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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
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植樹挖坑機(jī)之行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
一、選題背景
本課題來源于生產(chǎn)實(shí)際,目前,我國正在大力加強(qiáng)植樹造林建設(shè),特別是江蘇沿海地區(qū),政府部門每年都規(guī)劃植樹造林,然而植樹造林存在一個問題,需要大量的人力來投入,而現(xiàn)在,國家倡導(dǎo)綠色造林,為了更有效的植樹造林,出現(xiàn)了機(jī)械造林。本課題出自于鹽城拖拉機(jī)廠,本課題是設(shè)計(jì)一臺植樹挖穴機(jī),與黃海金馬-50型拖拉機(jī)相匹配,用于植樹造林,代替人力勞動,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化造林。
二、課題設(shè)計(jì)
2.1課題的內(nèi)容
調(diào)研,收集相關(guān)資料,結(jié)合實(shí)際情況,擬定結(jié)構(gòu)方案,設(shè)計(jì)一臺植樹挖穴機(jī),與黃海金馬-50型拖拉機(jī)相匹配,用于植樹造林。
1;根據(jù)要求,初步確定行走裝置總體方案的設(shè)計(jì)。
2;行走裝置等有關(guān)參數(shù)和行走裝置結(jié)構(gòu)布置。
3;行走機(jī)構(gòu)傳動方案,確定行走馬達(dá)主參數(shù)和傳動比等。
4;進(jìn)行變速箱設(shè)計(jì)、軸及其他相關(guān)部件選擇,并對相關(guān)行走裝置強(qiáng)度的計(jì)算。
5;驗(yàn)算行走速度、爬坡能力。對行走穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。
2.2課題的目的
1、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力,拓寬和深化學(xué)生的知識。
2、培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法。
3、培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,數(shù)據(jù)處理,編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。
4、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究,面向?qū)嶋H,面向生產(chǎn),向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度,工作作風(fēng)和工作方法。
三、課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
中國挖穴機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中,許多情況不容樂觀,如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品;技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家;生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱;產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對自然資源破壞力大;企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。
我國植樹造林機(jī)具現(xiàn)狀我國植樹造林機(jī)械赴較晚,主要在南方為種植橡膠實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,有為東方紅-75、熱特-25型拖拉機(jī)配套的挖穴機(jī),而北方地區(qū)為栽植果樹和防護(hù)林,也研制了為中型輪式拖拉機(jī)如上海-50、神牛-25型拖拉機(jī)配套的開溝機(jī)、挖穴機(jī),這種機(jī)具既可以挖植樹穴坑,也可以挖梯形溝槽用于果樹施溝肥。對大面積的機(jī)械植樹造林,多采用鏵式系歹開溝機(jī),如1K-40、1K-50和1K-60型開溝機(jī)。我國植樹造林機(jī)械雖有多個品種,但由于栽種樹苗多在山地、坡地,土質(zhì)條件復(fù)雜,影響了機(jī)械的使用效果,基本上用人工挖坑栽苗,生產(chǎn)的挖穴機(jī)批量較小。近幾年來,由于經(jīng)濟(jì)林的興起以及國家為防治水土流失,退耕還林、種草種樹已引起各有關(guān)部門的普遍重視,并加大了植樹造林機(jī)械的投入,取得了良好的效果。
挖穴機(jī)為了適應(yīng)不同土壤、不同作業(yè)條件的要求,國外生產(chǎn)的不同動力配套的造林用挖穴機(jī),有手提式、背負(fù)式、手扶拖拉機(jī)式和拖拉機(jī)式4種。
1)手提式挖穴機(jī),分為單人式與雙人式。日本多用單人手提式,歐洲各國則多采用雙人手提式。手提式挖穴機(jī)發(fā)動機(jī)的功率一般為1.3--3.7kw,多采用油鋸和割灌機(jī)的單缸風(fēng)冷汽油發(fā)動機(jī)為動力。單人和雙人手提式挖穴機(jī)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)經(jīng)離心式離合器和減速箱,將轉(zhuǎn)數(shù)降低到100--200r/min,再傳到挖穴鉆頭。由于減速比很大,多采用蝸輪蝸桿或擺線針輪行星傳動機(jī)構(gòu),以便減少機(jī)器的質(zhì)量。由于雙人手提式挖穴機(jī)質(zhì)量可以大一些,有的采用多段直齒輪減速機(jī)構(gòu)。有的挖穴機(jī)為了使挖穴機(jī)鉆頭能自動地由地中拔出,在傳動機(jī)構(gòu)中裝有逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。國外所用的挖穴鉆頭多為螺旋片型,挖穴時自穴中向上排土的性能好,螺旋片型有單螺旋和雙螺旋兩種。山地造林時,挖穴的直徑和深度為25--30厘米,因此多采用1.5--2個節(jié)距的螺旋片。為了提高螺旋片型挖穴機(jī)的切根性能,有的將螺旋邊緣做成缺口狀。國外所用挖穴機(jī)鉆頭的轉(zhuǎn)數(shù)都不太高,以免將穴中的土壤甩得過遠(yuǎn),一般周邊速度為3米/秒左右,鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)為200--300r/min。裝有逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的挖穴機(jī)在拔出鉆頭時,土壤會向相反方向旋轉(zhuǎn),不會從穴中拋出。手扶拖拉機(jī)式挖穴機(jī)的功率為3.7--7.3kw,輪式拖拉機(jī)挖穴機(jī)的功率為36.8--73.6kw。
2)懸掛式挖穴機(jī)主要用于栽植大樹苗時的挖穴作業(yè),挖穴直徑為50--80厘米,挖穴深度為60厘米,挖穴機(jī)懸掛在25.7--58.8kw拖拉機(jī)上。挖穴機(jī)由縱吊桿、帶安全裝置的萬向傳動軸、減速器和不同直徑的挖穴鉆頭組成。減速器由一對直齒錐齒輪組成,更換不同直徑的挖穴鉆頭時,要更換不同的錐齒輪,可換挖穴鉆頭有3種,直徑分別為80、60、30厘米。鉆頭由空心鉆桿、葉片和切土刀片組成,鉆桿下端有定心尖。工作時,由拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)萬向傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)工作部件完成挖穴作業(yè),利用液壓裝置控制鉆頭升降。
3)液壓式挖穴機(jī)在發(fā)達(dá)國家已普遍推廣。由于液壓技術(shù)的普及推廣,發(fā)達(dá)國家在挖穴機(jī)上已采用液壓傳動裝置,主要用在液壓輸出能力較強(qiáng)的拖拉機(jī)或挖掘機(jī)的機(jī)型上,用液壓泵驅(qū)動齒輪機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)。DANUSER液壓挖穴機(jī)裝有高效、轉(zhuǎn)向密封性能好的液壓馬達(dá),可調(diào)節(jié)機(jī)械鏈條與齒輪,使扭距增大4倍。采用液壓驅(qū)動比用萬向節(jié)套管傳動更靈活方便,當(dāng)遇到障礙物時能起到安全緩沖作用。
四、課題設(shè)計(jì)方案
4.1設(shè)計(jì)方案選型與分析
在開始該機(jī)設(shè)計(jì)前,參考對比了一系列已有的植樹挖穴機(jī),例如懸掛式挖穴機(jī),手提式挖穴機(jī),液壓式挖穴機(jī)等,總結(jié)發(fā)現(xiàn)他們都要用到由一對齒輪傳動組成的減速箱。
4.2方案的確定
采用的是懸掛式挖穴機(jī)的方式,一種與小四輪拖拉機(jī)配套的懸掛式挖坑機(jī),由懸掛架、帶安全裝置的萬向傳動軸、減速箱、雙螺旋葉片型鉆頭等構(gòu)成;懸掛架兩端分別與拖拉機(jī)和減速箱鉸合連接,雙螺旋型鉆頭固定在減速箱的輸出軸上;工作時,拖拉機(jī)的提升臂拖帶懸掛架進(jìn)行升降,由拖拉機(jī)動力輸出軸經(jīng)萬向傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)工作部件完成挖穴作業(yè);
4.3方案的特點(diǎn)及創(chuàng)新
本課題具有結(jié)構(gòu)簡單、作業(yè)質(zhì)量好、效率高、移動及通過性能靈活的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于植樹造林、施肥集水、埋設(shè)樁柱等作業(yè)。
五、預(yù)期結(jié)果
1、產(chǎn)品大量使用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件,大大降低了制造成本。
2、產(chǎn)品使用中的維護(hù)成本降低;設(shè)計(jì)的產(chǎn)品工作更穩(wěn)定、可靠, 拆卸方便、更易于維護(hù)。
3、產(chǎn)品外形美觀,環(huán)保,結(jié)構(gòu)合理,符合工作現(xiàn)場的需要,更易于操作和使用;
4、產(chǎn)品的使用效果達(dá)到植樹造林的機(jī)械化,減輕植樹人員的勞動強(qiáng)度的指標(biāo)。
六、設(shè)計(jì)主要步驟
1、查閱相關(guān)資料,并對相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)課程進(jìn)行全面復(fù)習(xí);???
2、在工廠進(jìn)行現(xiàn)場裝配實(shí)習(xí)或者查閱相關(guān)資料,獲取所需要的原始數(shù)據(jù);?
3、通過設(shè)計(jì)計(jì)算,確定主要參數(shù);?
4、擬訂行走機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)原理圖;?
5、根據(jù)數(shù)據(jù),進(jìn)行傳動系統(tǒng)各部件的計(jì)算與選擇;?
6、各部件的性能驗(yàn)算;?
7、進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),編寫技術(shù)文件。
七、進(jìn)度計(jì)劃
序號
任務(wù)名稱
開始時間
結(jié)束時間
1
選題
第一周
第一周
2
查閱中、外文獻(xiàn)資料,外文資料翻譯,確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
第二周
第三周
3
開題
第四周
第五周
4
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)
第六周
第十二周
5
中期檢查
第十三周
第十四周
6
上交畢業(yè)設(shè)計(jì)正稿打印版及電子材料,畢業(yè)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說明書光盤,完成畢業(yè)答辯ppt
第十五周
第十五周
7
畢業(yè)答辯
第十六周
第十六周
八、參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師意見:
指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日
教研室審核意見:
教研室主任簽名: 年 月 日
備注:本開題報(bào)告須裝入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)檔案袋存檔。