高地隙窄形橡胶履带轮水旱兼用宽幅植保施肥机的设计与性能试验

发布时间：2021-05-07 21:27

　　多年来,我国水稻生产的植保与施肥作业,由于常规机械无法下田,所以大多靠人力或人机结合（一般是手动喷雾机、背负式机动弥雾机及高压喷射机）作业,其效率低、作业质量难以控制,且劳动强度大,易产生中毒、中暑等安全事故,不适应规模化生产,一直是制约水稻高产及全程机械化生产的难题。现有机具自重较大、地隙较低,不适应水稻后期及高杆作物作业。欧美大型高地隙自走式喷雾机性能较好,技术先进,但只能适应旱田作业,不适应水田作业。日本及韩国采用小型四轮驱动拖拉机（乘座式插秧机头）作业,但由于其地隙较低,动力太小（仅7-11马力）且作业幅宽不大,不适合水稻后期和高杆作物作业,作业效率低,且只能喷雾,不能兼撒肥。若采用农业航空作业,成本高,且喷雾质量难适应稻麦防病治虫需要,且飞行安全性要求较高。所以急需研制适应水稻全程植保施肥作业的经济适用机具。本文在对国内外现有自走式喷雾机技术现状分析的基础上,进行了机具的总体结构设计,对动力拖拉机进行了改造设计,对关键部件进行了设计,并在Pro/Engineer环境下建立虚拟样机,应用ANSYS对虚拟样机关键部件的强度进行检测,利用理论力学知识对桁架进行了力学分析,最终得到结... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 背景
    1.2 国内外喷雾机研究发展状况
        1.2.1 喷雾机机构简介
        1.2.2 国外喷雾机研究发展状况
        1.2.3 国内喷雾机研究发展状况
    1.3 研究工作基础
    1.4 本课题研究目的与意义
    1.5 研究内容与技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
    1.6 本章小结
    参考文献
第二章 高地隙窄形橡胶履带轮水早兼用宽幅植保施肥机总体设计
    2.1 机具总体设计技术要求
    2.2 机具的总体设计
        2.2.1 工作速度要求
        2.2.2 机具总体结构设计
        2.2.3 工作原理
    2.3 本章小结
    参考文献
第三章 动力拖拉机改造设计
    3.1 农用轮式抓草机结构与技术参数
        3.1.1 农用轮式抓草机结构
        3.1.2 农用轮式抓草机技术参数
    3.2 改造要求
    3.3 操纵部件改造
        3.3.1 方向盘位置改造
        3.3.2 离合器位置改造
        3.3.3 其他操纵部件位置改造
    3.4 抓草机底盘改造
        3.4.1 驱动桥调换
        3.4.2 半轴改造与设计
    3.5 液压油路改造
    3.6 本章小结
第四章 行走系统设计
    4.1 设计要求
    4.2 总体设计与工作原理
    4.3 基本关系式
    4.4 关键部件设计
        4.4.1 窄形橡胶履带设计
        4.4.2 驱动齿轮与导向齿轮设计
        4.4.3 行走轮设计
        4.4.4 导向栅板设计
        4.4.5 机架设计
        4.4.6 限位装置
        4.4.7 其他部件
    4.5 窄形橡胶履带轮支撑轴承座设计
        4.5.1 支撑方式确定
        4.5.2 外轴承座选择
        4.5.3 内轴承座设计
    4.6 联接套设计
    4.7 半轴改造与设计
    4.8 本章小结
    参考文献
第五章 动力拖拉机中试
    5.1 试验说明
    5.2 试验内容
        5.2.1 速度测量
            5.2.1.1 水泥道路速度测量
            5.2.1.2 田间速度测量
            5.2.1.3 速度分析
        5.2.2 跃埂和限深试验
        5.2.3 最小转弯半径、最小转弯通道圆直径测量
            5.2.3.1 定义
            5.2.3.2 最小转弯半径测量
            5.2.3.3 最小转弯通道圆测量
            5.2.3.4 结果与试验记录
    5.3 本章小结
    参考文献
第六章 植保施肥装置设计
    6.1 设计要求
    6.2 桁架设计
        6.2.1 桁架整体布局
        6.2.2 桁架截面选择
        6.2.3 桁架折叠方式确定
        6.2.4 主、中间桁架折叠方案确定
        6.2.5 中间、次桁架折叠方案确定
        6.2.6 中间、次拉杆设计
        6.2.7 主桁架设计
        6.2.8 中间桁架设计
        6.2.9 次桁架设计
    6.3 升举桁架设计
    6.4 平衡装置设计
    6.5 药箱设计
        6.5.1 药箱容积
        6.5.2 药箱喷雾时间
    6.6 喷雾系统设计
    6.7 喷杆设计
    6.8 其他部件选型
    6.9 施肥装置设计
        6.9.1 撒肥机选型
        6.9.2 传动系统设计
            6.9.2.1 带传动设计
            6.9.2.2 链传动设计
    6.10 本章小结
    参考文献
第七章 虚拟样机与关键部件静力学分析
    7.1 虚拟样机
        7.1.1 Pro/Engineer简介
        7.1.2 建模过程
    7.2 桁架力学分析
        7.2.1 次桁架受力分析
        7.2.2 中间桁架受力分析
    7.3 连接套小端面螺母强度校核
    7.4 驱动桥壳静力学分析
        7.4.1 有限元方法在机械结构中的分析应用
        7.4.2 有限元法在机械结构动力分析中的基本过程
        7.4.3 驱动桥壳ANSYS分析
    7.5 本章小结
    参考文献
第八章 机具田间性能试验
    8.1 试验目的
    8.2 试验条件
    8.3 试验方法
    8.4 检测设备
    8.5 试验内容
        8.5.1 喷雾机主要技术参数的测定
        8.5.2 性能试验
            8.5.2.1 喷雾机喷幅测定
            8.5.2.2 喷雾机运转与密封性能测定
            8.5.2.3 喷雾机各喷头的喷雾量(均匀性)和总喷雾量测定
            8.5.2.4 喷头防滴性能测定
            8.5.2.5 试验对比
            8.5.2.6 可靠性测试
    8.6 本章小结
    参考文献
第九章 结论与展望
    9.1 主要结论
    9.2 创新点
    9.3 发展与展望
致谢
攻读硕士期间的研究成果
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]微型农用履带式行走装置的设计方法[J]. 孙振杰,刘俊峰,李彩风,李建平.  农机化研究. 2011(10)
[2]车载式施药机桁架有限元分析[J]. 张赛卓,朱瑞祥,李凯.  机械设计与制造. 2011(06)
[3]基于MATLAB的三维桁架有限元分析[J]. 宋志安.  山东科技大学学报(自然科学版). 2010(03)
[4]折叠结构的分类和结构控制荷载的研究[J]. 计飞翔.  山西建筑. 2009(33)
[5]平面钢管桁架平面外稳定混合有限元分析[J]. 黄政华,张其林,季俊.  土木建筑与环境工程. 2009(03)
[6]一种摆动式支重轮三角履带轮系介绍[J]. 王永芳,傅德莲.  物探装备. 2009(02)
[7]伸缩式拉臂机构的结构参数优化设计[J]. 毕文斌.  机械工程与自动化. 2009(02)
[8]农业拖拉机履带行走系浅析[J]. 申艳斌,贾鸿社,杨为民,郭志军.  拖拉机与农用运输车. 2009(01)
[9]钢桁架结构计算[J]. 夏海霞,韩章良.  山西建筑. 2009(05)
[10]小型均匀雾机动喷雾机的研制[J]. 龚艳,傅锡敏,丁素明,吴萍.  农业开发与装备. 2008(12)

硕士论文
[1]小型田间作业机械的设计[D]. 牟汉宗.山东农业大学 2011
[2]车载式施药机械桁架设计及有限元分析[D]. 张赛卓.西北农林科技大学 2011
[3]履带式工作车辆设计及分析的关键技术研究[D]. 巩青松.扬州大学 2008
[4]机动喷射式地下施药机的研制[D]. 耿爱军.山东农业大学 2007
[5]大型矿用挖掘机履带行走装置动力学仿真研究[D]. 隋文涛.吉林大学 2007



本文编号：3174086