田间拾包机设计 导 师: 李 涛 答辩人: 曾 榕 专业: 机械设计制造及自动化 随着我国农业现代化进程的加快,农业机械化将成为农业生产的主导方式,“人减、机增”的趋势不可逆转,对农机装备的需求将呈现刚性增长的态势。“我国农业机械化发展总体上已经从初级阶段跨入了中级阶段,并加速向高级阶段迈进。” 现阶段，我国在研发、设计、制造、销售以及服务等多个方面都建立了完善的农机工业体系，农机产品的服务对象也几乎涵盖了我国的整个农业领域，如畜牧业、林业、渔业和副业等。我国的小型农业机械产品生产起步的时间较早，质量优异并且成本较低，在近些年来不断发展和研究过程中，产品种类日益齐全，并且生产能力逐步扩大，性价比也能够很好的满足我国农民的支付能力和使用水平 绪论 现代农业机械发展的现状： 田间拾包机工作装置简介： 田间拾包机工作装置的形式是直接用来拾取谷包的田间作业工具，它利用液压缸伸缩来完成动臂升降、斗杆推拉和卡爪的抓取，之前这种专用机械还没有，但有些类似机械。我的设计是借鉴了随车吊和挖掘机的工作方式。拾包机放在一辆汽车上，类似于随车吊。工作装置可以看成是由动臂、斗杆、卡爪、支架、回转装置、动臂液压缸、斗杆液压缸、卡爪液压缸及连杆机构组成 本文设计的田间拾包机抓取的谷包重量为60kg，整机重量为500kg。本文主要对由动臂、斗杆、卡爪、连杆机构组成的工作装置和液压系统进行设计，设计的工作装置和液压系统要能满足拾取基本动作要求，并能完成复杂的复合动作。本文主要的设计内容包括拾包工作装置的总体设计和机构拾取力分析，液压系统的整体设计和设计完成后对关键液压元件进行设计计算并校核 田间拾包机拟达到的工作要求 ： 增加目的性与计划性，提升成功的机会 总体方案设计 1.工作装置构成及工作原理 图1 工作装置组成图 其中1-底座；2-回转驱动装置；3-回转支撑； 4-支撑架； 5-动臂油缸； 6-动臂；7-斗杆油缸；8-斗杆； 9-卡爪油缸；10-卡爪 图1为田间拾包机工作装置基本组成及传动示意图，如图所示拾取工作装置由卡爪连杆、斗杆、动臂、相应的三组液压缸等组成。动臂下铰点铰接在支撑架，通过动臂缸的伸缩，使动臂连同整个工作装置绕动臂下铰点转动。依靠斗杆缸使斗杆绕动臂的上铰点转动，而卡爪铰接于斗杆下端，通过卡爪油缸的伸缩使卡爪绕斗杆前铰点转动。 卡爪自身带了一个双向液压缸，液压缸的伸缩时左右两对卡爪张开和收缩，抓取前，油缸伸出，卡爪张开，以便于抓取谷包。抓取后，油缸收缩，卡爪合拢，防止谷包掉落。3为一个回转支撑轴承，用于拾包机工作装置做回转运动，通过3上的齿条和轴承上的齿轮啮合来驱动它的回转。回转角度为180°，能满足工作要求。驱动力同样来至汽车上的液压泵 2.动臂种类的选取 动臂是卡爪工作装置的主要部件，一般可以分为组合式和整体式， 目前采用得多的是整体式动臂。整体式动臂的优点是结构简单，轻巧，质量轻而刚度大。整体式动臂又可分为直动臂和弯动臂两种。其中的直动臂结构简单、质量轻、制造方便。弯动臂是目前应用最广泛的结构型式，与同长度的直动臂相比，可以得到较广的作业范围，经比较，选择整体弯动臂 3.动臂油缸布置方案选择 动臂油缸一般布置在动臂的前下方，有两种具体布置方式。 油缸前倾布置方案，即当动臂油缸全伸出，将动臂举伸至上极限位置时，动臂油缸轴线向支撑架前方倾斜；油缸后倾布置方案，即当动臂油缸全伸出，将动臂举伸至上极限位置时，动臂油缸轴线向支撑架后方倾斜，两种方案中，在动臂油缸作用力相同时，后倾方案能得到较大的动臂作用力矩,因此，本次设计采用油缸后倾布置方案。 4.卡爪的组成及装配方式 卡爪由卡板、卡爪臂、双向油缸、和主轴组成。卡爪臂有两类，两两组合然后通过轴承装配在主轴上。油缸是保证卡爪的张开和收缩。在两对卡爪臂中间安装了六块卡板。目的是使卡爪与谷包的接触面积更大，防止谷包被卡爪抓破。卡板通过螺栓和螺母禁固在卡爪臂上面，间距在100左右。均匀布置在卡爪的左右两边 5.回转装置的选择 为了满足工作的需求，拾取机构必须能够实现180°旋转。回转装置是使整个拾取机构绕着底座旋转，本设计采用的是回转支撑轴承做回转装置，支撑架安装在回转支撑轴承上，回转支撑轴承安装在底座上，这样就实现了支撑架与底座之间的相对转动。回转支撑轴承外径上有齿轮，所以我设计了齿条和齿轮啮合来驱动齿轮转动， 进而带动轴承转动。齿条运动的驱动力来至液压缸。因为车子上有液压系统可用 液压驱动装置设计 W O T 1.回转机构液压缸的选取 2.工作机构液压缸的选取 根据整机的质量和回转支承轴承的摩擦系数。粗略设计液压缸选用HSG型工程用液压缸。活塞杆直径为50mm,.最大推力31000N，最大拉力为23000N，.能满足机器的工作要求。 液压缸行程，根据实际工作要求，拾包机的回转角度在0-180度。行程等于回转支承轴承周长的一半， 即h=ΠD/2，经计算， 取整h=420mm. 动臂液压缸选用HSG型工程用液压缸。活塞杆直径为40mm,.最大推力21000N，最大拉力为16000N，由于谷包的重量不是很大， 拾包机本身的质量也不是很大， 参照挖掘机的动臂参数和拾包机的工作范围 ， 粗略的选取动臂液压缸的行程为400.mm.液压缸的长度根据装配的基本尺寸而定。其他的液压缸也类似的选取 。。。以上简介无排版格式，详细内容请下载查看