新型翻转犁挂接与翻转机构设计【全套图纸】.doc
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1、前 言随着农业生产的不断发展,翻转式双向犁的应用日益广泛。80年代初,我国曾引进多种形式的翻转犁,这种犁要求:采用三点挂接方式,翻转犁的升降是通过上挂接点和拖拉机连接为主的液压装置,只适用于小型翻转犁的升降。现采用的三点挂接方式,翻转犁升降下端两个对称的挂接点,以实现翻转犁的升降,挂接可靠,可提升较大重量的翻转犁。犁架相对于悬挂架能作180翻转,以实现左、右犁体的工位变换,进行梭式耕作。翻转机构作为翻转犁的主要工作部件,直接影响整机工作性能。但在其国产化进程中,存在结构复杂,断裂,磨损,翻转不可靠,工作位置不稳定等问题。为此,我用现在所学的农业机械学知识和实物对比、观察,对其翻转机构进行设计。
2、全套图纸,加153893706新型翻转犁挂接与翻转机构设计目 录1绪论21.1本课题来源及研究的目的和意义21.2国内外翻转犁发展状况21.2.1国内现状21.2.2 行业发展尚存三大问题2 1.2.3 国外现状31.3方案的确定41.3.1 工作示意图41.3.2工作过程42设计方案的选择42.1翻转犁的挂接与牵引4 2.1.1正确牵引4 2.1.2挂接调整52.2翻转机构的工作原理52.3翻转犁作业5 2.3.1结构分析63翻转机构的设计73.1主要性能指标及其技术参数73.2工作阻力与配套动力的选择7 3.2.1翻转犁的工作阻力7 3.2.2翻转犁正压力8 3.2.3液压缸的选择83.3
3、犁头的设计9 3.3.1犁头的组成10 3.3.2 犁头各个螺栓剪切力11 3.3.3 轴的设计113.4销轴的校核124结论13致 谢14参考文献15摘 要我国是一个农业生产大国。现阶段,我国的农业生产是从农业机械化生产替代人力和小型农机具,以此来提高农产品总值,并有效的改善从事年农业生产者的生活条件。现在,农机市场处于一种比较活跃的状态,各种农机具的研发和生产,推动了我国农业机械化的发展。翻转犁的投入和生产是农机市场经济的重要部分。翻转犁主要用于耕地、整地,大多数农作物在播种或者栽培前都要对土壤进行改善,为其提供一个良好的生长环境。翻转犁主要是由犁头架、犁梁、犁体、合墒器等组成,它的挂接方
4、式与其它农机具是基本相同的,但是翻转犁在工作时不仅需要动力部分牵引悬挂,而且需要犁头架对整个犁组翻转。犁头架作为双向翻转犁的重要部分,既起到挂接牵引作用,又起到翻转作用。本次设计将围绕犁头进行阐述和设计。关键字:挂接 牵引 翻转机构 犁头架 1绪论1.1本课题来源及研究的目的和意义21世纪,我国全面进入了全面建设小康社会 ,加快推进社会主义现代化的发展阶段,我国农业和农村经济也进入了新的历史发展时期。农业现代化进程加快、农业和农村经济战略统一化,必然要求农业机械向更广的领域,更高的水平上发展。农机化发展面临新机遇,农业现代化对农业机械化形成了巨大需求。农业机械是农业生产力的重要组成部分,而农业
5、整地机械不仅是农业机械的先头组成,更是农业生产的开始,因此,在活跃的农业现代化发展上有着不可忽视的地位。现在的农业整地机械种类繁多,各种各样层次不齐,半悬挂式、全悬挂式逐步替代了以往的牵引犁。随着农业机械的发展,整地机械向着高速、高效、操纵简单、保质、保证安全等多方面进行。翻转犁是现代整地机械研发的结晶,但仍具有很多的发展空间,现就对翻转犁的挂接与翻转机构进行设计。翻转犁的主要特点:(1)结构简单、操作方便、作业效率高。(2)翻转犁的犁铧,上下对称,犁刀起到翻土、碎土作用。限深轮限定耕作深度。采用单液压缸带动翻转犁翻转,单液压缸是双向180翻转来进行耕地作业,操作步骤有:中立-前推-后推-中立
6、。作业时翻转犁从农田的一方行走,到地头后,拖拉机掉头,翻转犁翻转即可顺着翻土的一侧继续工作。1.2国内外翻转犁发展状况1.2.1国内现状 近两年,我国在一系列惠农政策的驱动下,作为我国农机工业一部分的耕整机械行业得到了快速健康发展,整个行业所呈现出的良好发展势态是多年来未曾有过的。据中国农业机械工业协会耕整机械分会统计,2005年不仅分会会员企业产销两旺,经济效益状况明显改善,全行业也由亏损转为低水平盈利,工业产值与销售分别比2004年增长了30和50以上。进入到2006年,大中型拖拉机配套农具市场在2005年的基础上继续平稳发展,预计今年全行业的产值和销售额仍将有较大幅度的增长,翻转犁的产销
7、形势进一步趋旺,显示出了全国农机具市场巨大的发展潜力。 由于我国局部农村生产力水平还很低, 经济还不富裕, 所以在今后四至五年内, 液压翻转犁的市场需求还是比较乐观的。1.2.2 行业发展尚存三大问题尽管当前耕整机械行业发展的势态较好,但尚存在着一些制约因素及问题。耕整机械行业缺少有一定经济实力、有知名品牌产品、具有较强研发能力的龙头企业。国内现有的大多数农机具企业经济实力弱、生产规模小,年销售额在l亿元以上的企业屈指可数。不少企业生产工艺和设备落后,技术力量贫乏,发展后劲不足,难以生产技术含量相对较高的产品。尤其是一些小型企业产品的质量问题很多。缺少自主知识产权的品牌产品,特别是技术含量相对
8、较高和与大型拖拉机配套的农机具产品。目前大多数企业仍缺乏自主研发能力,农机科研院所在转型后研发能力也有所减弱,特别是对基础部件的研究不够,新产品的研发也以模仿为主。 中小型产品同质化、市场无序低价竞争等问题严重。在一些地区同类产品生产厂家高度集中,产品在功能和结构上几乎没有区别,如河南商丘市附近的机引犁厂,在全国农机展上就可看到每个地区都有十几家企业在展示同一类的产品。特别是个别企业以代用材料和简化制造工艺来降低生产成本,在市场进行无序低价竞争,其对行业发展的负面影响不可低估。因此,要使耕整机械行业保持稳定、健康发展,行业中有实力的企业亟待强化品牌意识,增强自主创新能力,并在产品的多样化、增加
9、附加价值等方面下功夫。而小企业则应通过保证产品质量,以发展自己的特色产品求生存。1.2.3 国外现状国外的农业机械化已经达到了一个很高的程度。从农业作业程度上来说,国外的翻转犁农业生产效率很高,各种大功率的拖拉机,带动不同犁铧数量的翻转犁,6铧、7铧的翻转犁在国外很普及,但是在我国,用的还是4铧犁、5铧犁,有些地区还是引进的高幅宽作业的翻转犁。现在的国外的翻转犁产品在同一系列上规格多样,适用于不同的大功率拖拉机。 系列化是农业机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程,形成了大型不同规格的产品。与此同时,产品更新换代的周期明显缩短。利用GPS(全球定位系统)、GIS和GSM技术
10、,实现了精准农业,如无线电数据通信、机器监测、诊断、工作与业务管理软件和机器控制等装置。精准农业由以下3部分组成:(1)计算机辅助农田作业系统。其包括机载计算、GPS微波定位和高速无线电通信3项技术。在运行中,机载系统通过无线电接收整个无线网络中的农业耕作数据、土壤数据或现场规划数据。这些数据都显示在驾驶室内的一个屏幕上,司机在驾驶室内能够直观地了解机器的作业位置,并准确地判断需要的精准耕地位置及其耕深。(2)关键信息管理系统,监测机器中极其关键的性能与作业参数,并且通过无线电将数据从该机器传送到业主办公室。业主可立即分析数据以便估量机器的当前状态,或加以收集和整理,以便显示机器的作业趋势。(
11、3)把即时数据监控机器的数据及时传送给业主,产生一个集成的现时作业模型,使业主能在接近实时条件下对现场或远处监控各种作业。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。这些功能包括:利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置,并任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动,使目标始终保持在屏幕上。1.3方案的确定1.3.1 工作示意图图1-1 工作示意图1-牵引架 2-调节螺杆 3-牵引调节座 4-升降油缸 5-犁架 6-翻转液压缸 7-犁体 8-陷深轮 1.3.2工作过程: 翻转犁在工作前由拖拉机和行走轮将翻转犁悬空,带入农
12、田,进入农田后,可卸下行走轮。工作时拖拉机通过后悬挂连接牵引架使翻转犁处于悬空状态,牵引架可通过调节螺杆改变与犁架的相对角度,拖拉机也可根据情况调整后悬挂牵引点的高度,使翻转犁在任何情况下都能保持最佳的入土角度。三点挂接是拖拉机牵引、悬挂的主要方式。翻转犁由液压缸提供翻转动力,手动拉杆调幅装置,限深轮控制前后耕深,根据农田性质,选择合适的幅宽。耕地时,犁铧将土壤翻向一侧,行进到地头后,拖拉机提升翻转犁,同时,翻转犁翻转180,拖拉机掉头,顺着刚犁过的地方继续工作,土壤翻垡的方向一致。农田耕地完成后,翻转液压缸收缩,使两排翻转犁同时悬空,犁头后挡板有一个销孔,固定翻转液压缸,安装行走轮。即可拖带
13、翻转犁离开农田。2设计方案的选择2.1翻转犁的挂接与牵引全悬挂翻转犁由悬挂装置(犁头、翻转轴、油缸、转向阀)、横向水平调节螺栓、犁架(梁)、犁体(犁柱、犁壁、犁胫、犁铲、犁侧板)、限深轮、调幅斜撑杆等组成。2.1.1正确牵引悬挂翻转犁正确牵引标志是拖拉机在正常耕地作业时,中央拉杆在拖拉机上应挂接固定在高位,与犁头挂接应在长孔中,处于中间位置,从而可前后摆动。左右提升拉杆的长度一定要调节一致、适宜、以确保犁地时能达到最大耕深,并保证犁提升翻转时不碰地面。左右下拉杆处于对称位置并在上提升杆的圆孔中,下拉杆的左右限位杆销放在长孔位置上,要让悬挂架有35cm的活动量。使犁架纵梁与拖拉机前进方向一致,保
14、持平行。前犁铲翼偏过拖拉机右轮内侧1025lnm,即单体犁耕宽的重叠量。轮式拖拉机配全悬挂翻转犁时,拖拉机的轮距必须与犁的总耕幅相适应,才能保证正确牵引,也有利于在采用内翻法耕地时耕到边。拖拉机轮距的调整:轮式拖拉机轮距=犁总耕幅+12单体犁宽+轮胎宽度(cm);前轮比后轮轮距宽10-15cm(拖拉机行走在沟里)。后轮轮距相当于3个犁垡的宽度。2.1.2挂接调整(1)犁的前后水平调整 调整方法:伸长或缩短中央拉杆,直至犁架前后水平。(2)犁架左右水平调整 通过水平调节限位螺栓,使犁工作时左右水平(从后面看犁柱与地面垂直,也可向已翻地方向稍有倾斜,翻土效果会更好)。左右限位螺栓要调节一致。(3)
15、正位调整 在耕地过程中若出现犁架偏斜、前体犁漏耕、接垡不平、左右下拉杆向未耕地方向偏斜、拖拉机操向困难等,应调整悬挂左右拉链或限位杆销,使后体犁向未耕地方向偏摆,后犁犁侧板压向沟壁,这样犁在耕地过程中借助沟壁的反作用力而摆正。若犁架向相反方向偏摆,前体犁重耕,接垡不平,左右下拉杆向已耕地方向偏摆,调整方法与上述方法相反。犁 摆正后,看前体犁的宽度是否合适,若不合适,则在犁上左右移动调节悬挂轴。前犁耕宽过大,应向未耕地方向移动悬挂左右拉链或限位杆销;反之则向已耕地方向移动。经过上述调整后,若前体犁的耕宽仍不合适,则只有通过调整拖拉机的轮距才能克服。(1)耕深调整 悬挂犁的耕深调整随着拖拉机液压系
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