 33 9 韓杰 呂金慶 高靖華 圓盤式式挖掘部件的設計 J 農機化研究 2004 03 118 119 任務下達人 簽字 年 月 日 任務接受人意見 任務接受人簽名 年 月 日 注 1 此任務書由指導教師填寫 任務下達人為指導教師 2 此任務書須在學生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學生本人 3 此任務書一式三份 一份留學院存檔 一份學生本人留存 一份 指導教師留存 甜菜起拔機的設計 王欽峰 1 李傳峰 1 1 塔里木大學機械電氣化工程學院 阿拉爾 843300 摘要 我國甜菜收獲方式主要以人工為主 機械為輔 用工量大 成本高 產量低 效益差 這些制約了 國內甜菜業(yè)生產機械化的發(fā)展 因此無論從成本 經濟效益或從不誤農時解決秋收勞力緊張及甜菜收獲質 量 提高農工生產甜菜積極性等方面來說 甜菜收獲機械化都是迫切需要解決的問題 目前 甜菜機械化 收獲方法分為聯(lián)合收獲 兩段法 三段法 聯(lián)合收獲是用一臺機器或機組在一次作業(yè)過程中 完成甜菜收 獲過程的各主要作業(yè)工序 生產率高 勞動強度低 但機器結構復雜 成本高 使用水平要求高 只在大 面積收獲時 才能收到經濟效果 二段法 三段法收獲 機具結構簡單 成本低 且勞動強度不大 生產 率也很高 在不完全配套的情況下分段收獲機具可以單獨使用 完成甜菜收獲過程中相應的作業(yè)工序 我 所設計的甜菜收獲機是用于分段收獲的配套機具之一 主要用于挖掘收獲經切纓機切削清理過葉纓的甜菜 該機用于甜菜兩段式收獲工藝 一次性完成甜菜挖掘 將挖掘出的甜菜塊根初步清理后集成堆堆放 以便 于人工進行輔助清理 本次設計主要的機構有挖掘裝置和清理輸送裝置 清楚的反映了收獲機結構部件之 間的工作關系和整機的工作原理 關鍵詞 甜菜 收獲機械 方案選擇 結構設計 0 引言 在我國 甜菜是除甘蔗之外的第2 大重要糖 料作物 是我國北方地區(qū)制糖的主要原料來源 近年來 由于甜菜良種培育技術和先進種植技術 的推廣普及 我國甜菜單位面積產量有了較大提 高 如地區(qū)單產已在54 57 t hm2 接近發(fā) 達國家先進水平 甜菜作為我國北方傳統(tǒng)的糖料 作物 種植面積和總產量都將會穩(wěn)定在一個適當 的范圍內 為發(fā)展甜菜生產 我國甜菜產業(yè)研究 機構和甜菜產區(qū)的農技部門對甜菜良種選育 栽 培模式等現代技術進行了大力推廣示范 已經形 成了一套比較成熟的種植技術和完善的農藝制度 有力地支撐了甜菜種植業(yè)的發(fā)展 相比之下 我 國甜菜生產全程機械化發(fā)展和機械裝備水平卻落 后很多 尤其收獲環(huán)節(jié)的機械化問題更為突出 與當前甜菜種植技術發(fā)展形勢極不適應 我國甜 菜產區(qū)的種植模式大致相同 普遍以采用地膜覆 蓋 直接播種的種植方式為主 也有采用育苗移 栽方式的 但其成本較高 推廣應用的比較少 黑龍江和內蒙古東部地區(qū)以壟作為主 壟 行 距為500 600 mm 定苗密度一般為 6 萬 9 萬株 hm2 華北 西北和夏播地區(qū) 大部分采用溝播 畦作 行距450 500 mm 定苗密度一般為7 5 萬 10 5 萬株 hm2 隨著優(yōu)良品種選育技術 種 植技術的不斷進步以及種植條件的日益改善 單 位面積產量的提高還有較大空間 種植甜菜的經 濟效益也將進一步提高 1 總體設計思路 通過起拔器挖掘甜菜 再通過旋轉式輸送裝 置輸送崛起的甜菜塊根 采用旋轉式輸送裝置輸 送崛起的甜菜塊根具有非常好的清理輸送能力 1 1 設計原理 常用的集中撿拾清理裝置的比較 柵板式傾 斜輸送裝置具有一定的集條作用 但是其清理泥 土的能力差 加上震動裝置后較好些 也不利于 排除泥土和其他雜質 輸送帶不具有集條功能 輸送天才時容易打滑 使甜菜落下 輸送效率低 同時也不利于清理泥土和殘葉等 凸輪式輸送裝 置雖然清理能力好 但是因為采用的是凸輪之間 相互擠壓傳動 因此效率極低 消耗能量很大 制造工藝也很復雜 因此在實際中很少采用 本 設計通過調查 實驗得出結論 采用旋轉式輸送 裝置輸送崛起的甜菜塊根具有非常好的清理輸送 能力 1 2 設計總體結構 甜菜起拔機采用三點懸掛 由拖拉機帶動行 走 且整機動力由拖拉機提供 拖拉機后傳動軸 通過聯(lián)軸器帶動甜菜起拔機的減速器 從帶動收 集清理圓盤 達到收集清理甜菜的目的 與此同 時拖拉機在前進過程中 帶動整個機體前進 這 時起拔器就對甜菜進行起拔 拖拉機繼續(xù)前進 甜菜通過收集清理圓盤 收集成一壟 圖1 甜菜起拔機 1 機架 2 螺母 3 傳動輸出軸 4 起拔器 5 輪胎搖桿 6 輪胎 7 收集清理圓盤 8 支撐桿 9 擋板 10 變速箱 11 圓錐齒輪 12 軸承 13 主 傳動軸 14 螺桿 2 關鍵部件的設計 2 1 起拔器的設計 起拔器的特點是入土能力強 挖掘效率 高 其結構簡單 制造方便 且塊根挖凈率 高 且損傷率低 2 2 集條輸送裝置的設計 常用的集中撿拾清理裝置的比較 柵板 式傾斜輸送裝置具有一定的集條作用 但是 其清理泥土的能力差 加上震動裝置后較好 些 也不利于排除泥土和其他雜質 輸送帶 不具有集條功能 輸送天才時容易打滑 使 甜菜落下 輸送效率低 同時也不利于清理 泥土和殘葉等 凸輪式輸送裝置雖然清理能 力好 但是因為采用的是凸輪之間相互擠壓 傳動 因此效率極低 消耗能量很大 制造 工藝也很復雜 因此在實際中很少采用 本 設計通過調查 實驗得出結論 采用旋轉式 輸送裝置輸送崛起的甜菜塊根具有非常好的 清理輸送能力 這種清理輸送器用金屬桿條 制成 桿條直徑16mm 構成指盤的桿條端部 即指盤的外圓周 采用封閉式 工作時 指盤 用來接受并托住挖掘上來的混合物 在離心 力和摩擦力的作用下 清理并分離塊根上和 塊根間的泥土和雜物 然后把較干凈的塊根 在地上堆放成條 或者再經其它機構進一步 清理后 將塊根直接裝車 2 3 機架的設計 機架結構主要由矩形鋼和方形鋼組成 梁和柱主要以焊接為主 很少用螺釘或鉚接 為避免礎部件的剛性不足 在工作的重力 夾緊力 摩擦力 慣性力和工作載荷等的作 用下 產生變形 振動或爬行 而影響產品 定位精度 加工精度及其它性能 對機架進 行去應力退火處理 以削除焊接應力 提高 機架的穩(wěn)定性 根據甜菜的行間距 和收獲 機的作業(yè)寬度 機架的尺寸應為 2800 2000 3 總結 該甜菜收獲機結構簡單 制造方便 鐵 牛 55 通過輸出軸過減速器減速后把動力傳遞 給清理輸送裝置 鐵牛 55 型拖拉機牽引能夠 將甜菜的挖掘 集條一次完成的甜菜收獲機 它主要由機架 圓盤挖掘器 圓盤輸送器組 成 使用本產品能提高生產效率和降低勞動 強度 甜菜在我國東北三省 內蒙和西北各 省都有大面積種植 其收獲大都采用犁將甜 菜犁松 然后由人工切削去頂 效力低 勞 動強度大 采用本產品可大大改善工作狀況 該機設計過程是本著制造簡單 效率高 適 應性強的原則進行設計的 適合小面積收獲 參考文獻 1 翟永明 袁 鋼 對甜菜生產機械化的探討 J 農村牧區(qū)機械化 1998 03 12 13 2 陳柏林 甜菜機械化收獲試驗 J 農機化 1996 04 8 3 曲文章 中國甜菜學 M 哈爾濱 黑龍江 人民出版社 2003 4 王建楠 胡志超 彭寶良 王海鷗 曹 士峰 張會娟 國內外甜菜全程機械化生產現 狀與趨 J 農業(yè)機械 2009 43 45 5 周建朝 陳連江 王紹禹 李鐵輝 試談 我國甜菜科研面臨的任務及對策 J 中國 糖料 1998 01 32 36 6 陳學庚 賈首星 王序珍 馬劍英 淺談 甜菜收獲機械化 J 農墾科技 1999 03 72 74 7 盧秉福 張祖立 甜菜生產機械化的研究 進展及發(fā)展趨勢 J 農機化研究 2007 01 21 22 8 付勝利 4TSL 2 型甜菜收獲機的研究 與設計 J 農村牧區(qū)機械化 2007 32 33 9 韓杰 呂金慶 高靖華 等 圓盤式式 挖掘部件的設計 J 農機化研究 2004 03 118 119 10 李芳芳 李志勇 甜菜收獲呼喚機械化 J 農機科技推廣 2007 08 16 18 甜菜起拔機的設計 學生姓名 王欽峰 學 號 8031212210 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農業(yè)機械化及其自動化 班 級 16 2 指導老師 李傳峰 日 期 2016 05 塔里木大學機械電氣化工程學院制 16 屆畢業(yè)設計 前言 我國甜菜收獲方式主要以人工為主 機械為輔 用工量大 成本高 產量低 效益差 這些制約了 國內甜菜業(yè)生產機械化的發(fā)展 因此無論從成本 經濟效益或從不誤農時解決秋收勞力緊張及甜 菜收獲質量 提高農工生產甜菜積極性等方面來說 甜菜收獲機械化都是迫切需要解決的問題 目 前 甜菜機械化收獲方法分為聯(lián)合收獲 兩段法 三段法 聯(lián)合收獲是用一臺機器或機組在一次 作業(yè)過程中 完成甜菜收獲過程的各主要作業(yè)工序 生產率高 勞動強度低 但機器結構復雜 成 本高 使用水平要求高 只在大面積收獲時 才能收到經濟效果 二段法 三段法收獲 機具結構簡 單 成本低 且勞動強度不大 生產率也很高 在不完全配套的情況下分段收獲機具可以單獨使用 完成甜菜收獲過程中相應的作業(yè)工序 我所設計的甜菜收獲機是用于分段收獲的配套機具之一 主 要用于挖掘收獲經切纓機切削清理過葉纓的甜菜 該機用于甜菜兩段式收獲工藝 一次性完成甜菜 挖掘 將挖掘出的甜菜塊根初步清理后集成堆堆放 以便于人工進行輔助清理 本次設計主要的機 構有挖掘裝置 清理輸送裝置和傳動裝置 清楚的反映了收獲機結構部件之間的工作關系和整機 的工作原理 關鍵詞 甜菜 收獲機械 目 錄 1 緒論 1 1 1 甜菜莖葉的利用 1 1 2 菜根的利用 1 1 3 甜菜機械收獲現狀 2 1 4 塊根挖掘收獲機 2 1 5 課題研究目的及意義 3 2 設計方案的選擇 4 2 1 甜菜收獲的農業(yè)技術要求 4 2 2 設計可行性分析 4 2 3 整機結構方案的確定 5 2 4 甜菜起拔機整體結構 6 3 傳動裝置的設計 6 3 1 傳動方案的設定 6 3 2 直齒圓錐齒輪的傳動設計計算 6 3 3 錐齒輪的校核 7 3 4 軸的設計計算 9 3 5 軸的校核 10 3 6 軸承的選用 14 3 7 軸承的驗算 14 3 8 鍵的選擇 14 4 主要零部件的設計 15 4 1 挖掘器的設計尺寸 15 4 2 集條輸送裝置的設計 16 4 3 機架的設計 17 總 結 19 致 謝 20 參考文獻 21 塔里木大學畢業(yè)設計 0 1 緒論 在我國 甜菜是除甘蔗之外的第2 大重要糖料作物 是我國北方地區(qū)制糖的主要原料來源 近年來 由于甜菜良種培育技術和先進種植技術的推廣普及 我國甜菜單位面積產量有了較大提 高 如地區(qū)單產已在54 57 t hm 2 接近發(fā)達國家先進水平 甜菜作為我國北方傳統(tǒng)的糖料作 物 種植面積和總產量都將會穩(wěn)定在一個適當的范圍內 為發(fā)展甜菜生產 我國甜菜產業(yè)研究機 構和甜菜產區(qū)的農技部門對甜菜良種選育 栽培模式等現代技術進行了大力推廣示范 已經形成 了一套比較成熟的種植技術和完善的農藝制度 有力地支撐了甜菜種植業(yè)的發(fā)展 相比之下 我 國甜菜生產全程機械化發(fā)展和機械裝備水平卻落后很多 尤其收獲環(huán)節(jié)的機械化問題更為突出 與當前甜菜種植技術發(fā)展形勢極不適應 我國甜菜產區(qū)的種植模式大致相同 普遍以采用地膜覆 蓋 直接播種的種植方式為主 也有采用育苗移栽方式的 但其成本較高 推廣應用的比較少 1 黑龍江和內蒙古東部地區(qū)以壟作為主 壟 行 距為500 600mm 定苗密度一般為6萬 9萬株 hm2 華北 西北和夏播地區(qū) 大部分采用溝播畦作 行距 450 500mm 定苗密度一般為7 5 萬 10 5萬株 hm 2 隨著優(yōu)良品種選育技術 種植技術的不斷進步以及種植條件的日益改善 單位 面積產量的提高還有較大空間 種植甜菜的經濟效益也將進一步提高 2 1 1 甜菜莖葉的利用 甜菜的莖葉是理想的多汁綠色飼料 除含有牲畜所需的一般營養(yǎng)物質外 還富含胡蘿卜素 能補充飼料中的甲種維生素之不足 增加其乳制品中甲種維生素的含量 其營養(yǎng)成分見表 14 2 甜菜莖葉還可以作為肥料還田 培肥地力 增加土壤中有機質含量 1 2 菜根的利用 甜菜的塊根水分占 75 固形物占 25 固形物中蔗糖占 16 18 非糖物質占 7 9 非糖物質又分為可溶性和不溶性兩種 不溶性非糖主要是纖維素 半纖維素 原果膠 質和蛋白質 可溶性非糖又分為無機非糖和有機非糖 無機非糖主要是鉀 鈉 鎂等鹽類 有機非糖 可再分為含氮和無氮 無氮非糖有脂肪 果膠質 還原糖和有機酸 含氮非糖又分為蛋白質和非蛋 白質 非蛋白非糖主要指甜菜堿 酰胺和氨基酸 甜菜制糖工業(yè)副產品主要是塊根內 3 5 左右的 糖分和 7 5 左右的非糖物質以及在加工過程中投入與排出的其它非糖物質 果膠的生產及利用 甜菜中的纖維素和半纖維素由于不溶于水 故在浸糖過程中不移入糖汁中而留在廢粕內 蛋白質 灰分 皂素等大多也殘留在廢粕內 唯獨果膠質處于與纖維素化合狀態(tài) 在一定溫度和酸性或堿 性條件下 能水解成可溶性的水果膠質 進入糖汁后 成為影響清潔和結晶的有害物質 因此在 制糖過程中 通過控制浸糖溫度 可使 90 以上的果膠留在甜菜粕中 從甜菜粕中提取果膠的工 藝較簡單 即將甜菜粕加溫 水解 再使果膠質與廢渣分離便生產出初級果膠質 初級果膠質與 水泥 石膏爐灰渣混合 便可生產出泡沫硅酸鹽制品 達到建筑行業(yè)對保溫隔熱材料的技術要求 從而成本較低 該項技術工藝簡單 易于操作且有利于環(huán)保 前景很好 廢蜜的生產及二氧化碳 的利用 在制糖過程中所產生的低度糖蜜 不能再返回煮糖 此類糖蜜稱之為廢蜜 其產量為甜 塔里木大學畢業(yè)設計 1 菜加工量的 4 左右 一是生產發(fā)酵制品 凡是用淀粉作為原料所生產的發(fā)酵制品 絕大部分可以 用廢蜜制取 由于廢蜜價格低 產品產值高 經濟效益好 因此目前我國的甜菜制糖廠均利用廢蜜 生產發(fā)酵制品 主要產品有 酒精 有機溶劑 如丙酮 丁醇和乙醇等 甘油 酵母 谷氨酸 味精 檸檬酸等 二是作飼料 由于廢蜜中含有糖分 多種維生素 氨基酸及一些微量元素 可用 做作牲畜飼料 如有增進食欲 幫助消化 牛泌乳提高乳量 促進新陳代謝和體質發(fā)育等 3 1 3 甜菜機械收獲現狀 目前 我國還沒有專門用于甜菜種植的系列機械裝備 甜菜種植中的耕整地 鋪膜 播種及 中耕管理等生產環(huán)節(jié)使用的機械大部分與大田作物機械通用 或將這些機械稍加改進 改裝后使 用 機械化水平雖然不高 但是整地 播種 中耕除草和植保等生產環(huán)節(jié)基本上沒有對甜菜的正 常生產形成制約性的影響 收獲環(huán)節(jié)則不然 由于機械化程度低 已經嚴重影響到甜菜不能在最 佳收獲期內及時收獲 對甜菜的增產增收構成直接威脅 機械化收獲已然成為我國甜菜種植全程 機械化最落后最薄弱環(huán)節(jié) 我國甜菜收獲機械化水平落后局面的形成 并不是因為甜農不想實現機械化收獲 而是渴望 早日實現收獲機械化 渴望在解決及時收獲和保障收獲質量的同時 從繁重的體力勞動中解放出 來 我國甜菜收獲機械化水平落后最重要原因是國產收獲機械裝備落后 沒有完全適合于生產要 求的成熟機型可用 由于現有的國產機械不能完全滿足使用要求 為了生產急需 近幾年開始由 國外進口機器 把解決甜菜機械化收獲的著眼點瞄向了進口機械裝備 盡管進口機器價格昂貴 每年各地還是進口了一定數量 不同類型的甜菜收獲機 并在生產中發(fā)揮了作用 由此不難看出 實現甜菜機械化收獲 關鍵在于機械裝備 目前 甜菜產區(qū)的農場和農戶對實現甜菜機械化收獲 的呼聲日高 迫切希望先進 適用和價格低廉的國產機械裝備盡快取得突破 以滿足國內甜菜生 產需要 1 4 塊根挖掘收獲機 塊根挖掘收獲機用于收獲已切去莖葉的甜菜 它可以分成兩類 類用于兩段收獲法 它具有 挖掘 撿拾 分離 裝載機構 另一類用于三段收獲法 它具有挖掘 檢拾 分離 集條機構 總體形式多為牽引式和懸掛式 自走式較少 塊根挖掘收獲機的主要工作部件有挖掘部件 分離 清理部件 貯箱等三部分 挖掘部件 可以分為動方式和非動力式兩大類 動力式挖掘部件在工 作時振動成轉動 它適于低洼地和粘重土壤 不易堵塞 工作質量好 適應不同氣候的能力強 如蘇聯(lián)PKC 一6 機型上用振動式挖掘叉 法國的一些機型上則多裝振動式犁樺挖掘鏟 非動力式挖 掘部件 工作時不接受動力 靠其與土壤的相對運動來挖掘塊根 國外常用的是球面傾斜圓盤與 導向滑掌相配合的組合式挖掘器 法國的一些機型上都采用這種挖掘器 分離 清理 部件目前用 于生產機型上的分離部件主要有 大轉輪式分離部件 始見于美國的一些機型上 它結構簡單 分 離能力強 在分離同時將塊根提升 便于進行下道工序 美國JD一4910型甜菜收獲機上的分離部 件就屬于這種 柵狀同轉圓盤分離部件 它可以一個 兩個 三個搭配使用 用它劉塊根進行初次 清理 集條 輸送 法國的機型普遍采用這種形式 螺旋滾筒分離部件 通過這稱分離部件的塊根 塔里木大學畢業(yè)設計 2 流可轉向90 在轉向過程中塊根上的土壤受葉片沖撞而脫落 法國莫羅公司的CN系列撿拾裝載機 土就采用了這種分離部件 貯箱為了提高機具的生產率 在1一3行收獲機上都設有貯箱 1 3m 在多行自走式聯(lián)合收獲機上 有的也設有貯箱 貯箱的大小由行數和馬力大小來確定 西德佩因 特納型自走式聯(lián)合收獲機為貯箱可容納12t 塊根貯箱卸載方式有側面輸送鏈式和儲箱整體傾翻式兩 種 4 1 5 課題研究目的及意義 在我國 甜菜是除甘蔗之外的第2 大重要糖料作物 是我國北方地區(qū)制糖的主要原料來源 為發(fā)展甜菜生產 我國甜菜產業(yè)研究機構和甜菜產區(qū)的農技部門對甜菜良種選育 栽培模式 等現代技術進行了大力推廣示范 已經形成了一套比較成熟的種植技術和完善的農藝制度 有力 地支撐了甜菜種植業(yè)的發(fā)展 相比之下 我國甜菜生產全程機械化發(fā)展和機械裝備水平卻落后很 多 尤其收獲環(huán)節(jié)的機械化問題更為突出 與當前甜菜種植技術發(fā)展形勢極不適應 甜菜收獲是投入工時最多的生產環(huán)節(jié) 不但用工多 勞動強度大和作業(yè)條件艱苦 而且對收 獲質量要求很高 甜菜收獲是保證甜菜增產增收最重要的環(huán)節(jié) 其中保證及時收獲和收獲質量尤 為重要 保證甜菜增產增收除當地氣候 土壤 品種及栽培技術等條件外 最重要的是保證在最 佳收獲期內及時收獲和儲藏 收獲過早不僅產量低 塊根含糖率低 而且非糖物質多 品質差 反之 收獲過晚 甜菜容易遭受凍害 造成轉化糖含量增加 降低產糖率 而且塊根不耐儲藏 影響品質等級和收購價格 保證收獲質量 是把收獲環(huán)節(jié)造成的 掐頭去尾 的損失降低至最低 程度 既要滿足糖廠收購標準的要求 又要保證甜菜品質不致因收獲質量而降低 影響甜農的經 濟收益 因此 甜菜收獲環(huán)節(jié)已經成為制約我國甜菜種植業(yè)發(fā)展的最大瓶頸 解決甜菜的機械化收 獲問題迫在眉睫 5 2 設計方案的選擇 2 1 甜菜收獲的農業(yè)技術要求 1 為了得到最高的含糖量 甜菜必須適時收獲 理論上最適宜的收獲期應在甜菜糖分的積 蓄量開始小于其呼吸的耗量時進行 實際收獲期應選在理論收獲期的前后一段最短的時間內 在 寒冷的地區(qū)必須在嚴重霜凍前收獲 2 甜菜塊根的挖凈率不應小于 98 損傷率不應小于 7 切割根頭的厚度 在葉族不散 的情況下盡量少切 一般切去根頭的厚度為 10 20mm 3 切去根頭后 在塊根山個不應留有側葉和葉柄 切除的莖葉要保持清洗 以便收集做飼 料 上交糖廠的塊根含土量不得大于 6 甜菜生長情況和物理機械特性 要求作物在田間生長的 直線性好 行距和橫距均勻 根頭長勢一致 莖葉生長集中等 但是影響甜菜生長情況及其物理 特性的因素很多 這主要與作物的品種 土壤 氣候 栽培技術和田間管理等條件有關 2 2 設計可行性分析 由于分段式收獲工藝易于與中小型拖拉機配套 因此這種方法較適合我國目前國情 考慮到 由于目前國內尚未制定出適于機械收獲甜菜的標準 多數地區(qū)甜菜收購中仍要求用人工對甜菜青 塔里木大學畢業(yè)設計 3 頭進行輔助清理 該機作為分段式收獲工藝的配套機具之一 除要求該機能一次完成甜菜挖掘 揀拾 清理輸送和裝車的聯(lián)合作業(yè) 適應機械收獲甜菜的需要外 還要求該機能單獨實現甜菜集 堆作業(yè) 以方便目前人工輔助清理作業(yè)的需要 一機多用 綜合以上考慮 確定其總體技術方案 為 機組與拖拉機采用半懸掛方式連接 挖掘揀拾部分采用組合式挖掘部件與柵狀揀拾清理圓盤 相結合的配置 輸送 清理部分由桿條鏈傾斜輸送裝置和垂直鏈耙式升運機構組成 塊根箱采用 前置式結構并采用液壓驅動翻轉的自動卸載機構 以使整機結構簡單 緊湊 關于機組作業(yè)方式 機組作業(yè)方式主要是根據甜菜種植模式及配套動力確定 近年來 由于甜菜 寬膜密植 種植模 式的推廣以及為了與棉花等中耕作物的鋪膜播種機 中耕機 一機多用 墾區(qū)甜菜生產中多 采用了 2 膜 8 行 60 30cm 寬窄行鋪膜種植模式 為適應甜菜寬窄行鋪膜種植模式的挖掘作業(yè) 機組配置也以一次跨 3 行挖掘為宜 此時作業(yè)幅寬為 1800mm 本著簡單 實用的原則 通過對 有關樣機及資料的綜合分析 我們設計采用對甜菜 塊根具有較提升能力 結構簡單 易于安裝配 置的圓盤組合式挖掘部件 并結合田間試驗合理地確定了其組合形式與結構參數 采用與柵狀回 轉式揀拾清理圓盤相結合的配置 實現對甜菜塊根的挖掘 揀拾和初步清理 另外 在位于挖掘 部件一側還設置了輔助上盤裝置 以利于提升挖掘后的甜菜 順利地過渡到揀拾清理圓盤 提高 柵狀揀拾清理圓盤撿拾性能和減少甜菜塊根的 過橋 損失 采用組合式挖掘部件與柵狀揀拾清 理圓盤相 該機設計中我們選擇采用了柵狀揀拾清理圓盤 桿條鏈傾斜輸送裝置和垂直鏈耙式升 運機構相結合的配置 組成了三級復式清理輸送機構 柵狀揀拾清理圓盤作為該機的第一級清理 輸送機構可起到揀拾 清理和輸送的三重作用 具有效率 高 結構緊湊 清理效果好 分離作用 明顯的特點 該機采用了拾圓盤的配置結構 揀拾清理圓盤對地面的傾角 國外樣機中一般不超過 該機設計中考慮到適當加強揀拾清理圓盤對甜菜塊根的清理作用 揀拾圓盤選取了較大的 10 傾角 經試驗確定其設計值為 另外 該機設計中揀拾清理圓盤的前后位置 高度及傾角均 20 設計為可調 其調整范圍為 這樣在田間作業(yè)時 還可根據作業(yè)條件如土壤硬度 含水率及5 甜菜生長條件的不同 方便地對揀拾清理圓盤的傾角進行調整 以取得最好的作業(yè)效果 該機作 業(yè)時一次跨 3 行作業(yè) 采用雙揀拾清理圓盤配置 每個圓盤揀拾幅寬為 600mm 為使塊根全部揀 拾上盤 柵狀揀拾清理圓盤揀拾扇形角應基本滿足 圓盤直徑設計取值 D 1400mm 一 10 般地 用于清理 集條的柵狀揀拾清理圓盤其圓周線速度約為 4 0 6 0m s 通過計算結合試驗 確定該機圓盤轉速為 n 180r min 此時 V 線一 5 18m s 桿條鏈傾斜輸送裝置其結構如整機結構圖 示 具有結構簡單 工作可靠 分離作用好等特點 6 8 2 3 整機結構方案的確定 我國目前多采用人工及半機械化機具分段收獲 近年來正在研制機械化 收獲機具 國外現在 甜菜收獲機的機型很多 分段收獲的有 莖葉收獲機 塊根挖掘集條機 除莖挖掘集條機 塊根 揀拾清理轉載機 塊根挖掘清理裝載機 甜菜收獲機的結構因其完成的收獲項目而異 由于對甜 菜莖葉和根頭的切除是在挖掘塊根之前或挖掘之后進行 收獲機械又分為兩種基本形式 一是在 挖掘塊根之前把莖葉和跟頭切除 另一種是在挖掘之后再切除莖葉和根頭 采用第一種方案切除 塔里木大學畢業(yè)設計 4 因地形氣候以及甜菜生長情況的影響往對根頭的切除多少與要求有較大差異 致使不能廣泛推廣 目前各地技術人員對其進行多方面的改進 但效果甚微 就目前兵團的情況而言 大都采用第二 種方案 半機械化的收獲 各地都配備有起拔機 然后人工切除 為了適應當前各團場狀況 我 們在此采用拔后切纓 即與其起拔機配套 常用的集中撿拾清理裝置的比較 柵板式傾斜輸送裝置具有一定的集條作用 但是其清理泥 土的能力差 加上震動裝置后較好些 也不利于排除泥土和其他雜質 輸送帶不具有集條功能 輸送天才時容易打滑 使甜菜落下 輸送效率低 同時也不利于清理泥土和殘葉等 凸輪式輸送 裝置雖然清理能力好 但是因為采用的是凸輪之間相互擠壓傳動 因此效率極低 消耗能量很大 制造工藝也很復雜 因此在實際中很少采用 本設計通過調查 實驗得出結論 采用旋轉式輸送 裝置輸送崛起的甜菜塊根具有非常好的清理輸送能力 9 2 4 甜菜起拔機整體結構 1 機架 2 螺母 3 傳動輸出軸 4 起拔器 5 輪胎搖桿 6 輪胎 7 收集清理圓盤 8 支撐桿 9 擋板 10 變速箱 11 圓錐齒輪 12 軸承 13 主傳動軸 14 螺桿 圖2 1 甜菜起拔機 3 傳動裝置的設計 3 1 傳動方案的設定 拖拉機的動力軸轉速為 540r min 輸出端的轉速為 180r min 由此可得減速器的 傳動比為 3 1 塔里木大學畢業(yè)設計 5 3 2 直齒圓錐齒輪的傳動設計計算 1 選擇齒輪的材料 考慮到齒輪的傳動載荷一般 參考類似減速器的結構 大小齒輪都選用 45 號鋼 小齒輪調 質處理 HB1 220 240 大齒輪正火處理 HB2 190 210 查 新編機械設計實用手冊 圖 9 4 和圖 9 5 得 Hlim 540Mpa Flim 1 210Mpa Flim 2 180Mpa 2 由簡化計算初步選定主要參數 按接觸強度設計計算 T1 9550P n 9550 1 5 500 28 65N m 由表 9 29 查得 KA 1 由表 9 67 查得 K 1 2 Dfe1 1140 3 1 3 li 2 10 5 KARHR 1140 28 651 3432 63mm 取 Z1 16 Z 2 436 大端模數 m Dfe1 Z1 3 5mm 3 3 錐齒輪的校核 1 齒面接觸疲勞強度校核 由表 新編機械設計實用手冊 9 65 可知 Ftm 2000T1 Dm1 N 208 65 4 102 查表 9 32 得 ZE 189 8Mpa 由圖 9 6 按 8 幾級精度查得 Kv 1 1 3 2 2 5 1 0 5 21 HEFtmKAvbDfeRu 19 062 263 2 352Mpa 按無限壽命設計查圖 9 21 ZN 1 大小齒輪都是軟齒輪 Zw 1 查表 9 31 SHmin 1 3 3 min lilim1 SHZNWH 5401 540Mpa 3 4 ili 1S 塔里木大學畢業(yè)設計 6 540 352 1 53 Shmin 故按齒面接觸疲勞強度校核安全 2 按齒根彎曲疲勞強度校核 由表 9 65 Zdn1 Z1 cos 18 cos26 5 2 3 5 1f Zdn2 Z2 cos 36 cos63 5 80 2f 查圖 9 3 YF1 2 75 YF2 2 18 查圖 9 18 Ysr1 0 88 Ysr2 1 02 按無限壽命設計 查圖 9 16 YN 1 由圖 9 17 Yx 1 3 6 5 01 1 RbmFtkAP 062 27 3 085 52 aM 3 7 12 YF 85 41 aP 3 8 Nx11limli 20 8 239 aM YxF22lili 180 1 02 176Mpa 3 9 NS lim11 239 52 4 59 Sfmin 1 查表 9 31 122 liFF 176 41 4 29 Sfmin 1 查表 9 31 故按齒根彎曲疲勞強度校核也安全 塔里木大學畢業(yè)設計 7 3 4 軸的設計計算 確定軸的最小直徑 初步估算軸的最小直徑 選擇軸的材料為 45 號鋼 調質處理 根據表 15 3 取 A0 112 于是得 dmin 3 10 31 AoPn 112 520 19 6mm 軸的設計的結構與尺寸關系如下圖 圖 3 1 軸 上圖中 1 標示的是喂料裝置的撥齒 它是直接焊接在軸上的 3 5 軸的校核 分度圓直徑 d mz 3 11 365 126mm nPT510 9 P 1 5kW n 500 2 250r min T 9 55 1 5 250 51570 m N 1 26 5 dm1 130mm 塔里木大學畢業(yè)設計 8 20 圓周力 Ft1 2T dm1 794 N 徑向力 3 12 11tancos794tan20cos6 528 rF N 軸向力 3 13 11titi 14 合力 3 14 NFtn 5 7920cos41 水平方向 368tBH 7945 BHF 彎矩 m2836t NMA 垂直方向 4rBVF 198BV 彎矩 m25436 NFMtAH 合成彎矩 3 15 22AVA 48165 8 30061 8 m N 當量彎矩 3 16 22TMA 2 5170 8 3061 2800 75 N 安全系數校核 初步認為 A 截面有較大應力集中 確定其為危險截面 進行安全系數校核 塔里木大學畢業(yè)設計 9 45 鋼調質處理 MP2751 PT15 等效系數 0 0r 前面通過計算得 A 截面合成彎矩 368ANm 轉矩 T 51570 mm 抗彎截面系數 3 17 331 02dW 3 5487m 0 216Td 3 587 彎曲應力 3 18 097 8425AaMPaW 扭轉切應力 3 19 1 68T 切應力副和平均切應力 32amMPa 求綜合影響系數 3 20 1KA t t 由于 A 截面有過盈配合 產生應力集中 過盈配合時軸的有效應力集中系數 MPaB640 配合為 7RH 8 1 62 k 塔里木大學畢業(yè)設計 10 材料為碳鋼 毛胚直徑 35 45 81 0 MPaB64 mRa 2 3 表面狀態(tài)系數 94 0 故 3 21 14 38 6 kA 2 094 求安全系數 設按無限壽命 Kn 1 計算 3 22 maKS 1 34 502 416 37 3 23 maKS 6 4291 0346 25 復合安全系數由式 3 24 509 36 4 522 S 查得 1 S S 所以軸的強度安全 3 6 軸承的選用 已知 設計的齒輪軸向載荷為 0 徑向載荷是 1591 2N 軸承轉速 n 180r min 裝軸承處的直徑 為 30 40 毫米范圍之間選擇 運動平穩(wěn) 由工作條件和環(huán)境可知 選用深溝球軸承 選擇軸承的型號 塔里木大學畢業(yè)設計 11 1 求比值 0 1758 75 0 raF 根據表 13 5 深溝球軸承的最大 e 值為 0 44 故此時 raF0e 2 初步計算當量載荷 P 根據式 13 8a P 3 25 PrafXY 按照表 13 6 1 0 1 2 取 1 2Pff 按照表 13 5 X 1 Y 0 則 P 1 2 1655 75 1986 9 N 3 根據式 13 6 求軸承應有的基本額定動載荷值 3 26 NnLCh 2 104852309 18603636 4 按照設計手冊選用 C 1021 2N 的軸承 6007 此軸承的基本額定動載荷 C 26000 3 7 軸承的驗算 1 求相對軸向載荷 e 值與 Y 值 按照表 13 5 對深溝球軸承取 f 14 7 則相應軸向載荷為零 2 用線性插值法求 Y 值 Y 0 3 求當量動載荷 P P 1 2 1571 75 2110 5 N 4 驗算 6109 軸承的壽命 根據式 13 5 L 106021h 4800h 3 27 h 601PCn 所以選用的軸承合適 3 8 鍵的選擇 1 選擇鍵聯(lián)接的類型及尺寸 已知 直徑 d 35mm 輪轂寬度為 30 毫米 需要轉矩 T 2 535N m 應用平鍵聯(lián)接 選用單圓頭普通平鍵 根據 d 35mm 從表 6 1 中的鍵的截面尺寸寬度 b 10mm 高度 h 8mm 由輪轂寬度并參考鍵長度系列取鍵長為 L 36mm 比輪轂寬度小一些 2 校核聯(lián)接鍵的強度 鍵 軸 輪轂材料都是鋼的 由表 6 2 查的取用擠壓應力 取其平均102pMPa 值 鍵的工作長度 L b 32 10 22mm 10pMPa 塔里木大學畢業(yè)設計 12 鍵和輪轂鍵槽的接觸高度 k 0 5h 0 5 8mm 4mm 由式 6 1 可得 3 85MPa 3 28 KLdT 3102 10pMPa 所以鍵的擠壓強度足夠 鍵的標記 鍵 10 32 GB1096 79 4 主要零部件的設計 4 1 挖掘器的設計尺寸 采用非驅動圓盤挖掘器具有安裝使用方便 入土力強 所需動力較小等特點 如果使用過程中 一個部件受損 只需更換相應的部件即可 而不必同時更換其他部件 同時圓盤挖掘器在崛起甜菜 塊根時對甜菜的損傷里比較小 而其他挖掘器都有不同的缺點 叉式挖掘器雖對甜菜的損傷里也比 較小 但其挖掘效率較低 鏵式挖掘器損傷率大 驅動圓盤式挖掘器所需的動力非常大 一般是用 在大型聯(lián)合收獲機上面 挖掘部件由主動輪式挖掘鏟和小鏵鏟組成 這種挖掘鏟在堅硬土壤上具有 良好的入土性能 入土需要加的力只有主動式 輪式挖掘鏟的 40 在濕度達 30 有雜草的地方 工作不產生堵塞 塊根挖凈率高 且損傷率低 挖掘鏟功率消耗小 數據顯示 當機組前進速度為 1 6m s 時 這種挖掘鏟消耗功率為 2 55kW 而驅動輪式挖掘鏟消耗功率為 4 29kW 經試驗測得 這種組合式挖掘鏟的推薦尺寸是 圓盤直徑為 650mm 小鏵鏟在水平面內的安裝角為 15 圓盤 在垂直平面內的傾角為 15 非驅動圓盤挖掘鏟用在甜菜聯(lián)合收獲機上 用在聯(lián)合收獲機上的圓盤 挖掘器 大多具備有較高的硬度 圓盤挖掘鏟的集合形狀接近與水平面成 角的雙面楔子 在通常 狀況下約取 15 20 度 工作時 挖掘部件在一定程度上壓縮土壤 使他沿與鏟子工作面垂直的方向 移動 由于土壤受積壓產生變形和位移 從而破壞根與土壤的聯(lián)接 圓盤挖掘鏟工作時入土深度為 18 23cm 平均牽引阻力為 2450 2940N 圓盤挖掘器安裝好 應保證在工作時時攙尖超過作物中心 5 10mm 10 如下圖所示 塔里木大學畢業(yè)設計 13 圖 4 1 挖掘器 4 2 集條輸送裝置的設計 常用的集中撿拾清理裝置的比較 柵板式傾斜輸送裝置具有一定的集條作用 但是其清理泥 土的能力差 加上震動裝置后較好些 也不利于排除泥土和其他雜質 輸送帶不具有集條功能 輸送天才時容易打滑 使甜菜落下 輸送效率低 同時也不利于清理泥土和殘葉等 凸輪式輸送 裝置雖然清理能力好 但是因為采用的是凸輪之間相互擠壓傳動 因此效率極低 消耗能量很大 制造工藝也很復雜 因此在實際中很少采用 本設計通過調查 實驗得出結論 采用旋轉式輸送 裝置輸送崛起的甜菜塊根具有非常好的清理輸送能力 這種清理輸送器用金屬桿條制成 桿條直 徑16mm 構成指盤的桿條端部 即指盤的外圓周 采用封閉式 工作時 指盤用來接受并托住挖掘 上來的混合物 在離心力和摩擦力的作用下 清理并分離塊根上和塊根間的泥土和雜物 然后把較 干凈的塊根在地上堆放成條 或者再經其它機構進一步清理后 將塊根直接裝車 具體如下圖所示 塔里木大學畢業(yè)設計 14 圖 4 2 收集清理圓盤 4 3 機架的設計 機架結構主要由矩形鋼和方形鋼組成 梁和柱主要以焊接為主 很少用螺釘或鉚接 為避免 礎部件的剛性不足 在工作的重力 夾緊力 摩擦力 慣性力和工作載荷等的作用下 產生變形 振動或爬行 而影響產品定位精度 加工精度及其它性能 對機架進行去應力退火處理 以削除 焊接應力 提高機架的穩(wěn)定性 根據甜菜的行間距 和收獲機的作業(yè)寬度 機架的尺寸應為 2800 2000 圖 4 3 機架 塔里木大學畢業(yè)設計 15 塔里木大學畢業(yè)設計 16 總 結 該甜菜收獲機結構簡單 制造方便 鐵牛 55 通過輸出軸過減速器減速后把動力傳遞給清理輸 送裝置 鐵牛 55 型拖拉機牽引能夠將甜菜的挖掘 集條一次完成的甜菜收獲機 它主要由機架 圓盤挖掘器 圓盤輸送器組成 使用本產品能提高生產效率和降低勞動強度 甜菜在我國東北三 省 內蒙和西北各省都有大面積種植 其收獲大都采用犁將甜菜犁松 然后由人工切削去頂 效 力低 勞動強度大 采用本產品可大大改善工作狀況 該機設計過程是本著制造簡單 效率高 適應性強的原則進行設計的 適合小面積收獲 此次設計的任務是完成甜菜起拔機的設計 這是我們在大學期間所進行的一次非常全面的設 計 為自己在大學四年所學習知識的全面總結和鞏固 使我們初步了解和掌握做設計的基本步驟 基本方法 通過本環(huán)節(jié)把我們在大學期間所學課程中所獲得的理論知識在設計實踐中加以綜合運 用 把大學四年來所學的知識貫穿起來 使理論知識和生產實踐密切的結合起來 為我將來的實 際工作打下了堅實的基礎 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設計題目 非常鍛煉人 從方案的論證到最終的設計 涉及的領 域包括 機械制圖 機械原理 工程材料 機械設計等等 通過設計實踐 提高我計算 制圖能 力 使我們能熟練地應用有關參考資料 計算圖表 手冊 圖集 規(guī)范 熟悉有關的國家標準 機械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升 在進行畢業(yè)設計的同時 我還學到了許多新的知識 如 Solidworks CAD2007 的使用和 WORD POWERPOINT 等軟件的應用 我深刻的認識到 要想成為一名合格的工程設計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠遠不夠的 應該具有更加淵博的知識 如應該對計算機應用 農產品的特性 農業(yè)經濟的發(fā)展現狀等各個方 面能力進行加強 在設計過程中也曾遇到很多的問題 但通過查閱相關的書籍 手冊以及老師的精心指導 都 得到了解決 設計過程基本順利完成 塔里木大學畢業(yè)設計 17 致 謝 本設計在李傳峰老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成 從課題選擇 方案論證到具體 設計和調試 無不凝聚著李老師的心血和汗水 在四年的本科學習和生活期間 也始終感受 著導師的精心指導和無私的關懷 我受益匪淺 在此向李傳峰老師表示深深的感謝和崇高的 敬意 不積跬步何以至千里 本設計能夠順利的完成 也歸功于各位任課老師的認真負責 使 我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識 并在設計中得以體現 正是有了他們的悉心幫助和支持 才使我的畢業(yè)論文工作順利完成 在此向塔里木大學大學 農業(yè)工程系的全體老師表示由衷 的謝意 感謝他們四年來的辛勤栽培 塔里木大學畢業(yè)設計 18 參考文獻 1 翟永明 袁鋼 對甜菜生產機械化的探討 J 農村牧區(qū)機械化 1998 03 12 13 2 陳柏林 甜菜機械化收獲試驗 J 農機化 1996 04 8 3 曲文章 中國甜菜學 M 哈爾濱 黑龍江人民出版社 2003 4 王建楠 胡志超 彭寶良 王海鷗 曹士峰 張會娟 國內外甜菜全程機械化生產現狀與趨 J 農業(yè)機械 2009 43 45 5 周建朝 陳連江 王紹禹 李鐵輝 試談我國甜菜科研面臨的任務及對策 J 中國糖料 1998 01 32 36 6 陳學庚 賈首星 王序珍 馬劍英 淺談甜菜收獲機械化 J 農墾科技 1999 03 72 74 7 盧秉福 張祖立 甜菜生產機械化的研究進展及發(fā)展趨勢 J 農機化研究 2007 01 21 22 8 付勝利 4TSL 2 型甜菜收獲機的研究與設計 J 農村牧區(qū)機械化 2007 32 33 9 韓杰 呂金慶 高靖華 圓盤式式挖掘部件的設計 J 農機化研究 2004 03 118 119 10 李芳芳 李志勇 甜菜收獲呼喚機械化 J 農機科技推廣 2007 08 16 18