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1、本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 I 割草压扁机的设计割草压扁机的设计 摘要：摘要：为了能及时对收割的牧草进行压扁。确立研制一种既可高速收获，又能即 时压扁，且配套动力普遍，经济实用的中型割草压扁机，以满足中小规模苜蓿生 产的需要。其主要特点是：割草压扁机采用牵引式置于中型轮式拖拉机的后方； 采用了偏心式拨禾轮，将牧草拨入割台，并及时推向压扁辊；采用了往复式切割 器，结构简单，适应性较强，多用于牧草收获机上；采用了人字形橡胶压扁 辊既可将牧草压扁又具有将牧草钳入的功能，提高压扁效果。 本文主要是应用机械设计方法和机械原理对割草压扁机的进行研究设计，用 Auto CA
2、D 设计软件进行绘图，初步完成了整机的设计并整理出图纸。 关键词：关键词：苜蓿；割草压扁机；往复式切割器；偏心拨禾轮；人字形压扁辊 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 II Design cutting squash AbstractAbstract：A timely manner in order to harvest the grass for squash. Base on this,a research program was established which a medium haybine which can not only cut grass in
3、high- speed,withwidespread kit motive but also flatten in time and adapt the demand for medium small scale clover produce. Its main characteristics are:the haybine was placed right on the medium tractor;the eccentric reelstir the clover to the stand and push to the compression roller in time; Recipr
4、ocating cutter was adopted which has many strong points,such as configuration compact,motivate transmission simple;it adopted the cheveron compression rollerwhich can flatten clover and have the function of the grab which can raisethe compression result. This paper is the application of mechanical d
5、esign and mechanical principle of the mowing machine squash research design, use Auto CAD design software for mapping, completed the preliminary design of machine and come up with drawings. Key words: Medicago；Haybine；Toothed chain-cutter；Eccentric winder；Cheveron compression roller 摘要I ABSTRACT.II
6、本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 III 1 绪论 - 1 - 1.1 本课题研究的背景、目的和意义 .- 1 - 1.1.1 研究背景.- 1 - 1.1.2 研究目的.- 1 - 1.1.3 研究意义.- 2 - 1.2 牧草机械的研究现状和发展趋势 .- 3 - 1.1.2 国外牧草机械的发展现状.- 4 - 1.1.3 我国牧草机械发展趋势.- 4 - 2 割草压扁机整体方案的确定 - 6 - 2.1 收获对象的特点及其对收获机械性能的要求 .- 6 - 2.1.1 收获对象的特点.- 6 - 2.1.2 收获对象对收获机械性能的要求.- 6 - 2.2 方
7、案的确定 .- 7 - 3 割草压扁机拨禾轮装置的设计研究 - 8 - 3.1 拨禾轮的结构 .- 8 - 3.2 拨禾轮的工作原理和参数确定 .- 8 - 3.2.1 拨禾板的运动分析.- 8 - 3.2.2 拨禾轮对牧草的作用.- 9 - 3.2.3 拨禾轮直径的确定- 11 - 4 割草压扁机切割系统的分析研究 .- 12 - 4.1 切割器的选择 - 12 - 4.2 往复式切割器参数的分析 - 14 - 4.2.1 I 型切割器的切割速度图- 14 - 4.2.2 切割平均速度- 14 - 4.3 往复式切割器普通 I 型的结构尺寸和行程的关系 - 15 - 4.4 往复式切割器的构
8、造及其动刀片的结构参数 - 16 - 4.4.1.往复式切割器的构造 .- 16 - 4.4.2 切割器动刀片结构参数- 17 - 5 割草压扁机压扁系统的设计研究 .- 18 - 5.1 压扁机构的设计 - 18 - 5.1.1 压扁机构参数的确定- 18 - 5.1.2 压扁辊技术性能分析- 18 - 5.2 束草装置的设计 - 19 - 6 传动系统的分析研究割草压扁机 .- 20 - 6.1 传动系统方案设计及主轴转速确定 - 20 - 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 IV 6.1.1 传动系统的方案设计- 20 - 6.1.2 切割主轴转速确定- 21
9、- 6.2 传动比及参数确定 - 21 - 6.2.1 切割系统传动比分析和参数确定- 21 - 6.2.2 压扁系统传动比分析和参数确定- 21 - 6.2.3 拨禾轮系统传动比分析和参数确定- 22 - 6.3 功率需求和传动效率 - 22 - 6.3.1 切割系统功耗和传动效率- 22 - 6.3.2 压扁系统功耗及传动效率- 23 - 6.3.3 拨禾轮系统功耗及传动效率- 23 - 6.3.4 割草压扁机所需的总功率- 24 - 4、结论- 25 - 参考文献：.- 26 - 致谢.- 27 - 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 - 1 - 1 1 绪论绪
10、论 1.11.1 本课题研究的背景、目的和意义本课题研究的背景、目的和意义 1.1.11.1.1 研究背景研究背景 随着西部大开发政策的实施，草原建设，草原改良，退耕还草，生态恢复建设 已大规模展开。我国农业发展已进入“高产，高效，优质，安全”新阶段，畜牧 业在农业中所占比例和所处地位不断上升，从而引发了对畜牧机械的强烈要求。 黑龙江省的牧区面积也有所增加，但是牧草生产发展相对落后，大多是进口机器， 偷人成本十分昂贵，维修费用也十分昂贵，因此牧草收获机具的缺少，已成为我 省草产业发展的“瓶颈” 。 目前，国外现有的割草压扁机，按切割器形式分主要分为往复切割器式割草压 扁机和旋转切割器式割草压扁
11、机两种。工作幅宽 26 米，配套动力 30150KW。这些机具主要为大型牧场所使用，配套条件要求较高，与我国国情 不符。我国的牧草收获机械化事业还处于发展阶段，市场上现有的割草机都不带 压扁设备，对于像紫花苜蓿、红三叶等豆科作物收获一般都是使用国外进口机械。 近年来，仅有新疆机械研究院和呼和浩特畜牧机械研究所开始研制割草压扁机。但与中型拖 拉机配套的割草压扁机具仍是我国牧草机械发展的一项空白。 为此，我们确立牧草收获机械研究项目，考虑非产业化牧草生产的需求，拟设 计一种与中型拖拉机配套的割草压扁机。 1.1.21.1.2 研究目的研究目的 苜蓿是豆科牧草，含有较多的胶体物质和较少的碳水化合物而
12、不易青贮，刈割 的苜蓿必须及时干燥，否则就会发霉变质甚至腐烂，致使动物无法食用。青干草 是草产品流通的主要形式，同时也是发展绿色畜牧业的重要的蛋白质资源。目前， 已开发的牧草产品有草粉、草颗粒、草块、草饼、草捆、叶块、叶粒和浓缩叶蛋 白等。牧草产品在国际、国内均具有非常广阔的市场，亚洲已成为世界上最大的 苜蓿产品进口市场，年总需求量 240-255 万吨，其中，紫花苜蓿是生产量和销售 量最大的牧草产品，在美国已成为仅次于小麦、玉米和水稻的第四大农作物，成 为美国农业的支柱产业。 由于苜蓿草产品品质高低的决定因素之一是适宜收获期始花期，而这个 时期只有 15 天。据恩斯明格（1980）报道，无论
13、禾本科、豆科或是混播牧草，在 始花期以后，每推迟一天，牧草的消化率和采食量均降低 0.5%以上，总营养价值 下降 1%以上。因此必须根据不同牧草及饲料作物的产量及营养物质含量，适时刈 割。使之既不影响牧草的生长发育，又能获得高产优质的青干草。 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 - 2 - 苜蓿草产品品质高低的决定因素之二是干草的调制。处于收割期的苜蓿不仅 有 80%的含水量，同时也含有占物质质量 20%25%处于活性状态的蛋白质和维生 素，营养非常丰富。但苜蓿在被刈割后，当干燥 72h 时，蛋白质保存率只有 70% 左右。随着干燥时间的加长，蛋白质的保存率逐渐降低，
14、不能保证苜蓿产品的质 量，尤其在阴雨天损失更大。此外，苜蓿叶片与茎的干燥速度不同，当叶片已经 脱水达到安全水分（14%15%）时，茎的含水量还很高，在此后的进一步脱水过 程中，叶与茎的连接力很小，只要轻微的抖动或搬运都可能造成严重的落叶损失， 使苜蓿的蛋白质含量急剧减少，从而失去 应有的商品价值和饲喂价值。 图 1.1 所示为割草机割下未压扁的和 经过压扁的牧草的干燥过程。从表中可以 看出，经过压扁的牧草的干燥时间明显缩 短。为使苜蓿草能适时刈割，提高苜蓿在 田间的晾晒时的干燥速度，又要保证苜蓿 茎和叶的干燥速度达到基本同步，必须研 制割草压扁机。 1.1.31.1.3 研究意义研究意义 割草
15、压扁机是专门用于收获优质饲草的一种机具。目前，牧草收获机械特 别是苜蓿收获机械主要是由外国进口，国产机械处于起步阶段。它的最大优点是 促进饲草快进干燥，有效保存饲草养分。近年来由于国家西部大开发，开展大规 模生态建设和“三化”草原生态治理，人工种植草场面积不断扩大，尤其是近年 来城市郊区兴起的大面积种植苜蓿热，对切割压扁机的需求呼声高叫。该机主要 用于苜蓿类饲草的收获作业，可一次性完成收割、调质压扁和铺条作业。中央要 求到 2010 年完成 8300 万 hm2 人工草地和“三化”草地的治理。若其中五分之一 采用机具收获，按 33 hm2 草场配置一台割草压扁机计算，则需要五万台以上，因 此，
16、割草压扁机前景广阔。 目前国内已有企业生产割草压扁机，由于结构和材料方面的原因，易将枝条 压折、枝条压掉。国外较具有代表性的机型是美国约翰迪尔的往复式割草压扁机， 其独特的设计不仅能够成分保持牧草的营养成分，减少对土壤的压实，加快下一 茬作物的生长，而且具有效率高，可靠性好，割茬高度、切割角度调整方便等一 系列特点，值得我们去参考借鉴。 21 世纪要实现农牧业经济的腾飞，根本出路在于农林牧综合发展，而突破口 在于种草，种草是发展畜牧业的物质基础。牧草生产的特点是规模大，劳动强度 大，生产条件变化多。我国平均每 5500hm2 才有一套割搂草机，配套机具严重缺 少，而在美国每 60hm2 就有一套较完备的配套机械收获设备。由于机具缺少，不 图 1.1 不同方式下牧草的干燥过程 1.是用割草机割下未压扁的 2.是经过压扁的牧 草的干燥过程 本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828 - 3 - 配套，每年收割的干草仅占可割草量的 9.8，因此，必须发展与之相适应的机械 的支撑。 1.
