圓盤式割草機的設計圓盤式割草機的設計#獨立設計一個圓盤式割草機，提高自己在機械方面的獨立設計的能力，培養遇到問題，解決問題的能力，達到學以致用的目的。2雙圓盤割草機總體設計2.1本設計需要解決的技術問題（1）選擇與設計機具結構類型（2）確定機具的傳動方案（3）選擇并確定刀片切割速度（4）選擇并設計拖拉機與機具的掛接機構（5）確定動力參數和分配合適的傳動比.收2獲對象對機械性能的要求（1）牧草的稠密程度和含水量要相比于谷物要高，因此相應切割刀片的切割速度要適當大一些，回轉式割草機的切割速度為70-10（2）由于作業環境相對惡略，遇到障礙物時，切割器能夠迅速提升，所以應具有靈活的起落機構（3）為了減少牧草的收獲損失，增加經濟效益，應對機器進行嚴格的限制，減少機械隊牧草的翻動和滾壓，所以割下來的牧草應厚度適宜，且保證切割下來后能夠均勻的鋪放在地面上（4）刃口應具有很好的耐磨特性，刀具要具有保護裝置（5）結構簡單，使用維護方便，指標先進技術經濟2.總3體設計原則（1）牧草收割作業季節性強，作業時間有限，故應采用工作機與動力機分離式。動力由小四輪拖拉機皮帶輸出。本機采用前懸掛式連接方式，由小四輪拖拉機液壓油缸作為提升動力。切割器用旋轉式上傳動圓盤切割器;（2）本機選用旋轉式（回轉式）切割器，對牧草的適應性強，特別適應于稠密、倒伏和纏的牧草，工作平穩，能以 的作業速度工作，生產率高;（3）旋轉式切割器轉速較高，設計中應考慮到運動件和切割器的安全防護問題;（4）左、右兩個切割器采用通過機架剛性連接，作業時兩個刀盤上的刀片轉向相反，以保證牧草集壟和鋪放整齊;（5）降低整機生產成本，以提高經濟性。2.要4求達到的技術參數（）作業幅寬：（）作業速度：（）割茬高度：（）刀片切割速度：（5）生產率：6-畝8/小時（）使用可靠性：三（）機具使用質量：W2.總5體參數的確定配套動力 以上功率的小四輪拖拉機。2.作業幅寬:旋轉式割草機的作業幅寬決定于配套拖拉機的功率。根據拖拉輪距，牧草種類等結合因素，初步選擇作業幅寬為 。3．28小0四輪拖拉機參數（約翰迪爾中國）后輪輪距液壓后壁提升力三標定功率：飛輪上的皮帶輪外徑4上.傳動式圓盤切割器（1刀）盤數:2個刀片片刀盤直徑刀盤轉速作業速度樣機質量控制在 以內。2.總6體方案的確定方案1該旋轉圓盤式割草機由自由盤、驅動盤、割刀、傳動裝置、懸掛裝置、彈性緩沖器等部組成，其傳動結構見圖2-1工作原理該機采用1馬5力以上拖拉機后懸掛方式。上下兩根調整彈簧，一根大彈簧上端連在懸掛架上，下端連接在切割器上端合適位置；另一根較小的彈簧上端也連在懸掛架上。下端連在主梁的合適位置。工作時，自由盤與地面凸起處接觸，彈性緩沖裝置起到仿形作用，使左右側對地壓力均衡，對保證割茬高度一致是很有好處的。該機動力由拖拉機側輸出軸輸出．經傳動裝置帶動驅動盤對牧草進行收割。該割草機的特點該旋轉圓盤式割草機，經生產考核，生產效率高，動力消耗低，能夠適應各種復雜地況的草場。生產率可達到 .割草高度控制 0條鋪整齊不雜亂。因此，該機型在轉速，刀盤直徑等參數的選擇、匹配上是科學合理的，不僅各項性能指標均超過以往各種機型，而且移動靈活，操作維修方便。圖 轉盤式割草機示意圖自由盤2．割刀 ．3驅動盤 ．4傳動裝置5．懸掛裝置 6．彈性緩沖器方案根據作業約束條件和設計原則，機具采用前懸掛式作業方式，主要有平行四連桿升降機構、機架、圓盤式切割裝置、傳動機構、甩草筒、防護欄等幾部分組成。設計方案和結構如圖2-2圖2-雙2圓盤割草機示意圖拖拉機飛輪皮帶輪2四連桿升降機構3機架4甩草桶5切割器滑底6上刀盤7刀片8防護欄9齒輪機構工作原理：機具通過平行四連桿機構和輔助掛接件懸掛于拖拉機前方，動力由拖拉機飛輪皮帶輪傳入，機具的升降由拖拉機液壓提升，同時接合動力切割器開始旋轉，刀片銷鏈在刀盤上，通過高速旋轉割下牧草。兩個刀盤反向旋轉，牧草割下后倒向機具中間，通過甩草筒甩集成壟，完成切割作業。方案的比較與選擇：經過比較和對比，方案2具有靈活，維修方便，且使牧草排放整齊等等特點。故選擇方案3旋轉式切割器的設計3.割1刀運動分析圓盤式割草機切割器的割刀運動是刀盤的水平旋轉與機器前進運動所合成的。刀片某一點對地面的軌跡為余擺線（如圖所示），刀片刃線對地面所掃過的面積為余擺線，其帶寬與刃部長度相近似。圖3-刀1片運動軌跡刀片任意一點的位移可用方程式表示。設刀盤中心為坐標原點水平向右為軸，垂直向上機器前進方向為軸。令刀盤逆時針轉動，角速度為3,則相臨刀片各內、外端點的位移方程如下第刀片內端的位移方程= rs(st+位=Vm +r(st+似——刀片內端半徑二一一刀片內外點對盤的連線夾角3—-刀盤回轉角速度—-刀盤轉過時間'—-機器前進速度外端的位移方程XbR3St丁二二.i-Rsin』也 刀片外端半徑第2刀片的內、外端點的位移方程。Xc=ycos(dot+0一ot)Yc=Vmt-Frsin(st-ot)Xd=rcos(dot—e)Yd=vmt=rsinwt式中::一相鄰刀片夾角3.割2刀轉速的確定割刀轉速是根據切割速度要求而確定的。試驗得出，無支承切割的旋轉式切割器在切割牧草時，其刀片線速度應為 0因刀片內端圓周速度最低，故應以該點為基準確定割刀應有的速度。綜前所述，割刀任一點速度均為刀片圓周速度與機器前進速度的合成，故點速度為Va= +2Vmrmcosfcct+(3)+由上式可見，當3t+R=tt+2kn(k=0,1,2n)時'最小。即V^min=r(ji)—Vm%=%ns=(1+Vj/r=；=1S55v■nr式中——刀盤轉速刀片應用的切割速度機器前進速度刀片內端半徑3.刀3片數的確定圓盤式切割器的切割圖是由多條余擺帶所形成的，其帶寬近似為刀片長度，刀片數是根據割刀進距圓盤轉一周時機器前進距離與在一個進距中各刀片余擺帶的縱向寬度之和與相等而定。由于，則——機器前進速度，——余擺線縱寬刀片工作刃線長度一割刀轉速，由于考慮到制造的方便和運轉的平衡問題，刀片數量確定為3片。切割刀片用 一 優質碳素結構鋼》規定的 鋼制造，刀刃部分熱處理，硬度 一C如圖圖3-刀2片刀片伸出高度割草機漏割、重割現象與刀盤大小、刀片數、前進速度、刀片伸出高度有關。一般情況下，刀盤直徑越大，前進速度越快，刀片伸出高度也愈大。刀片伸出的最小高度，應等于機具在刀片轉過相鄰兩個刀片夾角的時間內通過的距離，即計算公式為二二二-匚1二三式中r=0.52m v=2.22m/svg=72nrv(2X3.14X0.52X2.22)h= = ； =0用3smmvg (3X70)由此可知：刀片伸出最小高度為 ，故設計伸出高度為 。3.切5割器主體部分設計本機切割器為旋轉式切割器。切割器安裝在主軸的下方，主要由刀盤、導草罩、刀片、滑低和和滑底座等組成。刀盤為截頂圓錐筒，刀片銷鏈在刀盤錐面上，與地面成15。傾角，刀盤和導草罩隨刀盤軸一起旋轉時，刀片甩出割草。如刀片被打碎或飛出刀盤時，可在直徑1米之內插入土中以避免事故。導草罩用來分草和向后輸送牧草，滑底和滑底座用于支持切割器在地面上滑行，并可以上下移動以調節割茬高度。

圖3.切3割器主體部分主要工作部件的方案選擇及相關參數的確定傳1動系統總體方案的確定圖4-雙1圓盤割草機傳動示意圖動力由拖拉機皮帶輪輸出，經皮帶輪傳至2軸。2、4軸由萬向節連接，皮帶輪將動力傳到錐齒輪，由錐齒輪傳至主軸3，由主軸帶動上刀盤旋轉，上刀盤帶動刀片轉動，完成切割任務。動2力參數設計4.2傳.動1比分配由于柴油機轉速為 ，根據傳動方案，本機具為二級傳動。第一級的傳動為皮帶傳動:第二級傳動為錐齒輪傳動。己知拖拉機皮帶輪基準直徑為 根據設計要求，初步選取皮帶輪基準直徑為D2=110mmD1=140mm D2=110mm則皮帶輪的轉速為：n2（=D1/）XDn21=1833r/min兩個錐齒輪大小相同，傳動比為 則轉軸速度為 r上刀盤與轉軸無相對運動，可知上刀盤的轉速與轉軸相同且為r則刀片轉速也為 r4.2.功2率消耗旋轉式割草機功率消耗受切割速度、機器前進速度以及作物條件等因素的影響而變化。切割速度過低會產生撕裂作用而增加切割阻力切割速度過高，則加大了空氣阻力和拋撒牧草的阻力從而增加切割阻力。不同切割速度和前進速度下，切割所需的功率不同。當切割速度為時，功率與速度的關系如圖。

圖4-割2草機切割功率消耗正常作業時，本機基本參數為在切割速度 0 的條件下，割草所需功率為切割茂密牧草時所需功率為切割一般情況下牧草的兩倍。I軸（輸入到割草機）功率為II軸（右軸）：從帶效率查表得知上44in軸（主軸）:滾動軸承效率取：=二；二對;萬向聯軸器：石 （一個）p3=p2T]2t]2T]2r]2r]3=14.8X0.99X0.99X0.99X0.99X0.98n?1883 /r“「丁=1皿前T3=95sopm/( . 5各軸動力和運動參數如下表軸序號功率（）轉速（ ）傳動比()III動力和運動參數帶傳動設計由傳動方案可知，帶為第一級傳動，主動輪為小四輪拖拉機的飛輪，從動輪為割草機動力輸入皮帶輪，其基準直徑為，又知 ， ，皮帶輪傳動功率為選取窄帶根據普通帶選型圖，確定選用 型窄帶(1)驗算帶速n3.14X140X1440V=tiDhX = =10.5m/s160*1000 60000因< 故帶速合適。()帶尺寸選取根據拖拉機和割草機的結構，初步選取中心距現 根據公式計算所需基準長度：二"二一7TD】；二( [((40—40)+11=2293mm由表差值選取帶的基準長度為 ，公稱長度計算實際中心距a=+(Ld—⑷] 一選取中心距為4.3四連桿掛接機構設計機具通過平行四連桿機構與小四輪拖拉機前端懸掛起來，同時，通過液壓提升四連桿的運動，來實現切割器的起落，根據機具結構和拖拉機結構尺寸，其結構如下圖所示

圖4-機8具掛接機構示意圖原理說明：圖中所示的機構為平行四邊形機構。這種機構的特點之一是相對桿始終保持平行，且兩連桿的角位移、角速度和角加速度也始終相等，一段固定在拖拉機上，因此在運動過程中始終保持豎直方向兩連桿處于平行位置，從而機具的豎直方向的移動，來實現切割器的起落。總結本文是圍繞農用機械產品——圓盤式割草機的設計，通過對國內外割草機研究現狀的分析，根據設計的要求，主要完成了傳動方案的確定，總體方案的確定，切割器的設計、分析和計算，以及升降機構的設計，實現了圓盤式割草機的初步設計，并對圓盤式割草機械的發展現狀以及發展前景做出了簡明的概括和分析。本次設計是對我的四年的大學生活做出的總結,同時為將來工作進行了一次適應性訓練，從中鍛煉自己提出問題、分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個良好的基礎。參考文獻【】盛國成 型前懸掛割草壓扁機的研制【】山東農機:20，084:14-16【】東北農學院主編畜牧業機械化【】北京農業出版社:1980.1:110【】盛克柱紐荷蘭幾種牧草收獲機械的特點【】新疆農機化04:40【】張文靜牧草收獲機械的現狀、機遇及發展【】農村牧區機械化0【】金光農業網我國牧草機械發展落后原因分析【】 0【】中國農業機械化科學研究院.農業機械設計手冊【工北京：機械工業出版社．1990【】楊明韶.我國牧草壓編基礎研究工作進展與探索【工農機化研究．2002(2)【】徐秀英小型牧草收獲節些的設計【】南京農業大學【9】中國機械信息網.我國草業畜牧業機械市場前景廣闊(3)【J】.20，072:7【】楊敏麗牧草生產機械化西部農業機械化發展新的增長點【】中國農機化.20，040:一810【11】甘谷興農網.推進牧草生產機械化力促草業經濟大發展【J】.20，0141:10【2【波蘭】卡那沃依斯基收獲機械【】中國農業出版社.1983:10【3東北農學院主編畜牧業機械化【】農業出版社一第一版8.122【