田間拾包機(jī)設(shè)計(jì)答辯稿

1、田間拾包機(jī)設(shè)計(jì),導(dǎo) 師: 答辯人: 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化,隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,農(nóng)業(yè)機(jī)械化將成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)方式,“人減、機(jī)增”的趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn),對(duì)農(nóng)機(jī)裝備的需求將呈現(xiàn)剛性增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。“我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展總體上已經(jīng)從初級(jí)階段跨入了中級(jí)階段,并加速向高級(jí)階段邁進(jìn)。” 現(xiàn)階段，我國(guó)在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售以及服務(wù)等多個(gè)方面都建立了完善的農(nóng)機(jī)工業(yè)體系，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的服務(wù)對(duì)象也幾乎涵蓋了我國(guó)的整個(gè)農(nóng)業(yè)

2、領(lǐng)域，如畜牧業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和副業(yè)等。我國(guó)的小型農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)起步的時(shí)間較早，質(zhì)量?jī)?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(chǎn)品種類日益齊全，并且生產(chǎn)能力逐步擴(kuò)大，性價(jià)比也能夠很好的滿足我國(guó)農(nóng)民的支付能力和使用水平。,,,緒論,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)狀：,,,田間拾包機(jī)工作裝置簡(jiǎn)介：,田間拾包機(jī)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(dòng)臂升降、斗桿推拉和卡爪的抓取，之前這種專用機(jī)械還沒有，但有些類似機(jī)

3、械。我的設(shè)計(jì)是借鑒了隨車吊和挖掘機(jī)的工作方式。拾包機(jī)放在一輛汽車上，類似于隨車吊。工作裝置可以看成是由動(dòng)臂、斗桿、卡爪、支架、回轉(zhuǎn)裝置、動(dòng)臂液壓缸、斗桿液壓缸、卡爪液壓缸及連桿機(jī)構(gòu)組成。,本文設(shè)計(jì)的田間拾包機(jī)抓取的谷包重量為60kg，整機(jī)重量為500kg。本文主要對(duì)由動(dòng)臂、斗桿、卡爪、連桿機(jī)構(gòu)組成的工作裝置和液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的工作裝置和液壓系統(tǒng)要能滿足拾取基本動(dòng)作要求，并能完成復(fù)雜的復(fù)合動(dòng)作。本文主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括拾包工作裝置的總

4、體設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)拾取力分析，液壓系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)完成后對(duì)關(guān)鍵液壓元件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并校核。,,,田間拾包機(jī)擬達(dá)到的工作要求 ：,,增加目的性與計(jì)劃性，提升成功的機(jī)會(huì)。,,總體方案設(shè)計(jì),,1.工作裝置構(gòu)成及工作原理,圖1 工作裝置組成圖,其中1-底座；2-回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；3-回轉(zhuǎn)支撐； 4-支撐架； 5-動(dòng)臂油缸； 6-動(dòng)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(jī)工作裝置基本組成及傳動(dòng)示意圖，如圖所示拾取工作裝置

5、由卡爪連桿、斗桿、動(dòng)臂、相應(yīng)的三組液壓缸等組成。動(dòng)臂下鉸點(diǎn)鉸接在支撐架，通過動(dòng)臂缸的伸縮，使動(dòng)臂連同整個(gè)工作裝置繞動(dòng)臂下鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。依靠斗桿缸使斗桿繞動(dòng)臂的上鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。 卡爪自身帶了一個(gè)雙向液壓缸，液壓缸的伸縮時(shí)左右兩對(duì)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(gè)回轉(zhuǎn)支撐軸承，用于拾包機(jī)工作裝置做

6、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過3上的齒條和軸承上的齒輪嚙合來驅(qū)動(dòng)它的回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)角度為180°，能滿足工作要求。驅(qū)動(dòng)力同樣來至汽車上的液壓泵。,2.動(dòng)臂種類的選取,動(dòng)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(dòng)臂。整體式動(dòng)臂的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕巧，質(zhì)量輕而剛度大。整體式動(dòng)臂又可分為直動(dòng)臂和彎動(dòng)臂兩種。其中的直動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、制造方便。彎動(dòng)臂是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式，與同長(zhǎng)度的直動(dòng)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(dòng)臂。,3.動(dòng)臂油缸布置方案選擇,動(dòng)臂油缸一般布置在動(dòng)臂的前下方，有兩種具體布置方式。油缸前傾布置方案，即當(dāng)動(dòng)臂油缸全伸出，將動(dòng)臂舉伸至上極限位置時(shí)，動(dòng)臂油缸軸線向支撐架前方傾斜；油缸后傾布置方案，即當(dāng)動(dòng)臂油缸全伸出，將動(dòng)臂舉伸至上極限位置時(shí)，動(dòng)臂油缸軸線向支撐架后方傾斜，兩種方案中，在動(dòng)臂油缸作用力相同時(shí)，后傾方案能得到較大的動(dòng)臂作用力矩,因此，本次設(shè)計(jì)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塾袃深悾瑑蓛山M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(duì)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。卡板通過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(zhuǎn)裝置的選擇,為了滿足工作的需求，拾取機(jī)構(gòu)必須能夠?qū)崿F(xiàn)180°旋轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)裝置是使整個(gè)拾取機(jī)構(gòu)繞著底座旋轉(zhuǎn)，本設(shè)計(jì)采用的是回轉(zhuǎn)支撐軸承做

9、回轉(zhuǎn)裝置，支撐架安裝在回轉(zhuǎn)支撐軸承上，回轉(zhuǎn)支撐軸承安裝在底座上，這樣就實(shí)現(xiàn)了支撐架與底座之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)支撐軸承外徑上有齒輪，所以我設(shè)計(jì)了齒條和齒輪嚙合來驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)， 進(jìn)而帶動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)。齒條運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力來至液壓缸。因?yàn)檐囎由嫌幸簤合到y(tǒng)可用。,,,,,液壓驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì),,W,O,T,1.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓缸的選取,2.工作機(jī)構(gòu)液壓缸的選取,根據(jù)整機(jī)的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)支承軸承的摩擦系數(shù)。粗略設(shè)計(jì)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(jī)器的工作要求。 液壓缸行程，根據(jù)實(shí)際工作要求，拾包機(jī)的回轉(zhuǎn)角度在0-180度。行程等于回轉(zhuǎn)支承軸承周長(zhǎng)的一半， 即h=ΠD/2，經(jīng)計(jì)算， 取整h=420mm.,動(dòng)臂液壓缸選用HSG型工程用液壓缸。活塞桿直徑為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(jī)本身的質(zhì)量也不是很大， 參照挖掘機(jī)的動(dòng)臂參數(shù)和拾包機(jī)的工作范圍 ， 粗

11、略的選取動(dòng)臂液壓缸的行程為400.mm.液壓缸的長(zhǎng)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(jī)是安裝在小型的專用汽車上，所以各個(gè)液壓缸的液壓動(dòng)力來源于汽車上的液壓馬達(dá)，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(shí)現(xiàn)拾包機(jī)的正常工作油管的長(zhǎng)短根據(jù)實(shí)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(jī)的動(dòng)臂和斗桿上，。油路的分流采用分流閥。,淘麥刷 h