调研报告-小型秸秆压捆机行走装置的设计

1、大连交通大学信息工程学院2013届本科生毕业设计调研报告 调研报告1 课题来源及其意义 随着城市化进程的快速推进，农村剩余劳动力大量进城。导致农村劳动人口迅速下降。且随着科技的快速进步。粮食生产由密集性劳动转向机械生产发展。但因此收割后所留下的各种作物的秸秆未能有效利用而造成不少损失，如果将剩下的作物秸秆加以有效利用，则不但能加大资源回收利用率也能帮农民增收。小型秸秆打捆机集捡拾、打捆于一体、体积小、重量轻、结构紧凑、操纵利便工作效率高、功课效率每小时5-10亩，可尾随于联合收割机后配套使用。机械由捡拾机构、卷压滚筒机构、扎线机构、放捆机构等部分构成。打捆机圆打捆性能自动完成牧草，水稻、小麦和

2、经揉搓的玉米秸杆的捡拾，打捆和放捆，广泛用于干、青牧草、水稻、小麦、破碎摧毁后的玉米秸杆自动收集捆扎，便于运输，贮存及深加工，可与包膜机配套，实现青贮饲料的包膜 。因此具备诸多优势。获得了较为快速的发展及应用。此课题的目的在于分析秸秆回收系统的一部分-小型秸秆打捆机行走装置结构设计的调研。小型秸秆打捆机行走装置是秸秆打捆机的重要组成部分，它承受这机器的自重及工作装置工作时产生的反作用力。使打捆机在工作及移动时保证稳定性。因此它直接关系到机器工作的性能。2 国内外发展状况 目前我国农作物秸秆收获机械处于发展初期，秸秆收获机械化程度较低。在发达国家，农作物秸秆收获机械已经有将近100年的发展历史，

3、他们生产的装备种类齐全，配套性能高，可实现秸秆收获的全程机械化。正是由于其机械化水平较高，使得发达国家的农作物秸秆几乎达到100%的再利用（秸秆还田部分除外），欧洲国家的秸秆还出口到中东国家。发达国家使用的秸秆收获机械大多为高密度大方捆或大圆捆打捆机，以欧洲普遍采用的德国CLAAS（克拉斯）公司生产的1150型打捆机为例，其草捆尺寸可以达到500×800×7002400mm，密度达到200250Kg/m3，作业效率高、草捆便于运输和储存，设备价格也很高。另外，与打捆机相配套的搂草机、装载设备、运输设备齐全。 我国秸秆收获机械的真正起步大约在2000年左右，由于起步较晚，加之

4、研究经费不足、生产手段较为落后，产品性能及可靠性偏低。另外，与之相配套的设备严重不足，除搂集设备等在国内有少量生产外，其他相关设备基本属于空白，我国生产企业秸秆的收购价格在100200元/吨之间，由于不打捆散草运输费用较高，农民基本没有利润，因此农民积极性不高，造成很多企业资源严重不足。例如目前我国正在建设的秸秆发电厂遇到的最大问题就是原料供应问题。受农作物秸秆收获机械化程度的制约，目前我国秸秆的综合利用受到严重影响。因此，农作物秸秆的综合利用瓶颈是收获机械化问题，发展适合我国国情的秸秆收获机械是我国的当务之急。考虑到发达国家产品价格较高，并且发展方向主要以大型机械为主，靠引进设备解决我国的秸

5、秆收获问题是不现实的，必须发展适合我国农业购买力和农田作业情况的设备以满足生产需要。结合我国实际情况，继续发展与3080马力拖拉机相配套的秸杆打捆机。对引进技术深入消化吸收，提高产品性能和可靠性。鉴于我国国土面积辽阔，种植结构复杂，应该继续研发适合农业要求的各种形式的打捆机。 研发过程中遇到的实际问题，根据移动装置的结构、形状、速度、具体零部件等进行力学分析，深入研究。 3研究目标本课题的目的是了解和掌握小型秸秆打捆机行走部分的结构及工作原理，对移动装置运动方案的设计，对主要的零件轴，车轮，大小皮带轮进行结构设计，对其他零件进行结构设计和选型设计。设计的行走装置能使结构简单，制造容易，装配方便

6、，有很好的稳定性和牢固程度。装置能够适应各种较为恶劣的工作场所。简单的操作以使方便农民朋友能更容易的学会。采用液压开门，相对运动面可自行润滑，使用寿命长 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快 ，容易维护等。最终使打捆时自动引绳、自动拾取麦草、自动打捆、自动切绳，并可以通过槽轮大小的调整，来改变打捆时的绳圈和捆草密度，使草捆不散、不凌乱。成形后的草捆体积小而紧凑，并且草捆内松外紧，透气性好，便于运输和贮存。对解决秸秆回收、改善农村焚烧秸杆带来的环境污染及提高秸草的利用质量起到了巨大的推动作用。装卸运输方便、可充分利用运输工具的运载能力，一般可提高运输能力2-3倍，可节约劳动力及运输费用50%以

7、上，解决了运输过程中因超高、超宽带来的不安全因素等。合理利用资源，打捆后的麦草可以很好的利用，如加工畜禽饲料、制造纤维板材、生产沼气及造纸等用途；带动了相关产业的发展，为相关产业提供了大量的原材料，从而可以节约资源，优化资源配置，达到农业生产文明化。3.1 研究内容 首先大量阅读相关文献资料，材料。包括机械原理、机械设计、材料加工、液压传动等，并在网上搜索最新相关资料，最新出版的著作等。对比调查打捆机的分类及在实际运用中的优缺点，对优缺点进行分析。针对其在不同的使用场合和环境初步确定设计方案。通过对结构的进一步分析，使得结构能够更加合理化，简单化。明确该移动装置的主要组成部分。运用在大学期间所

8、学到的机械设计、机械原理、机械工程材料、材料成型。液压传动，钢材的分类及特点等相关知识对移动装置的总体设计及零部件的设计计算。 设计的主要工作：1行走装置的总体设计主要包括：行走装置设计的要求，行走装置的原理，行走装置的设计构思，行走装置的使用和效果。2行走装置的零部件设计和计算主要包括：发动机的设计和选择、带动设计和计算、链传动设计和计算、轮组的设计和计算、轴承、大小皮带轮、皮带的选择、轮子的大小、轮胎宽度的选择等。4 玉米秸秆压捆机 图一为一种玉米秸秆压捆机，其特征在于：包含储料仓（1）和压缩机构；储料箱上设有进料口；压缩机构包含压缩室（4）、闸板（5）、压缩板、推板和出口，压缩室内设有压

9、缩板和推板。压缩室设有出口在落料口的下方，在压缩式与落料口之间设有闸门；闸门开启，粉碎后的秸秆先通过进料口进入储料箱，通过落料口进入压缩室，闸门关闭落料口，压缩板推动压缩室内秸秆，进行压缩成捆，推板将压缩后的秸秆捆从出口推出；闸板关闭封闭落料口的同时，粉碎后的秸秆仍然不停地进入储料箱，并对记在储料箱内；进入下一个工作循环，不间断工作。图4-1 玉米压捆机总体结构图1储料箱 2进料口 3压缩室 4闸板 5压缩板6推板 7出口 8闸板翻转缸 9压缩缸10推缸 11出料筒 12坼草粉碎机 13管路 14机架 15行走轮 16牵引杠17柴油机18翻转轴4.1 玉米秸秆打捆机的主要技术参数 图4-2 麦

10、稻秸秆打捆机 玉米秸秆打捆机的主要参数： 配套动力 18-50马力 行走方式 轮式 作业速度 1-1.5米/s 捡拾幅度 800（毫米） 捆包方式 间断捆包,手动液压开门 草捆尺寸（直径*长度） 500*800（毫米） 外形尺寸（长*宽*高） 1220*1090*1180 （毫米） 结构重量 496公斤 4.2 驱动方式与工作原理小型打捆机有两种驱动：电力驱动和带传动驱动电力驱动的传动路线：交流电-发动机-带传动-驱动轮带传动驱动的传动路线：发动机-带传动-减速器-齿轮-行走装置可行性分析：对数据进行假设，分析经过资料收集整理以及进行实验确定方案。查手册与该设计要求行走装置类型对其结构合理性进

11、行分析，然后根据自己的设计思路进行改进，使其能更好更快的完成基本功能.预期结果：通过对移动装置的的研究和学习，全面掌握行走装置的基本结构，工作原理和工作特点与其他类似机械的区别和原因，针对现有的设计不足提出自己的看法想法与改进。绘制行走装置的主要零部件和装配图，进行相关的实验。完成实验。取得相关数据进一步分析改进。理想的打捆机能达到能自动完成对麦秸、稻秸、苜蓿草及其它牧草的捡拾、压缩、穿绳、系扣、并将草捆有序置于地面，机器工作可靠；结构简单，保养方便，作业效率高。打成的捆形状规则、密度高，便于贮存和运输，是秸秆、牧草贮存、运输。体积小、重量轻、结构紧凑、操作方便，工作效率高、作业效率每小时3-

12、5亩，可尾随于联合收割机后配使用。5进度计划第一周 查找相关的文献资料，了解秸秆压捆机行走部分的结构，原理。查询国外的相关文献并进行翻译。第二周 对我国各类型秸秆压捆机的产品，型号，功能结构，原理进行分析，对行走装置的具体结构进行调查并且完成调研报告。对网上的资料搜集扩充知识面。提出自己的设计思路并针对自己的思路进行查找资料，完成前期工作。第三周到第十周（1）通过研究分析秸秆压捆机的秸秆切碎装置、输送装置，从而了解秸秆的切碎与收集。完成第一步。（2）研究设计秸秆压捆机的压缩装置、打捆装置、实现秸秆的打捆成型。（3）了解压捆机的清理装置。（4）针对所了解的行走装置提出自己设计方案，方案可能有几个

13、从中选择最为简单且实用的行走装置。5）完成自己构想的装置并完成图纸。采用仿真实验来验证是否合理。重点在于实现打捆和行走装置的结构设计。第十一周到第十三周 整理完成秸秆压捆机行走装置结构设计的说明书，包括部件名称，外形尺寸，主要技术参数等相关设计数据进行说明，有效的对于秸秆压捆机行走装置的结构设计理念进行解释。第十四周 对于毕业设计进行答辩。 6参考文献 1 刘鸿文. 材料力学. 高等教育出版社. 2004. 5 2 王信峰. 宋旭丹. 王震. 机械设计手册. 2009. 10 3 于永泗. 齐民. 机械工程材料第七版. 大连: 大连理工出版社. 2007. 2 4 徐谨. 机械设计手册. 北京: 机械工业出版社. 2000.6 5 孙恒. 陈作模. 机械原理第六版. 北京: 高等教育出版社.2004.3 6 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计. 北京:机械工业出版社. 2007.8 7 吕明. 机械设计制造技术基础. 武汉理工大学出版社. 2011. 1 8 赵永成. 机械制造装备设计. 北京中国铁道出版社. 2002. 6 9 孙志礼. 机械设计. 沈阳:东北大学出版社. 2000. 9 10 赵永成. 王丰. 李明颍. 汤武初. 机电传动控制. 中国计量出社. 2007.6