一種新型前置式開溝機的研究設計【含CAD圖紙、說明書】

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開題報告 題　　目 一種新型前置式開溝機的研究設計 學生姓名、學號 專業(yè) 指導教師姓名 職稱 一.課題的學習與理解 1.研究目的 概念隨著經(jīng)濟的發(fā)展，國家對基本建設力度加大，地下管道、電（光）纜鋪設工程數(shù)量激增，質(zhì)量要求提高?？咳斯ら_挖，不僅效率低下，溝槽開挖質(zhì)量欠佳，且不能滿足“微創(chuàng)”要求。 上世紀80年代,國內(nèi)研制出比較有代表性的大型圓盤開溝機、小型圓盤開溝機、鏈條開溝機、螺旋開溝機及拋土開溝犁等機型,并批量生產(chǎn)。其中,生產(chǎn)使用較多的為前置式小型圓盤開溝機。但是這些開溝機存在功耗大、拋土不勻,在泥濘田地無法使用的問題,為此提出一種小型開溝機刀盤的新設計方案,并進行理論分析。 2.課題背景、意義 對于現(xiàn)時代我國的挖溝機的研究， 我國開溝機的種類很多，60年代開始從國外引進，從七十年代開始正式研制旋轉開溝機，通過自身研究和借鑒國外的經(jīng)驗，目前逐步形成了適合我國國情的開溝機系列，到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十種型號。其主要型式有四種： （1）鏵式犁開溝機 鏵式犁開溝機屬于從動型工作部件，利用“刨削”原理，沿直線運動對土壤進行刨削。加工過程相對鏵式犁切削速度要大。鏵式犁型開溝機主要應用于蔬菜的栽種和植樹造林等，我國主要有KGTP和京HK-14兩種類型，KGTP工作原理；隨著機組前進，犁尖入土，開軸的土沿著犁體上升。冀板將土推向兩面三刀側、冀尾板將溝壁壓緊，形成梯形斷面的溝渠，達到列溝培土的目的。京HK-14開溝機在工作時，前面的犁鏵起土，分土板片土扣翻到兩面三刀側，形成農(nóng)藝要求的一種溝型[12]。該機型入土阻力小，質(zhì)量輕，工作性能好，可以開出成型溝，但溝型斷面不平整。 （2）鏈齒式開溝機 1992年，江西省農(nóng)機研究所和江西農(nóng)業(yè)大學針對果園開溝，設計了與豐收180GV拖拉機配套的1K-30型鏈齒式開溝機[13]，開溝機通過鏈條上的刀齒逆向切削土壤，切削垡片由鏈齒出溝面，再由雙向攪龍輸送到溝兩測，完成開溝作業(yè)。 1K-30型鏈式開溝機主要特點；開溝理管時，溝形一次成型，種植山藥可不開溝只松土，刮土板改變刀齒排列，達到深松土60～100cm，可節(jié)省大量人力。配套拖拉機功率17～37kw,開溝深度600mm、1000mm、1500mm，開溝寬度140mm、160mm、200mm、300mm，工作速度200～600m/h。 （3）螺旋式開溝機 2000年東北農(nóng)業(yè)大學針對了泥炭（沼澤地的產(chǎn)物）的開采而設計了一種1KL-100型立式螺旋式開溝機[14]，其工作部件采用錐螺旋式攪龍切拋土，可開挖出較大型梯形溝渠。在立式開溝機的思路上，2001年昆明市農(nóng)業(yè)機械研究所又研制出1KS-22型雙軸立式旋轉開溝機。采用雙軸結構，兩套旋轉方向相反的刀軸同時切拋上下溝土，能開出小型矩形溝渠。 （4）圓盤式開溝機 圓盤式開溝機屬旋轉式開溝機，將開溝部件做成圓盤式結構，利用動力輸出軸帶動刀盤旋轉切削土壤，我國從七十年代開始正式研制，通過自身研究和借鑒國外的經(jīng)驗，目前逐步形成了適合我國國情的開溝機系列[15]。定型為東方紅-75拖拉機配套的1KD-100單圓盤旋轉開溝機和1KD-100雙圓盤旋轉開溝機，為鐵牛-55拖拉機配套了1K-80雙圓盤旋轉開溝機。結合我國國情出發(fā)的：即要求重量輕，結構簡單，又要求能耗小，生產(chǎn)率高。到80年代，圓盤式開溝機又生產(chǎn)出一系列產(chǎn)品：1KSQ-35型（配套8.8千瓦拖拉機）、1K-0型、1K-35-1A型、1K-35型、1KH-35型等 二.方案論證與主要工作思路 現(xiàn)有機械化溝槽開挖技術基本分為三種： 一是用小型挖掘機開挖； 二是在大型拖拉機上安裝并拖動小鏈條作業(yè)； 三是圓盤式開溝機。 三種技術方案的不足 所述現(xiàn)有三種技術方案均存在不足：用小型挖掘機開挖下水道、溝壑、水渠等大型工程，效率高質(zhì)量好；但開挖預埋管道、電（光）纜用窄深溝，則大材小用，高炮射蠅；在大型拖拉機上安裝并拖動小鏈條進行挖溝作業(yè)，由于拖拉機輸出轉速較高，與鏈條的低轉速高扭矩不匹配，極易造成鏈條斷裂，且效率偏低。圓盤式開溝機是將發(fā)動機的轉動傳遞到安裝有刀具的直徑較大的圓盤上，通過圓盤的轉動實現(xiàn)挖掘。該圓盤裝置結構是由柴油機驅動一系列帶、鏈條、鏈輪、渦輪減速機等減速來實現(xiàn)低轉速、大扭矩，從而帶動轉盤旋轉開挖，整機裝配成本高，結構復雜，零部件更壞頻繁，效率低下，僅適合開挖路邊等小量工程為宜。 三.課題意義 采用低速一次成溝和切土、拋土功能分開的銑拋盤結構，具有較高的生產(chǎn)效率。銑拋盤是在一個截錐體圓盤的錐面和兩側盤面上裝有幾組切土刀和拋土板。圓盤平面與地面的夾角，即溝壁的斜度為40°～60°。作業(yè)時，銑拋盤由拖拉機動力輸出軸經(jīng)傳動系統(tǒng)驅動旋轉，其外緣線速度約為 7～15米/秒。切土刀銑切下來的土壤由拋土板拋出溝外。 雙圓盤式與單圓盤式區(qū)別 雙圓盤式旋轉開溝機(見圖)有左右兩個對稱配置的銑拋盤。作業(yè)時，兩盤同時銑切和拋置溝渠兩側的土壤。單圓盤式旋轉開溝機只有一個銑拋盤，用以銑切溝渠一側的土壤，另一側傾斜安裝一把直切土刀，用以切出溝壁；切下的土壤落到銑拋盤上，同被銑拋盤切下的土壤一起拋出溝外，其結構較雙圓盤式簡單，但牽引阻力較大。 工作應用 旋轉開溝機所需牽引功率很小，因此可用較小功率的拖拉機開筑較深和較大斷面的溝渠，且溝形整齊，拋出的土能均勻地撒在溝的兩測，無需修整。但機器結構較復雜,同鏵式開溝機相比生產(chǎn)率較低,單位土方的能耗較大。銑切和拋置1立方米土壤約需0.15～0.45千瓦/小時。與旋轉開溝機配套的拖拉機需有超低速檔。 大型拖拉機懸掛式開溝機 懸掛式開溝機 紅升機械廠根據(jù)客戶需要研發(fā)設計而成，最新研究發(fā)明的一種懸背在大四輪拖拉機上的開溝機， 四．課題的主要內(nèi)容及要求 根據(jù)以下參數(shù) 配套動力：東風——12型手扶拖拉機 外形尺寸/mm：1600×950×1050 刀尖旋轉直徑/mm：720 刀盤轉速/rpm：444 適用范圍：土壤堅實度15kg/cm2以內(nèi) 土壤含水率≤40% 溝寬/mm：上口 170-200 下口 120-140 溝深/mm：100-300 開溝速度/m/min：Ⅰ檔 12.5 Ⅱ檔 22.5 拋土幅寬/m：兩側各2.5以上 設計一種新型前置式開溝機，完成總裝圖及零件。編寫設計說明書；完成專業(yè)外文資料翻譯1份。 5． 進度計劃 第 1 周（20**年 2月20日----20**年 2 月 26 日）： 下達設計任務書，明確任務，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻和開題報告。 第2周——第8周（20**年 2 月 27 日----20**年4 月 15 日）： 制定總體方案，確定運動、動力參數(shù)，繪制三圖一卡 第 9 周——第14周（20**年4月16 日----20**年 5月 27日）： 多軸箱設計，夾具設計 第15 周（20**年 5 月28日----20**年 6 月5 日）： 編寫設計說明書 第 16 周（20**年 6月 6日----20**年6 月 8 日）： 準備答辯 參考文獻 [1]龐偉. 一種新型前置式開溝機刀盤的研究設計[J]. 黑龍江. 農(nóng)機化研究. 2002.4 [2] 濮良貴.機械設計（第七版）[M]. 北京：北京高等教育出版社， 2001 [3] 候鎮(zhèn)冰.機械設計制圖手冊 [M]. 上海：同濟大學出版社,1991 [4] 北京農(nóng)業(yè)機械化學院.農(nóng)業(yè)機械學[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986 [5]成大先.機械設計手冊（第七卷）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002. 學生簽名： 20**年 月 日 指導教師批閱意見 （指導教師應對課題研究的思路、方法、對策、措施和預期成效等做出評價，并提出具體的改進意見） 指導教師簽名： 年 月 日 注：理工類學生偏重于對課題相關知識的理解和實施方案的框架結構，文管類學生偏重于對文獻資料的理解與綜述。表格欄高不夠可自行增加