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小型自動耕地機設計

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更新時間：2015-11-13
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小型自動耕地機設計
目錄
1緒論 1
1.1 國內外耕地機的發展及研究現狀 1
1.1.1我國耕地機發展 1
1.1.2 國外耕地機發展 5
1.1.3在海底耕地機的用途 7
1.2 鏈式耕地機的研究現狀 7
1.3 本論文研究意義 9
2鏈傳動概述及鏈刀式耕地機設計的初步理論 10
2.1 鏈傳動概述 10
2.1.1 鏈傳動基本原理 11
2.1.2鏈傳動的特點 12
2.1.3鏈傳動的應用 14
2.2 鏈傳動的失效分析 15
2.3 耕地機設計的初步理論 16
2.3.1土壤的主要物理力學性質 16
2.3.2土壤工作部件力學 18
2.3.3小結切割過程的分土壤切削阻力分析 19
3鏈刀式耕地機工作部件的設計 20
3.1 耕地機的工作原理 20
3.2 鏈式耕地機的特點 22
3.3 工作部件基本參數的選擇 22
3.4 工作部件切削土壤的力 27
3.5 發動機功率的確定和底盤的選擇 28
3.6 鏈刀式耕地機的整體參數計算與確定 31
3.7耕地器的結構 32
3.7.1耕地器的結構分析 32
3.7.2 耕地器的工作原理 33
4結論與展望 34
4.1結論 34
4.2觀察研究后根據鏈式耕地機的傳動環境與切削的分析提出見解 34
4.2.1 根據土壤介質鏈傳動的特點提出見解 34
4.2.2 土壤質地、濕度、硬度對土壤介質鏈傳動的影響 35
4.2.3 研究后對耕地鏈傳動的切削分析 35
4.2.4根據分析改進耕地鏈傳動的方式為逆時針切削方式 36
4.3寫論文的感受 36
參考文獻 38
致謝 39
1 緒論
1.1 國內外耕地機的發展及研究現狀
耕地機的歷史悠久，早期的犁鏵工具[1]就是耕地機的雛形，只不過沒有動力驅動。到了上世紀 50 年代開始，伴隨著機械化的普及，而且在一些相關的部件和結構原理沒有成型和系統的研究戰后的發達國家開始使用機械耕地機進行大范圍的農耕化作業，大大提高了勞動生產率。現在隨著技術的不斷進步和日益增多的工作要求，耕地設備的研究走進了一個新的時代，較為成型的耕地設備不斷涌現。但國內的耕地機的研究和使用起步比較晚。到了60 年代，旋轉式耕地機[2]已發展成為一種先進的連續挖土機械。適宜開挖梯形截面的農用溝渠。由于它牽引阻力小，能均勻散耕地內土壤，工作效率高，因而獲得迅速的發展和廣泛的使用。耕地機在歐洲、美洲各發達國家和亞洲的日本等國廣泛的應用在土方施工領域，僅美國年需求量就達數千臺。耕地機發達的國家主要有德國、意大利、美國、俄羅斯和日本等國。前蘇聯、意大利、法國和西德等國都有不同型號的系列產品，有的遠銷國外。從 70 年代末期開始，以鏈式耕地機的研究逐漸興起，到了 80 年代中期，美國等國已經有了較為成型的鏈式耕地設備。隨著改革開放的不斷深入，生產建設全面啟動，城市土方施工工程規模越來越大，各方面都面臨著巨大的挖溝工作量。經過 40 多年的發展，在耕地機應用方面，以其生產效率高，成本低，設備簡單，組裝方便，多為懸掛于農用拖拉機后端的可拆卸設備而被廣泛應用。其工作效率突出，且擴大了使用范圍，隨著電信事業廣播光纜的鋪設需要，鏈式耕地機的使用更為廣泛，目前已經在多個領域使用，比如，在狹窄的果園，以及在海底耕地機也有了重要的應用。
1.1.1我國耕地機發展
我國耕地機械起步較晚，經歷了從犁鏵式耕地機、圓盤式耕地機、螺旋式耕地機和鏈式耕地機的四個發展歷程。在我國除極少數單位引進國外的連續式耕地機外,國產耕地機仍處于設計研發的初步階段。
首先，在上世紀50年代主要是犁鏵式耕地機。這種耕地機結構簡單，工作可靠，零部件少，單位功率低，生產率高，作業成本低，耕地深度為30cm到80cm。主要缺點是機體笨重，牽引阻力大，犁鏵入土后，土垡隨翻土板曲面上升，翼板將土推向兩側，側壓板將溝壁壓緊，形成梯形斷面的溝[3]。
然后，到了上世紀70年代又出現了圓盤式耕地機，它以兩個高速旋轉的銑削圓盤，圓盤周圍是銑刀，一般以75 馬力到100馬力拖拉機牽引工作，前進速度 50m/h到150m/h，應用較廣，牽引阻力小，適應性強，作業質量好，但行走慢，傳動復雜，結構龐大，制造工藝要求高，單位功率消耗大，生產率比犁鏵式耕地犁低，它的耕地斷面是上口寬溝底窄的倒梯形，配套動力要求選擇功率大而行駛速度低拖拉機。由黑龍江建設兵團三師十八團研制的單圓盤耕地機簡圖[3]。
接著，上個世紀九十年代主要以螺旋耕地機為主，江蘇省農機局技術中心研制的1KLZ-27 型螺旋耕地機采用立式螺旋耕地刀具，耕地部件為直接安裝在一根直立軸管上的兩組螺旋刀片，集立銑、周向提升、螺旋葉片慣性拋散等原理于一體，使耕地過程中的切削、提升、拋散一次完成，其結構簡圖如圖 1.1所示。該機工作時土塊呈條狀沿螺旋線導向兩面拋落，以圓錐對數螺線為基礎的立錐式刀具，增強了對不同區域、不同土質的適應性，刀片采用組合式結構，刀柄、刀刃選用不同的材料，提高了使用壽命[4]
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