果園旋耕機總體設(shè)計含proe三維及11張CAD圖帶開題報告-獨家.zip,果園,旋耕機,總體,設(shè)計,proe,三維,11,CAD,開題,報告,獨家 1 課題名稱及來源： 名稱：果園旋耕機 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。旋耕機切土、碎土能力強，一次旋耕能夠達到一般犁靶作業(yè)幾次的碎土效果；耕后地表平整、松軟、細碎，能夠滿足精耕細作的農(nóng)藝要求。旋耕機的發(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，減少拖拉機進地次數(shù)，減輕對土壤的壓實，降低能源消耗和作業(yè)成本，減少機具投資，提高機具利用率。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，使旋耕機得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機的主要配套機具之一。應(yīng)用并推廣自動化、智能化、高性能的農(nóng)機裝備是林果產(chǎn)業(yè)化的必然趨勢。果園旋耕機能夠直接滿足果園旋耕作業(yè)的需求，提高生產(chǎn)效率降低勞動強度增加果樹產(chǎn)量和果農(nóng)收入，促進林果業(yè)的發(fā)展同時，旋耕機的應(yīng)用有利于保護性耕作模式的推廣。 國內(nèi)目前應(yīng)用的機型主要為微耕機，由手扶拖拉機演變而來，依靠人工手扶控制，偏重，外形尺寸大；因此人工操作費時費力，勞動強度大。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)機具有可實現(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)濟成本而言，果園微耕機作業(yè)模式嚴重滯后于目前果園的規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)發(fā)展趨勢。 目前，針對果園旋耕機的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、作業(yè)性能、可靠性及商品經(jīng)濟性等方面的研究有待進一步展開，因此，我選擇果園旋耕機的設(shè)計課題，對目前國內(nèi)的旋耕機進行結(jié)構(gòu)上的改進，使改進后的旋耕機更加的適應(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 我國對于旋耕機的研制始于20世紀50年代末，初期主要研制與手扶拖拉機配套的旋耕機，后來研制出與中型輪式拖拉機配套的旋耕機；70年代初完成了與當時國產(chǎn)的各類拖拉機配套的系列旋耕機的設(shè)計，并使之得到了推廣應(yīng)用；到80年代，與手扶拖拉機配套的旋耕機由專用型發(fā)展到兼用型，由與手扶拖拉機配套發(fā)展到與輪式及履帶式拖拉機配套。旋耕機在我國的發(fā)展經(jīng)歷了單機研制，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，在旋耕機基礎(chǔ)上還研制出了多種用途的聯(lián)合復(fù)式作業(yè)機。 目前，我國果園機械化水平整體偏低，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)機具很難進入園間。對于果樹苗圃來說，育苗工作的主要任務(wù)是加強苗期管理，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，這就為果園機械化作業(yè)提供了發(fā)展條件。 旋耕機目前在國內(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，目前臥式旋耕機使用較為普遍。旋耕機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用。當采用中間傳動時，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動力輸出軸轉(zhuǎn)速，有的旋耕機的傳動箱配有速比不同的齒輪，得到不同的刀輥轉(zhuǎn)速。旋耕機與拖拉機的掛接有3點懸掛，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點懸掛式旋耕機的懸掛及升降與鏵式犁相同，有拖拉機動力輸出軸驅(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)接式旋耕機主要用于與手扶拖拉機配套，一般是將手扶拖拉機的變速箱后蓋取下來，然后將旋耕機減速箱和拖拉機變速箱用螺栓聯(lián)接在一起，動力由拖拉機變速箱里的齒輪直接傳給旋耕機的齒輪，以驅(qū)動旋耕機運轉(zhuǎn)。臥式旋耕機刀輥的轉(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。正轉(zhuǎn)時刀片強制切碎土塊，并將土塊向后拋擲，土塊與機罩及拖板相撞后，進一步破碎，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，但易導(dǎo)致已耕土塊堆積，造成刀輥的重復(fù)切削，增大了不必要的負荷和功耗。刀輥轉(zhuǎn)速對旋耕機組的功耗影響較大，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使用范圍不斷擴大，向?qū)挿?、高速型旋耕機發(fā)展；向聯(lián)合作業(yè)機組方向發(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，果園旋耕機作業(yè)幅寬在2m以內(nèi)，并且果樹的樹干就是旋耕機的障礙物；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點后懸掛旋耕機無法進入作業(yè)，在該區(qū)域存在漏耕少耕的現(xiàn)象，需要微耕機進行二次補耕。目前果園使用的旋耕機以自走式微耕機和手扶拖拉機驅(qū)動的微耕機為主。自走式微耕機（圖1）屬于自推進耕耘機械，取消了驅(qū)動輪，由發(fā)動機驅(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具前進。工作時，發(fā)動機經(jīng)變速機構(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)生的反力推動機組前進。手扶拖拉機驅(qū)動的微耕機（圖2），工作時，發(fā)動機動力傳遞到變速機構(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，以上兩種機型的微耕機都是由手扶拖拉機演變而來的。 3 課題的研究內(nèi)容、目標及可行性分析 3.1 研究內(nèi)容 1、果園旋耕機整體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計。 2、旋耕機刀軸類型、旋耕機與拖拉機掛接方式、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的工作原理、特點、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進行總體方案的選擇、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行設(shè)計和計算。對總體結(jié)構(gòu)進行三維實體建模，進行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，采用總結(jié)法對本次設(shè)計進行全面的總結(jié)。 3.3 研究目標 通過對現(xiàn)有果園旋耕機的理論知識的掌握，根據(jù)查詢各個文庫的研究與期刊，分析現(xiàn)在的果園旋耕機機械結(jié)構(gòu)存在的問題，利用我大學期間所學的專業(yè)知識及查詢資料對現(xiàn)有的果園旋耕機進行改進，對各個機械系統(tǒng)進行重新計算與設(shè)計，擬定果園旋耕機優(yōu)化方案，以達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，使果園旋耕能力進一步提高。然后對旋耕機機械部件進一步優(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)果園旋耕的實際需要。 2、有足夠的工作強度和安全性能。 3、適應(yīng)性較強。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)有果園旋耕機的設(shè)計現(xiàn)狀進行了解，收集的資料具有真實有效性。 （2）技術(shù)可行性 1）隨著市場競爭的激烈，農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，尤其是果園耕地方面機械化高效化的快速發(fā)展，改進后的旋耕機可以滿足對于現(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)和文獻資源。 3、操作的可行性 本人在大學四年的學習期間，牢固的掌握了機械設(shè)計方面的理論知識，能熟練運用機械知識對現(xiàn)有果園旋耕機的機械結(jié)構(gòu)進行改進。并對pore軟件進行了學習研究，能夠運用此軟件對改進后的果園旋耕機進行三維的機械結(jié)構(gòu)的表達。對AUTOCAD制圖軟件也有一定的學習基礎(chǔ)，能夠運用此軟件繪制果園旋耕機二維圖和零件圖，具備在規(guī)定時間內(nèi)達到預(yù)期目標的能力。 4. 關(guān)鍵問題和難點分析 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 課題研究的難點分析 課題研究的難點為總體方案的選擇與確定，機構(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，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綜述、開題報告和文獻翻譯等任務(wù)； 第二周：對研究方案進行分析，并與指導(dǎo)老師進行討論交流，得出最優(yōu)方案； 第三至五周：利用制圖軟件進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，準備答辯； 參 考 文 獻 [1]萬暢,李文春,畢新勝,尹新文,李國禮.淺談國內(nèi)果園旋耕機存在的問題和解決思路[J].農(nóng)機化,2013,(05):15-17. [2]羅進軍,王斌,畢新勝,王劍,曾小輝,明光.果園避障旋耕機的研究與設(shè)計[J].農(nóng)機化研究,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作業(yè)試驗及使用建議[J].現(xiàn)代農(nóng)機,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)機化研究,2013,(04):92-95. [5]張義民,夏剛,魏高艷.柑橘園使用微耕機效應(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