中耕除草机设计

中耕除草机设计内容摘要：

世纪 90年代以来，随着现代农业技术的进步，中 3 耕除草与培土技术研究与示范推广工作得到各级政府高度重视 [4]。 从近 5年的中耕除草培土示范工程实施情况来看，尽管仍存在一些问题，但总体实施成效还是很明显的，得到了项目区农民认同和当地政府重视。 虽然我国中耕技术近年来得到了快速发展，取得了显著的经济、社会、环境效果，但仍处于 起步阶段。 从发展趋势看，中耕除草技术符合资源节约和环境友好农业发展要求，是国际农业技术发展的主要方向，也是我国可持续农业技术发展的主要趋势。 如何从我国国情出发，进一步完善区域中耕除草培土技术模式及技术体系，加大中耕除草培土技术示范推广力度，促进该项目技术成熟和发展，对于保护和恢复生态环境，发展现在农业、实现可持续发展作用十分重大 [5]。 3 设计原理及机构 设计原理 本设计按照大豆和玉米等旱地农作物中耕除草技术要求进行。 要求保证耕深稳定、除草率高、伤苗率低。 该机在机架前部安装地轮，地轮轴通过变速箱将 功率传递到升速轴，升速轴通过带轮将动力传递至安装有锥齿轮的轴，通过锥齿换向，接着由万向节将动力传递给与地面成一定角度的梳齿，最后安装的是随行仿形装置，同时在地轮与梳齿之间安装有松土铲，起到中耕作用。 该机的优点是动力消耗少和除草效果好，可根据作业要求进行中耕、除草、间苗等联合作业 [2]。 由于采用机械式除草措施，对农作物生长有很好的促进作用，同时有利于保护生态环境，减少化学除草对农作物的农药残留，提高作物的有机质含量。 该机的设计是与大功率拖拉机配套使用的挂接机具，与 56kW以上的拖拉机配套使用。 其结构设计实现了 一机多用，提高了各部分的通用性能，减少了机具的进地次数，降低了作业成本，对农作物增收效果十分明显 [6]。 主要设计参数为： 配套动力≥ 56kW 作业速度 :4～ 5 亩 /h（ ～ ） 作业行数 :3行 行 距 :400～ 500 mm 除草工作原理 本设计中耕除草机与拖拉机配套使用。 作业时，地轮把动力通过不同传动比的齿轮传递到升速轴，升速轴通过带轮将动力传递至安装有锥齿轮的轴，通过锥齿换向，接着由万向节将动力传递给与地面成一定角度的梳齿，带动梳齿式除草装置工作，并根据需要选择相应的传动比 ，以达到梳齿的圆周线速度。 在机架和除草装置之间安装 4 深松铲，可根据作业要求完成深松、中耕作业。 该机整体结构主要有地轮、梳齿式除草装置和机架等 3部分。 除草装置为对称式结构，即每行为两组对置旋转的梳齿除草装置，以满足大豆等旱地作物的农艺技术要求 [7]。 动力传递系统 整机动力由机架上的地轮驱动。 整机传动系统由地轮传动系统和单体传动系统构成。 传动路线是：地轮通过变速箱将动力传递给升速轴，升速轴上有带轮，然后通过皮带将动力直接传递给锥齿轴。 锥齿轴通过万向节将动力传递给梳齿，以达到除草所需动力 [8]。 4 拟定 传动方案 为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可由已知除草机行走速度 ～ ，可选地轮速度为 ，地轮的直径选择为400mm，则其转速为。 工作部件梳齿轴的转速设定为 135r/min,因此地轮到梳齿轴的传动比约为 ，反之为。 除草装置的工作阻力的确定和计算 除草机工作过程中，主要受到两方面的阻力。 首先，地面对地轮的摩擦阻力 F1 ,其次，土壤对松土铲的阻力 F2。 以下即 是对这两个阻力的计算。 1） F1 的计算 估计整机重量为 100kg，设摩擦阻力系数为 f,则 F1 =fmg。 考虑到工作机的工作路面情况，取 f=，故 F1 =600N。 2） F2的计算 F2=i   f [9] （ 1） 其中 f=hb/sin （ 2） i—— 工作部件数目  —— 土壤剪切应力 （ — ） F—— 切面积 h—— 耕深 B—— 除铲工作幅度 , 选 i=4,  =1,h=30,B=56,  =600 代入计算得 F2=1280N 所需功率和传动效率 由 P=nT/9550 或 P=FV, T=FL 计算功率 1)地轮所需功率 5 地轮的直径设计为 ,则有 P1= F1 V 600 1W 2）松土铲所需的功率为 P2= F2 v 1280 1w 则所需总功率为 3）传递过程机械效率 由表查得 ,V带传动、滚动轴承、圆柱齿轮动效率分别为  1=，  2=， 3= 传动装置传动比分配 此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。 如需要完整说明书和 设计 图纸等 .请联系 扣扣： 九七 一 九二 零八零零 另提供全套机械毕业设计下载。 该论文已经通过答辩 5 V带传动的选择 选择带型 根据计算功率和小带轮转速，查表得，选择普通 V带 A型。 确定带轮的基准直径 查表得需传递 ，可选用小带轮直径为 112mm,而带传动比此处设计为1，故大带轮直径选为 112mm. 计算带轮速度 100060 11 ndV d （ 3） 将 m in/135,112 11 rnmmd d  ， 代入得 V= 确定中心距和带的基准长度 根据传动的结构需要初定中心距 a0 取 （ 1d + 2d ）  a0  2（ 1d + 2d ） （ 4） 代入数据得  a0  448mm 6 初选 a0 =250mm, 而 L02212100 4 )()(2a2 a dddd dddd   （ 5） 故初步算得 L= 根据机械手册查的与其相近的基础长度，取 dL =900mm,由于 V带传动的中心距一般可以调整，故采用下式做近似计算，即实际中心距为： a 2 00 LLa d =258mm 确定带的根数 Z Lca KKPP PZ)( 00  （ 6） 式中 K 为考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数 ,此处由于传动比为 1，故包角为 1800 LK 为长度不同时的影响系数，简称长度系数 0P为单根皮带的基本额定功率 0P 为记入传动比的影响时单根功率增量，此处由于传动比为 1，故为 0[10]。 查得0P=， LK =， K =1 则 Lca KKPP PZ)( 00 =)( = 取 Z=1 确定带的张紧力 20 )(5 0 0 qvKzvPF C   （ 7） 式中 ， cP 为计算功率， z为皮带根数 , K 为包角系数 ,v为 V带速度 ,q为 V带每米质量。 代入数据得 20 )(5 0 0 qvKzvPF C  =500 28 )11 (8 5  = 计算带传动作用在轴上的载荷 sin2 0ZFFQ  （ 8） 7 其中 Z=1，  =1800 代入数据得 QF = 带轮结构设计 1d = 2d =112mm , B= ,L=35mm 6 齿轮的设计 选定齿轮类型精度等级材料及齿数 （ 1）由传动 方案可知，地轮到升速轴可选用直齿圆柱齿轮。 （ 2）中耕除草机为一般工作机器，速度不高，故选用 7级精。