【摘要】：開(kāi)發(fā)新型除草機(jī)械,減少乃至杜絕除草劑的使用是綠色農(nóng)業(yè)的必由之路。西北農(nóng)林科技大學(xué)太白蔬菜試驗(yàn)站的專家和菜農(nóng),多年來(lái),一直沒(méi)有找到一種前進(jìn)速度均勻,操作省力、性能穩(wěn)定可靠、適應(yīng)窄行距蔬菜作物的微型松土除草機(jī)械。因此,提出了刀軸帶動(dòng)地輪的驅(qū)動(dòng)式蔬菜行間微型旋耕松土除草機(jī)的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)類齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),直接傳至驅(qū)動(dòng)輪軸,給機(jī)組增加勻速前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)扭矩,是新型微耕除草機(jī)的主要特點(diǎn)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1、輕簡(jiǎn)型微耕除草機(jī)行走系統(tǒng)的研究。根據(jù)我國(guó)蔬菜及其他200-250mm窄行距作物的種植特點(diǎn),充分考慮菜農(nóng)一次性投入的承受能力,確定微耕除草機(jī)的總體設(shè)計(jì),應(yīng)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,工作部件和機(jī)組的前進(jìn)速度簡(jiǎn)單夠用,整機(jī)重量小于35公斤的輕簡(jiǎn)型機(jī)為主要研發(fā)目標(biāo)。因此,輕簡(jiǎn)微耕機(jī)由刀軸經(jīng)類齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)地輪,實(shí)現(xiàn)機(jī)組的勻速前進(jìn)。2、旋耕刀輥的力學(xué)分析和刀軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法研究。新型微耕除草機(jī)的刀輥零部件強(qiáng)度,是機(jī)組設(shè)計(jì)的重要組成部分。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法費(fèi)力費(fèi)時(shí),本文以經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用檢驗(yàn),設(shè)計(jì)合理的旋耕機(jī)某定型產(chǎn)品ISG9-50的刀輥部件作為強(qiáng)度基準(zhǔn),基于ANSYS對(duì)新設(shè)計(jì)微耕除草機(jī)刀輥進(jìn)行分析。在對(duì)基準(zhǔn)刀軸和原設(shè)計(jì)的微耕機(jī)刀軸進(jìn)行應(yīng)力分析和比較的基礎(chǔ)上,對(duì)原微耕機(jī)刀軸進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。該研究為合理利用材料,降低產(chǎn)品成本,尤其為機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化提供了一種新方法。改進(jìn)的微耕除草機(jī)刀軸,由原來(lái)直徑為Ф19的實(shí)心軸,變?yōu)槌叽?0×8×6(外徑×內(nèi)徑×壁厚)的空心軸,耗材減少了7%,最大等效應(yīng)力為55.808Mpa,減小了8.3%,且小于旋耕機(jī)刀軸的最大等效應(yīng)力56.818Mpa。改進(jìn)后刀軸最大變形0.0202mm,小于原設(shè)計(jì)的0.0206mm,也小于基準(zhǔn)刀軸的0.02934mm。結(jié)果表明:若新設(shè)計(jì)零件與基準(zhǔn)產(chǎn)品具有相同的應(yīng)力和應(yīng)變,則兩者的強(qiáng)度可靠性相同。改進(jìn)后的微耕機(jī)刀軸,具有更合理的受力、結(jié)構(gòu)和尺寸。3、新機(jī)組性能試驗(yàn)。新機(jī)組前進(jìn)速度的均勻性和除草率的試驗(yàn)結(jié)果表明:新設(shè)計(jì)機(jī)組,在堅(jiān)硬的土壤上,試驗(yàn)所得機(jī)具的平均前進(jìn)速度為0.25m/s;在松軟土壤上,機(jī)具前進(jìn)平均速度為0.22 m/s。而作為對(duì)照機(jī)型的無(wú)驅(qū)動(dòng)輪微耕機(jī),在堅(jiān)硬的地面上,機(jī)具速度平均為1.8 m/s。在松軟地面上,若遇到硬質(zhì)點(diǎn),機(jī)具前進(jìn)速度最高可達(dá)1.3m/s;而在一般松軟土壤中,機(jī)具前進(jìn)速度最低為0.0 m/s。在3個(gè)試驗(yàn)區(qū)中,7天后的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),新機(jī)具平均除草率為64.3%。說(shuō)明:新機(jī)具的前進(jìn)速度均勻性優(yōu)于無(wú)驅(qū)動(dòng)輪的對(duì)照機(jī)型。而且,機(jī)組操作的舒適性有效提高,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S224.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2800027