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小型温室电动松土机的研制
作 者: 付静
导 师: 李汝莘
学 校: 山东农业大学
专 业: 农业机械化工程
关键词: 温室大棚 松土机 电动机
分类号: S625.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 155次
引 用: 2次
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内容摘要
推进设施农业快速发展,首要是发展相适应的设施农业机械。目前,我国温室大棚的机械化作业水平还比较低,大多数作业仍依靠传统的手工劳动,强度大、效率低。松土作业是一项基础性作业。针对国内现有大棚耕耘机械存在着体积大、适应性差、价格高等问题,研制了适宜于国内大棚作业的小型电动松土机。针对大棚空间狭小的特点,松土机的配置实行了简化。整机主要由电动机、减速齿轮、行走机构、松土刀、深度调节机构等组成。电动机提供动力,通过联轴器与减速齿轮轴连接。工作部件由刀盘和立式松土刀组成,分为两组,由减速齿轮带动。深度调节机构由手柄、链轮及链条组成,通过改变机架的高度实现松土深度的调节。电动机只提供松土动力,机架本身不自走。行走、转向均由人工控制。为减轻整机质量和降低造价,用减速齿轮代替变速箱。采用自制的立式松土刀,进一步简化了动力传递方式和工作部件的机构。对机组前进速度、松土刀转速、松土深度等参数之间的关系以及对作业能耗的影响进行了理论分析,确定电动机的功率和型号。建立平面坐标系,分析推导出松土刀的运动方程和速度方程。采用有限元分析方法对松土刀进行了强度分析和优化设计,对其它主要零部件进行了强度校核,进一步优化了松土机的运动参数与结构参数。设计并绘制了松土机图样,制造了样机。在实验室土槽内对样机进行了试验,试验结果表明:立式松土刀入土性能和碎土性能都比较好,地表平整,土壤容积密度适中。与旋耕刀相比,减少了抛土的动力消耗。立式松土刀电动松土机,质量轻、能耗低、无污染,在温室大棚内使用具有一定的优越性。
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全文目录
摘要 7-8 ABSTRACT 8-10 1 引言 10-14 1.1 本课题的目的和意义 10 1.2 国内外温室耕耘机械的发展现状及存在问题 10-12 1.2.1 国外温室耕耘机械的发展现状 10-11 1.2.2 国内温室耕耘机械的发展现状 11-12 1.2.3 国内外温室耕耘机械存在的问题 12 1.3 温室土壤的物理特性 12 1.4 温室内松土作业的主要作用 12-13 1.5 研究的内容和方法 13 1.6 预期目标 13-14 2 整机总体设计方案 14-17 2.1 设计原则 14 2.2 松土机的设计方案 14-17 3 松土刀方案及运动分析 17-22 3.1 松土刀方案 17-18 3.2 松土刀运动分析 18-22 3.2.1 松土刀运动方程 18-20 3.2.2 松土刀轨迹图 20 3.2.3 松土刀速度方程 20-22 4 松土机参数的确定 22-27 4.1 主要运动参数的确定 22-23 4.2 主要工作参数的确定 23-24 4.3 主要结构参数的确定 24 4.4 松土机功率消耗 24-26 4.5 电动机型号的选择 26-27 5 主要部件的设计与计算 27-43 5.1 松土部件设计 27-29 5.1.1 松土刀的设计 27-28 5.1.2 刀盘的设计 28-29 5.2 减速机构设计与计算 29-33 5.2.1 减速方案 29 5.2.2 减速机构 29-30 5.2.3 齿轮设计与计算 30-33 5.3 松土机轴设计 33-35 5.3.1 主动轴的设计 33-34 5.3.2 从动轴的设计 34-35 5.4 深度调节机构设计 35-40 5.4.1 链传动计算 35-39 5.4.2 手动链轮轴设计 39-40 5.5 其它部件的设计与选择 40-43 5.5.1 联轴器的选择 40 5.5.2 轴承的选择 40-42 5.5.3 键的选择 42-43 6 主要部件的强度分析 43-55 6.1 松土部件受力强度的有限元分析 43-48 6.1.1 定义材质 43-44 6.1.2 应用约束 44-45 6.1.3 应用载荷 45-46 6.1.4 分析模型 46-47 6.1.5 结果分析 47-48 6.1.5.1 安全分析 47 6.1.5.2 应力分布 47-48 6.2 轴的强度校核 48-55 7 样机试验 55-60 7.1 土壤水分测量 55 7.2 碎土质量与功率消耗 55-56 7.3 机具作业速度与刀片数量测定 56-59 7.4 轴的有效扭矩和角速度测定 59-60 8 结论及建议 60-61 8.1 结论 60 8.2 建议 60-61 参考文献 61-67 附录1 67-72 致谢 72-73 攻读硕士学位期间发表的论文 73-74 附图 74
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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 设施园艺(保护地栽培) > 温室 > 温室设备
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