雙動力微型耕作機械研究與開發(fā)說明書[帶圖紙].doc

鍵入文字目錄第一章緒論.11.1微型耕作機械的發(fā)展歷程與特點.21.2微型耕作機械的應用現(xiàn)狀.21.3微型耕作機械的發(fā)展趨勢.51.3.1微耕機的發(fā)展趨勢.51.3.2我國微耕機發(fā)展存在的問題.51.4微型耕作機械的市場前景分析.61.4.1中國微型耕作機市場分析.61.4.2市場前景.71.4.3發(fā)展思路.71.5本次畢業(yè)設(shè)計的意義和目的.8第二章微型耕作機原理及設(shè)計方案選擇.92.1整機結(jié)構(gòu)及工作原理.92.2微型耕作機的設(shè)計方案.9第三章雙動力微型耕作機的機構(gòu)設(shè)計計算.113.1設(shè)計的原始數(shù)據(jù).113.1.1旋耕機主要技術(shù)參數(shù).113.1.2減速器主要參數(shù).113.2設(shè)計計算書.113.2.1動力源的選擇.113.2.2帶傳動設(shè)計.133.2.3鏈傳動設(shè)計.243.2.4機架設(shè)計.283.2.5軸的校核.303.2.6軸承的校核.343.2.7履帶行走機構(gòu)計算.34第四章總結(jié).37參考文獻.39致謝.412第一章緒論我國在蔬菜生產(chǎn)上所利用的大棚源自廿世紀30年代。我國園藝學科的奠基人吳耕民先生在杭州覽橋園藝場設(shè)置木框玻璃覆蓋溫床，開創(chuàng)了夏菜玻璃溫床育苗技術(shù)，后來改木框為土墻。到了50年代后期，杭州市蔬菜研究所(原杭州市蔬菜試驗場)采用玻璃土溫室栽培番茄、辣椒。60年代，從日本引進塑料薄膜，開始應用塑料薄膜進行小拱棚栽培蔬菜。60年代后期、70年代初，塑料中小棚開始在各地推廣，主要在冬春季育苗及果菜類蔬菜的早熟栽培；同期，占地約667平方米的簡易鋼架塑料大棚在長春市投入使用，而后上海等地也開始生產(chǎn)鋼架大棚用于種植蔬菜。值得一提的是，1974年杭州市江干區(qū)首次利用竹架塑料大棚栽培蔬菜獲得成功，這為大棚的迅速發(fā)展起了重要作用。但是，從20世紀30年代至70年代，我國的大棚蔬菜生產(chǎn)僅僅處于探索階段，特別在我國南方地區(qū)，并未形成規(guī)模。目前所使用的大棚實際上開始于20世紀80年代初，這是以裝配式鍍鋅薄壁鋼管大棚的開發(fā)成功為標志的。但由于當時處于計劃經(jīng)濟時代，大棚的推廣經(jīng)歷了一個艱難的過程，這不僅因為廣大菜農(nóng)對塑料大棚的優(yōu)越性不甚了解，人們對大棚的性能未充分認識和掌握，而且與昂貴的價格有關(guān)(菜農(nóng)的經(jīng)濟實力較低)，另外，大棚蔬菜生產(chǎn)的配套技術(shù)尚不完善以及南方地區(qū)冬春季的氣候特點等均在一定程度上影響了大棚的大面積發(fā)展。所以，在我國南方地區(qū)，大棚的推廣經(jīng)歷了菜農(nóng)被動接受到主動要求這樣一個質(zhì)變的過程。到了80年代后期，特別是90年代初，隨著我國市場經(jīng)濟體制的確立，以及農(nóng)村種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大棚蔬菜得到了飛速發(fā)展。浙江省的大棚發(fā)展過程可以說是我國南方地區(qū)大棚發(fā)展的一個縮影。目前我國南方地區(qū)的大棚面積已經(jīng)發(fā)展到了前所未有的程度，如上海市有2000公頃，江蘇省有60000余公頃，整個南方地區(qū)的大棚面積已達到15萬公頃以上。大棚的耕作是大棚蔬菜種植生產(chǎn)過程中第一道工序，也是保證大棚蔬菜豐產(chǎn)豐收的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大棚人工耕作的勞動強度大、作業(yè)量大，而且效率低。隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,溫室大棚面積的不斷增加,人工耕作的缺點更加凸顯。微型耕作機是近幾年發(fā)展起來的一種微型機動耕作機械，其主要特點是施耕和除草作業(yè)時，工作部件與行走裝置合二為一，其機具體積小，操作簡單，機動靈活，可廣泛用于大棚、菜地、果園等小塊地作業(yè)，配上相應農(nóng)具可完成犁耕、播種、開溝、覆膜、起壟和運輸?shù)葼恳鳂I(yè)，也可抽水，噴藥等固定作業(yè)。其耕作不僅能夠提高生產(chǎn)效率，減少農(nóng)民勞動強度，還可以提高作業(yè)量，節(jié)省勞動時間，不務農(nóng)時，適時種植，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計顯示可提高工效5倍以上，特別是在淡季，蔬菜能提前上市，經(jīng)濟效益可提高2-4倍，實現(xiàn)節(jié)本增效，具有很高的社會和經(jīng)濟效益，大大增加了農(nóng)民的收入。發(fā)展機械化耕作業(yè)也是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化的一個重要方面，對于推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，拉長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，提高農(nóng)業(yè)資源利用率，大幅度提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，增加農(nóng)民收入，具有重要戰(zhàn)略意義。同時使勞動生產(chǎn)率雙動力微型耕作機的機構(gòu)設(shè)計計算3大大提高,也減輕了農(nóng)民的勞動強度,增加了農(nóng)民的收入,推進了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展進程。1.1微型耕作機械的發(fā)展歷程與特點我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快，微型耕作機的開發(fā)生產(chǎn)有30多年的歷史。在20世紀70年代生產(chǎn)的微型耕作機的主要功能僅限于稻麥作業(yè)的犁耕、旋耕和收割等；20世紀90年代，隨著種植業(yè)的發(fā)展，特別是經(jīng)濟作物種植和蔬菜大棚的推廣，微型耕作機的功能擴展到深旋耕、輔膜、中耕除草、地下收獲等。其產(chǎn)品品種已達20多種。我國很早就開始了微耕機的開發(fā)，但由于多種原因沒有形成產(chǎn)品，直到20世紀80年代未和90年代中期，隨著土地聯(lián)產(chǎn)承包責任制的發(fā)展、農(nóng)民收入的提高及我國小型柴油機和汽油機趨于成熟等，我國多功能微耕機的發(fā)展開始起步。這一時期，主要是仿照國外產(chǎn)品，但由于材料、熱處理工藝和國外的差距，所以剛開始時齒輪箱和刀具部分存在的問題比較多，微耕機工作不長時間，齒輪箱就發(fā)熱嚴重、漏油或齒輪損壞，還有旋刀不入土、刀片易斷裂等故障。20世紀90年代中期至2001年，隨著我國農(nóng)村種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，工廠化設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，經(jīng)濟類作物種植面積的增加及農(nóng)民收入的繼續(xù)提高，我功能微耕機有了一個較大的發(fā)展。這一階段，除了許多農(nóng)機廠和農(nóng)機研究所外，一些發(fā)動機廠、拖拉機廠、機床廠、林業(yè)機械廠、汽車配件廠和摩托車廠等也都紛紛涉足微耕機行業(yè)。如安徽長江農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司(安徽六安手扶拖拉機廠)生產(chǎn)長江系列田園管理機，山東常林集團(山東手扶拖拉機廠)生產(chǎn)沭河系列耕耘機，浙江四方集團公司(浙江省永康拖拉機廠)生產(chǎn)四方系列管理機，東風農(nóng)機集團公司(常州拖拉機廠)、福建拖拉機廠、廣西南寧手扶拖拉機廠等也開始生產(chǎn)微耕機，就連重慶的3大摩托車生產(chǎn)廠(嘉陵、隆鑫和宗盛)也都先后涉足微耕機。據(jù)估計，僅山東省2000年生產(chǎn)微耕機的企業(yè)就超過了30家，到2001年底全國生產(chǎn)微耕機的廠家達100多家。眾多廠家依據(jù)自身的特點開發(fā)和生產(chǎn)不同類型的微耕機，有的還根據(jù)當?shù)剞r(nóng)作物的種植特點給微耕機增加了一些新功能，比如開發(fā)了一些用于套種的配套機具等。從2002年起的約5年內(nèi)，我國的微耕機應該處于成熟階段。機型和質(zhì)量將基本穩(wěn)定，生產(chǎn)廠家的數(shù)量也將趨于穩(wěn)定。微型耕作機具有先進的耕作技術(shù)、多功能的優(yōu)勢、小巧靈活、適應溫室大棚和果園林間等小地塊作業(yè)、安裝拆卸方便、使用收益高等特點。1.2微型耕作機械的應用現(xiàn)狀改革開放以后，廣大農(nóng)民的經(jīng)濟生活水平逐漸提高，同時農(nóng)村剩余勞動力向工業(yè)、城市轉(zhuǎn)移，促使農(nóng)民生活水平迅速提高，這樣又激發(fā)了農(nóng)民購買使用微型耕作機的熱情。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前為止，全國研究開發(fā)的單位大約有30多家，但生產(chǎn)規(guī)模都4不大，最高年產(chǎn)量均未超過3000臺，大部分在試生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)中。就目前全國的年總產(chǎn)量來看，耕作機還不足2萬臺。我國微型耕作機開發(fā)生產(chǎn)有30多年歷史，在20世紀70年代生產(chǎn)的微型機主要功能僅限于稻麥作業(yè)的犁耕、旋耕和收割等。到20世紀90年代，隨著種植業(yè)的發(fā)展，特別是經(jīng)濟作物種植和蔬菜大棚的大力推廣，微型耕作機的功能擴展到深旋耕、鋪膜、中耕鋤草、地下收獲等。其產(chǎn)品品種已達20多種，具有代表性的機型見下表。-序號型號配套動力（kW）生產(chǎn)廠家主要功能-11GXZ-504.2kW汽油機浙江寧海糧食機械廠旋耕、播種2LT蘭天4.41kW柴油機廣西蘭天集團公司旋耕、犁耕、噴灌3WGJ-5-63.68，4.41kW柴油機膠州青駿農(nóng)機廠旋耕、犁耕、播種41ZD-202.2kW柴油機湖南耒陽插秧機廠水田犁耕、耙5多面手4.41kW柴油機北京市農(nóng)機技術(shù)開發(fā)公司旋耕、犁耕、收割6KM4.41kW柴油機無錫華源凱馬機械有限公司旋耕、犁耕7禾豐3.68kW柴油機天津靜海興盛機械廠旋耕、犁耕、碎土8博昌牌山東博昌農(nóng)機股份有限公司旋耕、犁耕、鋪膜9亞細亞5.1kW柴油機韓國旋耕、犁耕、鋪膜10小牛5.1kW柴油機臺灣元凱機械公司旋耕、中耕11JN-314.41kW柴油機廣西容縣微型手持拖拉機廠犁耕、耙田12農(nóng)豐4.41kW柴油機揚州蘇揚機械廠旋耕、犁耕、中耕1341Y手扶4.41kW柴油機河南三門峽農(nóng)康拖拉機廠旋耕、犁耕14SF53.68kW柴油機浙江四方集團公司旋耕、中耕151Z-1054.41kW柴油機重慶合盛工業(yè)有限公司旋耕、開溝、抽水16佳毫4.41kW柴油機福州柴油機總廠旋耕、犁耕1751CA4.41kW柴油機上海市農(nóng)機研究所旋耕、犁耕18JC-64.41kW柴油機金壇柴油機有限公司旋耕、犁耕、地下收獲鹽城市農(nóng)機化研究所-微耕機目前在國內(nèi)生產(chǎn)和銷售的機型主要有兩款：一款是由風冷汽油機或水冷柴油機作為動力，皮帶或鏈條式齒輪箱作為傳動裝置，配以耕作寬度為500-1200mm的旋耕刀具，價格一般在2000-3500元之間，經(jīng)濟性較好，但多用途擴展能力有限，結(jié)構(gòu)也較為簡單，適合經(jīng)濟條件較差，用途較為簡單的地區(qū)使用。生產(chǎn)廠家主要集中在山東、重慶、湖南、河北、湖北、四川等地。雙動力微型耕作機的機構(gòu)設(shè)計計算5另一款是由風冷柴油機或大馬力風冷汽油機作為動力，全軸全齒輪牙箱作為傳動裝置，配以耕作寬度為800-1350mm的旋耕刀具，價格一般在4500-6000元之間，整機采用齒輪傳動，動力無損，耕幅寬，耕深深，適應性強，各種土質(zhì)均能適應，部件鋼性好，使用壽命長。變速箱體采用球墨鑄鐵精鑄毛坯加工令強度更高，使用壽命更長。離合方式采用摩擦片式離合器，可輕松實現(xiàn)換檔，倒檔等功能。該類機型價格較高，但擴展能力出眾，配備相應農(nóng)具可完成旋耕、犁耕、播種、脫粒、抽水、噴藥、發(fā)電和運輸?shù)榷囗椬鳂I(yè)，能實現(xiàn)真正的多功能多用途。生產(chǎn)廠家主要集中在重慶、湖北、云南、四川等地。目前，微型耕作機的形式各種各樣，但功能大同小異，由于其體積相對較小，使得在狹小的空間、溫室大棚和果園林間特別是在設(shè)施農(nóng)業(yè)中應用相對集中廣泛。但到目前為止，國內(nèi)應用僅限于此，對于城市建設(shè)、社區(qū)管理、營林植樹、園林園藝等使用領(lǐng)域幾乎是空白。城市建設(shè)社區(qū)公共服務建設(shè)及綠化營林中使用機械化水平低下，市場提供的機械設(shè)備極度匱乏和薄弱，特別是適合人群居住的城鎮(zhèn)和社區(qū)建設(shè)的低噪音、低污染排放符合環(huán)保要求的微小型多功能機械尚屬空白。中國的設(shè)施機械發(fā)展較慢，作用機械應用較少，作業(yè)機具的配置水平不高，多為借用現(xiàn)有陸地用小型耕作機械。由于其機構(gòu)大、適應性差、生產(chǎn)效率低、作業(yè)質(zhì)量差、種類少，甚至有些是空白和價格偏高等問題，不易為廣大農(nóng)民所接受，均未得到很好推廣應用，遠遠不能滿足當前設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。1.3微型耕作機械的發(fā)展趨勢在國外，如日本、韓國、美國、以色列等國家在發(fā)展溫室的過程中對溫室作業(yè)機具進行了研究推廣和應用。許多溫室內(nèi)作業(yè)項目均已實現(xiàn)了機械化，尤其是耕作機械，作業(yè)性能穩(wěn)定、功能齊全、小巧輕質(zhì)，廣泛地應用于設(shè)施農(nóng)業(yè)和農(nóng)田作業(yè)方面。但是從目前中國直接進口的使用情況來看，普遍存在價格偏高、維修服務弱，難以適合中國實際使用情況，很難廣泛應用。國內(nèi)一些科研、生產(chǎn)單位也嘗試開發(fā)了一些溫室作業(yè)的小型作業(yè)機械和管理機產(chǎn)品。從技術(shù)上講，有兩種類型：一是從國外引進樣機，合作生產(chǎn)。這類機型一般比較先進，可配套多種機具進行作業(yè)，性能教