田間拾包機設計答辯稿

1、田間拾包機設計,導 師: 答辯人: 專 業(yè): 機械設計制造及自動化,隨著我國農業(yè)現(xiàn)代化進程的加快,農業(yè)機械化將成為農業(yè)生產的主導方式,“人減、機增”的趨勢不可逆轉,對農機裝備的需求將呈現(xiàn)剛性增長的態(tài)勢。“我國農業(yè)機械化發(fā)展總體上已經(jīng)從初級階段跨入了中級階段,并加速向高級階段邁進?！?現(xiàn)階段，我國在研發(fā)、設計、制造、銷售以及服務等多個方面都建立了完善的農機工業(yè)體系，農機產品的服務對象也幾乎涵蓋了我國的整個農業(yè)

2、領域，如畜牧業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和副業(yè)等。我國的小型農業(yè)機械產品生產起步的時間較早，質量優(yōu)異并且成本較低，在近些年來不斷發(fā)展和研究過程中，產品種類日益齊全，并且生產能力逐步擴大，性價比也能夠很好的滿足我國農民的支付能力和使用水平。,,,緒論,現(xiàn)代農業(yè)機械發(fā)展的現(xiàn)狀：,,,田間拾包機工作裝置簡介：,田間拾包機工作裝置的形式是直接用來拾取谷包的田間作業(yè)工具，它利用液壓缸伸縮來完成動臂升降、斗桿推拉和卡爪的抓取，之前這種專用機械還沒有，但有些類似機

3、械。我的設計是借鑒了隨車吊和挖掘機的工作方式。拾包機放在一輛汽車上，類似于隨車吊。工作裝置可以看成是由動臂、斗桿、卡爪、支架、回轉裝置、動臂液壓缸、斗桿液壓缸、卡爪液壓缸及連桿機構組成。,本文設計的田間拾包機抓取的谷包重量為60kg，整機重量為500kg。本文主要對由動臂、斗桿、卡爪、連桿機構組成的工作裝置和液壓系統(tǒng)進行設計，設計的工作裝置和液壓系統(tǒng)要能滿足拾取基本動作要求，并能完成復雜的復合動作。本文主要的設計內容包括拾包工作裝置的總

4、體設計和機構拾取力分析，液壓系統(tǒng)的整體設計和設計完成后對關鍵液壓元件進行設計計算并校核。,,,田間拾包機擬達到的工作要求 ：,,增加目的性與計劃性，提升成功的機會。,,總體方案設計,,1.工作裝置構成及工作原理,圖1 工作裝置組成圖,其中1-底座；2-回轉驅動裝置；3-回轉支撐； 4-支撐架； 5-動臂油缸； 6-動臂；7-斗桿油缸；8-斗桿； 9-卡爪油缸；10-卡爪,圖1為田間拾包機工作裝置基本組成及傳動示意圖，如圖所示拾取工作裝置

5、由卡爪連桿、斗桿、動臂、相應的三組液壓缸等組成。動臂下鉸點鉸接在支撐架，通過動臂缸的伸縮，使動臂連同整個工作裝置繞動臂下鉸點轉動。依靠斗桿缸使斗桿繞動臂的上鉸點轉動，而卡爪鉸接于斗桿下端，通過卡爪油缸的伸縮使卡爪繞斗桿前鉸點轉動。 卡爪自身帶了一個雙向液壓缸，液壓缸的伸縮時左右兩對卡爪張開和收縮，抓取前，油缸伸出，卡爪張開，以便于抓取谷包。抓取后，油缸收縮，卡爪合攏，防止谷包掉落。3為一個回轉支撐軸承，用于拾包機工作裝置做

6、回轉運動，通過3上的齒條和軸承上的齒輪嚙合來驅動它的回轉。回轉角度為180°，能滿足工作要求。驅動力同樣來至汽車上的液壓泵。,2.動臂種類的選取,動臂是卡爪工作裝置的主要部件，一般可以分為組合式和整體式， 目前采用得多的是整體式動臂。整體式動臂的優(yōu)點是結構簡單，輕巧，質量輕而剛度大。整體式動臂又可分為直動臂和彎動臂兩種。其中的直動臂結構簡單、質量輕、制造方便。彎動臂是目前應用最廣泛的結構型式，與同長度的直動臂相比，可以得到較廣

7、的作業(yè)范圍，經(jīng)比較，選擇整體彎動臂。,3.動臂油缸布置方案選擇,動臂油缸一般布置在動臂的前下方，有兩種具體布置方式。油缸前傾布置方案，即當動臂油缸全伸出，將動臂舉伸至上極限位置時，動臂油缸軸線向支撐架前方傾斜；油缸后傾布置方案，即當動臂油缸全伸出，將動臂舉伸至上極限位置時，動臂油缸軸線向支撐架后方傾斜，兩種方案中，在動臂油缸作用力相同時，后傾方案能得到較大的動臂作用力矩,因此，本次設計采用油缸后傾布置方案。,,,,4.卡爪的組成及裝配

8、方式,卡爪由卡板、卡爪臂、雙向油缸、和主軸組成?？ㄗΡ塾袃深?，兩兩組合然后通過軸承裝配在主軸上。油缸是保證卡爪的張開和收縮。在兩對卡爪臂中間安裝了六塊卡板。目的是使卡爪與谷包的接觸面積更大，防止谷包被卡爪抓破?？ò逋ㄟ^螺栓和螺母禁固在卡爪臂上面，間距在100左右。均勻布置在卡爪的左右兩邊,5.回轉裝置的選擇,為了滿足工作的需求，拾取機構必須能夠實現(xiàn)180°旋轉。回轉裝置是使整個拾取機構繞著底座旋轉，本設計采用的是回轉支撐軸承做

9、回轉裝置，支撐架安裝在回轉支撐軸承上，回轉支撐軸承安裝在底座上，這樣就實現(xiàn)了支撐架與底座之間的相對轉動?；剞D支撐軸承外徑上有齒輪，所以我設計了齒條和齒輪嚙合來驅動齒輪轉動， 進而帶動軸承轉動。齒條運動的驅動力來至液壓缸。因為車子上有液壓系統(tǒng)可用。,,,,,液壓驅動裝置設計,,W,O,T,1.回轉機構液壓缸的選取,2.工作機構液壓缸的選取,根據(jù)整機的質量和回轉支承軸承的摩擦系數(shù)。粗略設計液壓缸選用HSG型工程用液壓缸。活塞桿直徑為50mm

10、,.最大推力31000N，最大拉力為23000N，.能滿足機器的工作要求。 液壓缸行程，根據(jù)實際工作要求，拾包機的回轉角度在0-180度。行程等于回轉支承軸承周長的一半， 即h=ΠD/2，經(jīng)計算， 取整h=420mm.,動臂液壓缸選用HSG型工程用液壓缸?；钊麠U直徑為40mm,.最大推力21000N，最大拉力為16000N，由于谷包的重量不是很大， 拾包機本身的質量也不是很大， 參照挖掘機的動臂參數(shù)和拾包機的工作范圍 ， 粗

11、略的選取動臂液壓缸的行程為400.mm.液壓缸的長度根據(jù)裝配的基本尺寸而定。其他的液壓缸也類似的選取。,,,3.液壓回路與控制系統(tǒng),拾包機是安裝在小型的專用汽車上，所以各個液壓缸的液壓動力來源于汽車上的液壓馬達，通過油管與液壓泵相連接，采用三位四通多路換向閥來控制各液壓缸的伸縮， 實現(xiàn)拾包機的正常工作油管的長短根據(jù)實際情況而定， 但是要保證不能干擾液壓缸的伸縮，油管用管夾固定在拾包機的動臂和斗桿上，。油路的分流采用分流閥。,淘麥刷 h