毕业设计(论文)-带式割灌机的结构设计(全套图纸)(30页).doc
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1、-毕业设计(论文)-带式割灌机的结构设计(全套图纸)-第 23 页带式割灌机的结构设计摘 要割灌机作为林业机械的一种,可以用于灌木切割、幼林抚育、采伐等作业。本次设计的带式割灌机是悬挂在拖拉机后方的,靠拖拉机输出动力,通过带传动传递动力完成割灌作业,它能切割半径9cm以内的灌木。本次设计主要是设计带式割灌机的主传动系统,通过万向轴连接拖拉机动力输出轴和主传动轴,用锥齿轮将动力传递给以及传动轴,完成主要的动力传动;设计带式割灌机的切割系统,通过带传动将动力传递给切割轴,切割轴下端装夹锯片;设计带式割灌机的张紧系统,使用张紧轮张紧的方法;确定带式割灌机各个部件的布局方式,完成带式割灌机的设计。关键
2、词:割灌机;带传动;张紧机构全套图纸加153893706AbstractCutting machine as a kind of forestry machinery, can be used for shrub cutting,young forest tending and cutting etc. The design of belt type cutting machine is a hanging on in the rear of the tractor, rely on the tractor power output, cut through the belt transmis
3、sion power filling operation,it can cutting radius shrubs within 9 cm.This design mainly is to design the belt type cutting machine main drive system, through the universal shaft connection and the main transmission shaft,the tractor motive power output shaft with bevel gear pass power and transmiss
4、ion shaft,completed the main power transmission;Design the belt type cutting machine cutting system,pass power to cut by belt transmission shaft,shaft bottom clamping blade cutting;Design the belt type cutting machine tension system using the tension wheel tensioning method;Determine the belt cuttin
5、g machine parts layout,complete the design of belt type cutting machine.Keywords:Cutting machine;Tape drive; Tensioning mechanism 目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 割灌机的概述11.2 国内、外带式割灌机的发展现状11.3 割灌机的市场前景41.4 割灌机的发展趋势41.5 割灌机存在的问题51.6 割灌机的特点和用途51.7 割灌机的分类51.8 割灌机的正确使用61.9 本文主要研究设计的内容7第2章 割灌机总体结构设计82.1 带式割灌
6、机的设计要求82.2 带式割灌机的总体构造82.3 本章小结9第3章 割灌机的重要零部件结构设计103.1 主传动系统设计10 3.1.1 带传动的设计10 3.1.2 轴的设计12 3.1.3 主传动轴的设计13 3.1.4 带轮轴的设计143.2 切割机构的设计163.3 张紧机构的设计173.4 机架的设计193.5 本章小结22第4章 校核计算234.1 轴的校核计算234.2 轴承的选择与校核计算244.3 机架的校核计算254.4 本章小结25结 论26致 谢27参考文献28第1章 绪 论1.1 割灌机的概述割灌机可以对半径在9cm以内的各种灌木和杂草进行切割,它的结构比较简单,操
7、作起来比较方便,是一种较为理想的用于抚育幼林的林业机械,它是靠高速旋转的锋利刀片对灌木进行切割,是一种用途广、操作简单的林业机械,主要用于低矮灌木的割除以及中幼林的抚育、人工林的间伐等。我国林业发展的一个非常重要的方向是抚育间伐,所谓抚育间伐,就是在尚未长成的树林中定期地、重复多次地对部分林木进行砍伐,为其余部分的树木创造良好的生长环境,促使其更好的生长,一般从幼林生长开始,一直到树木成熟可以采伐前的木材要进行34次的抚育间伐。我国林业部门的近年来的统计数据显示我国林木总面积的71%(约80万hm2)都是中幼林,其中约有82%的中幼林未能及时的进行抚育,迫切需要抚育的约有55万hm2,所以割灌
8、机的抚育幼林的作用就得以应用在大面积的幼林抚育中来。众所周知,我国的国土面积巨大,所以我国的灌木资源极为丰富,而且近几年来,为了防止水土流失,改善我国的生态环境,国家在西部地区持续大面积的种植灌木。灌木是一种防止水土流失物种,生物学家指出,根据沙生灌木的生物学特性,每隔3至5年就需要对生长中的灌木进行一次切割,切割可以使灌木更好的生长。在切割时如果采用人力资源进行割灌作业,对于大面积的灌木林来说,其劳动强度太大而且效率也非常低,而且不能及时的完成整个割灌作业因此只有使用割灌机械才能更好的提高切割的效率,保证短时间内大面积的灌木切割。割灌机有很多种,手扶式割灌机、悬挂式割灌机、侧挂式割灌机等等,
9、不同种类的割灌机适用于不同的割灌环境和工作量。而且它们的动力来源也不同,由拖拉机牵引的割灌机是由割灌机来提供动力,手扶式割灌机是由汽油或柴油发动机来提供动力。21世纪,科技正在日益发展和创新,所以割灌机也在不断的发展和进步,我们必须与技术进步保持一致的步伐,使割灌机的技术越来越成熟,创造出更为先进的割灌机。1.2 国内、外带式割灌机的发展现状国外对于割灌机的开发研究是比较早的,我们不得不承认由于国外的科技水平发达,起点高,水平也较高,广泛采用先进的科学技术,达到减轻整机的质量,增大功率的目的,并形成了系列化的产品。欧洲中以德国STILHL公司为代表的生产厂家,其产品的动力排量和功率种类多,可见
10、其产品应用范围非常广。前苏联生产的Cekowp-3型割灌机可用于幼林的抚育、灌木的采伐等。到了20世纪90年代,这些先进国家的灌木收割机械陆续的被引入国内。国外生产的割灌机械有着非常完善的技术,性能可靠,但价格比较昂贵,个人使用不划算目前为止,国外很多国家几乎所有的农业机械制造公司都在生产割灌机械,能满足各种割灌作业的需要。割灌机的主要结构以及技术性能指标目前为止都没有太大的变化,只是在操作的灵活性和自动化应用方面有一定的改变。国内林业收割机械的开发研制的时间比较晚,与欧美的一些发达国家相比,在技术水平、制造方法等方面还有一定的距离,主要缺点就是产品的种类少,产品所应用的技术水平也较低。我国割
11、灌机的开发、研究开始于1960年,目前国内的割灌机生产厂家依然很少,而且产品的质量不够轻便,性能不先进,种类单一,无法满足各种用户的不同需求。1992年原国家林业部为了研发制造一种可以提高割灌效率的收割灌木的机械给,黑龙江省木材采运研究所下发了“山地清林机的研制”的项目。2G-200型悬挂式割灌机是该项目的一个重要成果,非常适合我国广大农村的各种经营作业。如图1-1,为现有一种手扶式割灌机,单人即可操作进行割灌作业,缺点是作业范围小,浪费人力、时间。图1-1 本田LT-CG2601型割灌机我们必须承认我国由于建国之前的很多坎坷,国家建立的很晚,这就导致在很多领域我们不能和欧美的一些国家相比较,
12、但是我们也应该看到,建国60多年来,我国能发展到今天这个水平已经是个奇迹了,所以我们必须坚信只要我们继续努力,积极进取,我们有一天会追上那些发达国家的。割灌机的发展也是一样,虽然我们的技术落后,但是我们必须认识到时间带来的差距,所以随着时间的推移,国内创造的割灌机一定会在各个方面赶上国外的割灌机的。我国灌木树种资源极为丰富,近几年来,为了防风固沙、保持水土、改善生态系统、维持生态平衡,正在持续大面积种植灌木,仅内蒙古鄂尔多斯市就有沙生灌1200多万亩,我国西部地区沙生灌木资源也非常丰富且集中。根据沙生灌木的生物学特性,每3到5年就需进行平茬,平茬后生长加快,萌发力加强,具有复壮作用。平茬收割时
13、若手工劳作,其劳动强度大且生产效率低,因此只有使用专业的割灌机械才能提高生产效率。国外对割灌机的开发研究较早,起点高,水平亦较高,广泛采用现代科学技术,如工程塑料、CDI无触点电子点火,整机质量轻,功率大,使用操作灵巧,并形成了系列产品。以德国STIHL公司、SOLO公司为代表的厂家,其产品动力排量从2CC到56.5CC,功率从0.6kW到2.8kW。日本生产的割灌机型号很多,其中Xenoah杰纳亚割灌机有轻、中和重型三种。轻型有QT20和BCF01,中型的有BCD20、BCD29、FBC12、FBC22、FBC24、FBC26、FBC26和FBC28,重型的只有FBC33。其中,工作部分使用
14、尼龙除草丝、圆锯片和除草刀盘,可用于不同高度枝条的收割。1993年日本研制成功了割灌带宽90cm、且能自动调平驾驶座椅的坡地用自行式割灌机。前苏联生产的Cekop-3型割灌机可用于幼林的抚育、灌木的采伐和割草等。割灌机主要由发动机、传动部分和锯木圆锯片组成。工作时操作人员可将割灌机背在肩上,用右手操作机器,左手扶着锯切的树木。前苏联制造的MNC大型除灌机装在白俄罗斯型拖拉机上,前部为压灌部分,后部为割灌切碎部分。机器前进时,压灌部分先将灌木压弯压挤在一起,再由割灌装置自根茎处切断,最后由切碎装置将割下的灌木切碎并撒抛在地上,该机可用于大面积的除灌作业。加拿大Windsor公司最近也生产了一种E
15、nso除灌机,它在割灌装置后面加装了除草剂喷洒装置,能同时进行机械和化学抚育,可大大节省化学药剂的喷洒量。此外,中小型的灌木收割机还有瑞典制造的帕尔特内尔B173和胡斯克法尔纳165R割灌机,后者还带有可以更换的尼龙除草丝转盘。德国制造的FS200AV割灌机上还配有减振装置。我国林木收获机械产业化起步晚,与欧美等发达国家相比在技术、制造手段和工艺等方面都还有一定的差距,主要是产品的品种不全,适应性和配套性差,产品的技术水平比较低。我国割灌机的开发、研究起步于20世纪60年代,目前国内生产厂家仍较少,而且产品质量大,性能落后,品种单一规格少,不能形成系列产品,无法满足各种用户需求。1992年原国
16、家林业部下达给黑龙江省木材采运研究所“山地清林机的研制”项目,目的在于研制一种重、中型可提高割灌效率与质量的割灌木设备。2G-200型悬挂式割灌机是“山地清林机的研制”项目的阶段性成果,该机主要是为适应营造短周期工业用材林以及人工速生丰产林发展的需要,它是以J-50履带拖拉机为动力,在拖拉机前悬挂具有仿行特点的多圆锯片的中型割灌木设备。辽宁省法库县农机推广站对东风-2型小麦收割机进行了设计改造。由于小麦种植量少,设备使用时间短,该机每年绝大部分时间处于闲置状态,对其设计改造后可收获苜蓿。其主要以东风-2型收割机的主机为动力和行走平台,通过重新设计割台、铺放装置和传动连接装置,改造成9GY-2.
17、3型牧草收割机,达到了收割苜蓿的要求。只要更换割台就可以进行小麦的收割作业。此项研发缩短了苜蓿收割机的研制周期,降低了设计和制造成本,实现了一机多用。山西省广灵县新特服务部研制成功了柠条收割机和麻黄收割机。其主要用途有柠条类丛林灌木的平茬、收割;桑树、茶树更新换代的平茬;冬青、草坪等园林绿化的草和灌木植物的修整;草原牧草(如红柳、沙柳、花棒、踏郎、紫花苜蓿、沙打旺、草木栖、柠条和篙籽等)的收割。福建省林科所研制成功的2GB-081型背负式割灌机具有质量轻、振动小、适应性强、用途广、易于综合配套等特点,非常适合广大农村多种经营使用。广西柳州索罗小型动力机厂1999年研发的3GC-1.5割灌机,主
18、要性能指标具有国内先进水平。该割灌机已在东北林区、各地公园、机关和厂矿等广泛应用。此外,该机还可用于收割南方水稻,深受农民的欢迎。1.3 割灌机的市场前景抚育间伐是我国林业发展的一项重要工作,所谓抚育间伐,即在未成熟的林分中定期而重复地砍伐部分林木,为保留的林木创造良好的生长环境,促使其生长发育,一般自幼林郁闭开始到成熟林主伐前的用材要进行3至4次抚育间伐。据统计,我国林分总面积的70%(约80万hm2)是中幼林,其中约80%的中幼林未及时进行抚育,待抚育的约53万hm2。目前我国中幼林抚育间伐作业只有少量利用机械,大部分还靠手工作业(大斧子、弯把锯伐木),其劳动强度大,生产效率低,已不能适应
19、抚育生产的要求。割灌机可以切割直径18cm以内的各种林木和杂草,其结构紧凑,质量轻,操作灵活,是一种理想的抚育机械。国家对林业政策的合理调整,使林业系统有一大批产业工人从采伐业转向种植业。国家还将投入资金营造生态环保林,特别是中幼林的改造。按1台/hm2计算,林业系统对割灌机的总需求量在50万台左右,每年需求量在5万台以上。我国灌木树种资源极为丰富,灌木林不仅是重要的生态林,而且是经济效益很高的商品林。灌木具有耐干旱、抗风沙、天然更新快、萌发能力强和根系发达等特点,是我国造林绿化的重要树种,也是西北地区防沙治沙和一些特殊自然地理区植被建设的重要森林群落。同时,灌木林还是重要的薪炭林、饲料林、工
20、业原料林和景观观赏林,在林业生产和经营中具有不可替代的地位。大力发展灌木林,充分发挥灌木林在生态建设、生态安全、生态文明中的突出优势,已经成为经济和社会可持续发展的迫切需要。1.4 割灌机的发展趋势割草机开始逐步取代步行自走式割草机手推式剪草机。特别是能实现零转弯半径,机动性能非常好,能一机多用的全液压草坪拖拉机一问世,就得到了广大用户的普遍欢迎,预计不久的将来,还会有自动化程度更高、操作更舒适的草坪机械出现。国内21世纪生产的草坪割草机仍然以步行推手推割草机为主,是国外打发达国家20世纪80年代的水平,在国外已属淘汰产品。进入二十一世纪以来,随着我国国民经济的高速发展,我国除草机行业保持着多
21、年高速增长,并随着我国加入WTO,直到2012年,除草机行业的出口也形势喜人,2008年,全球金融危机爆发,我国除草机行业发展也遇到了一些困难,如国内需求下降,出口减少等,除草机行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面。2009年,随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷,我国除草机行业也逐渐从金融危机的打击中恢复,重新进入良性发展轨道。进入2010年,全球经济复苏的前景面临波折,国内经济结构调整的呼声逐渐升温,贸易保护主义的抬头,除草机行业中技术含量低的人力密集型企业,缺乏品牌的出口导向型企业面临发展危机,而注重培养品牌和技术创新能力较强的企业将占得先机,除草机行业企业如何面对新的经济环境
22、和政策环境,制定适合当前形势和自身特点的发展策略与竞争策略,是除草机行业企业在未来两年我国经济结构调整大潮中立于不败之地的关键。2010-2016年中国除草机行业市场研究及投资发展预测报告将从宏观和微观环境对我国除草机行业的发展现状,政策环境,竞争策略,投资前景,市场容量,进出口形势等方面进行全面而权威的分析。1.5 割灌机存在的问题随着割灌机的应用越来越广泛,工作环境和工作量的不同导致了我们对不同类型割灌机的需求,所以现有割灌机所存在的问题也就逐渐的显现出来了。目前市场上存在着不同品牌的、国内、外生产的各种各样的割灌机,但是通过我们对现有割灌机的调查研究发现,大多数割灌机都属于手扶式小型割灌
23、机,这种割灌机只能应用于小范围内的割灌作业,并且需要工作人员投入很大的体力来完成割灌。国内研制生产的一些型号的割灌机存在着很多问题,比如性能不先进,只徘徊在一、两个品种规格上,没能形成系列化的产品,面对国内众多的用户,无法满足其使用要求。对于这么多的缺陷,我认为割灌机发展到了今天,技术水平逐日提高,我们必须充分利用现代的先进技术,努力开发研制,使国内生产的割灌机早日达到国际的先进水平。根据上述的许多问题,我们认识到必须要增加割灌机的类型,以保证可以适用于不同的割灌作业。所以本次设计的带式割灌机是一种悬挂式割灌机,可以用于大面积的切割灌木的林区作业。1.6 割灌机的特点和用途割草机主要应用在园林
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