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Journal of Applied Sciences 10(8):658-663.2010 ISIN 1812-5654 @2010 Asia Network for Scientific Information 低碳鋼藥芯焊絲氣保護焊接參數(shù)對 焊縫寬度和焊縫金屬拉伸性能的影響 H.R.Ghazvinloo and A.Honarbakhsh Raouf 摘要：焊縫質(zhì)量很大程度上受焊接過程參數(shù)的影響。為了獲得高質(zhì)量的焊縫，焊縫的幾何形狀和力學性能必須要求精確。目前研究強調(diào)實驗條件下分析了不同藥芯焊絲氣體保護焊焊接參數(shù)對于焊縫寬度和拉伸性能的影響。由于工業(yè)上高的利用率，因此選取焊接電流，焊接電壓和焊接速度作為變量；焊接材料使用低碳鋼。所有實驗的焊接電流選取240A，280A和320A，電弧電壓選取26,30和34V，焊接速度選取40,50,和60cm\min。本實驗的結(jié)果有利于選擇合適的焊接過程參數(shù)來獲得良好的焊縫成形和拉伸力學性能。 關(guān)鍵詞：藥芯焊絲氣體保護焊，焊接參數(shù)，焊縫寬度，屈服強度，拉伸強度，熱輸入 引言 藥芯焊絲氣體保護焊應(yīng)用在實驗條件下士全自動的過程，在這一過程中，管狀焊絲作為電極持續(xù)地加入到焊接區(qū)域。熔融材料在管材的中心處。管材的外部引導(dǎo)電流形成電弧然后熔化形成填充金屬。近來的研究表明：藥芯焊絲氣體保護焊較普通的焊接技術(shù)有很多的優(yōu)勢：可以使用實芯焊絲例如手工電弧焊和熔化極氣體保護焊。為了研究焊接過程中變量對于焊縫幾何形狀和焊縫質(zhì)量的影響，研究人員采用了不同的技術(shù)來進行。提供了在機器人焊接過程中使用模糊還原方式在熔滴成形的可能性。用最優(yōu)的藥芯焊絲氣體保護焊焊接參數(shù)來使在低合金高強鋼中的焊接滲透達到最大。利用最優(yōu)的過程參數(shù)來獲得理想的焊縫成形以及通過藥芯焊絲氣體保護焊過程來進行不銹鋼的電鍍稀釋。同藥芯焊絲氣體保護焊的熱輸入對于韌性的影響通過EH鋼來進行。Balasubramanian和Guha研究了焊接尺寸對于藥芯焊絲氣體保護焊十字形焊縫疲勞極限的影響。未焊透缺陷是通過拉伸能量密度因素來定義的。然而，有確切的關(guān)于使用藥芯焊絲氣體保護焊方法獲得的焊接試驗拉伸性能和低碳鋼接頭的焊縫寬度的數(shù)據(jù)，這在一些著作中是可以查到的。目前研究的目的是調(diào)查在使用自動化藥芯焊絲氣體保護焊焊接時低碳鋼接頭的過程參數(shù)，焊縫成形以及拉伸性能之間的關(guān)系。 材料及方法 由于工業(yè)上高的利用率，焊接材料是含碳量0.17%和含Mn1.21%的低碳鋼。為了測試焊接參數(shù)對于焊縫寬度的影響，金屬樣本采用尺寸為75*60*10mm作為基本的金屬材料從而提供單一的焊縫外形。 同樣，該實驗中的拉伸測試的樣本采用25mm板厚并且切割成多塊金屬板，然后在每一塊板上開角度為60度的單V形坡口。焊縫根部面為1mm厚同時根部開口為25mm。高純的CO2氣體被用作保護氣體用來保護熔池。另外，作為填充金屬的藥芯焊絲的直徑為1.6mm（AWS的分類為E70T5），用在焊接參數(shù)范圍從焊接電流0-550A，焊接電壓范圍為0-45V的FCAW焊機上。為了減小焊接扭曲變形，在焊接開始之前實驗測試用的金屬板被固定在夾具上。在這次實驗中選中的變量為焊接電流（240,280,320A），電弧電壓（26,30,34V），然后焊接的速度為（40,50,60cm/min）。同時，其他的過程參數(shù)，例如焊絲熔敷速率，電弧距離，焊槍角度分別地被設(shè)置為8m/min,2.5mm和15度。 焊接完之后，不同焊接條件下的焊件的寬度的獲得是經(jīng)過嚴格測量的，其目的就是為了精確評估焊接過程參數(shù)對于焊縫成形的影響。同時，從焊件中準備的直徑分別為12.5mm和62.5mm的圓柱體拉伸樣品的標準長度尺寸與ASTM E8M-05的規(guī)定相一致。拉伸試驗是在一個能力極限為20KN的DARTEC測試機器上進行的。所使用的樣品是從Oghabafshan Co中準備的，并且這些測試在2009在伊朗的伊朗大學進行的。 結(jié)果和討論 所有試驗中所選用的不同的電弧電壓，焊接電流，焊接速度的組合以及焊縫寬度，UTS和焊縫的屈服強度都被嚴格測量。 過程參數(shù)對于焊縫寬度的影響：焊接電流，焊接電壓以及焊接速度對于焊縫寬度的影響可以從圖1-3中看出。并且試驗的結(jié)果被制成了表格，其結(jié)果如圖1a-c中的表1所示。當電弧電壓被設(shè)定在28V，焊接速度被設(shè)定在55cm/min時。焊接電流分別為240，280和320A時的焊縫寬度的變化可以從圖1和表1中看出。當焊接電流從240A升為320A時，焊縫寬度從15mm到8mm有一個顯著的下降，這個觀察到的現(xiàn)象與Kannan和Murugan在2006年的著作中所描述的現(xiàn)象正好相反。在圖2a-c中，當焊接電流和焊接速度分別被設(shè)定為300A和55cm/min時，隨著焊接電壓從34V變到26V，可以觀察到焊縫寬度從最大的17mm到了最小的9mm。所以，隨著電弧電壓從26V升到34V，可以很明顯地觀察到焊縫寬度的增長。在圖3a-c中，焊接電流和電弧電壓分別被設(shè)定為300A和28V時，當焊接速度為40cm/min時焊縫的最大寬度為15mm；當焊接速度為50cm/min時，焊縫的最小寬度為7mm。由此可以得出，隨著焊接速度的增加焊縫寬度是不斷減小的，這點可以很方便地從Kannan和Murugan在2006年的著作中得出。本次試驗得出的確切數(shù)據(jù)為50mm/min，并且在再一次超過這個點之后，焊縫寬度開始增加。試驗結(jié)果清晰地顯示出在圖12,2a和3b中有不完整的焊縫寬度。這些樣本中的焊縫寬度尺寸比其他的樣本的要小。因而當焊接條件與圖1c,2a和3b相似時，卻不能得到好的焊縫成形。圖1b,2b和3c看起來就是最適宜的外形結(jié)構(gòu)。焊縫寬度尺寸在這些樣本中是良好完整的。超出范圍的是不必要的情形，其造成的結(jié)果就是材料的浪費，成本的提高以及生產(chǎn)重量的增加。這些都是不理想的情況，所以有必要阻止超出范圍的情況。 過程參數(shù)對于焊縫拉伸力學性能的影響：焊接電流，電弧電壓，以及焊接速度對于UTS和屈服極限的影響可以從圖4-5中看出來。如圖中所示：當焊接電流從240A升到320A時或者隨著電弧電壓從26V加到34V時，在焊件的屈服強度上有一個顯著的下降。根據(jù)圖6所示，隨著焊接速度從40mm/min提升到60mm/min焊縫的屈服強度有一個顯著的提高。焊件拉伸力學性能和屈服強度的提升可能與焊接區(qū)域的圍觀組織變形有關(guān)。根據(jù)公式1，藥芯焊絲氣體保護焊的焊接參數(shù)的變化與焊接熱量的輸入的關(guān)系為： H=60EI/1000S 其中：H=熱輸入（KJ/mm） E=電弧電壓（V） I=焊接電流（A） S=焊接速度（mm/min） 改變焊接熱輸入會影響到焊件的機械性能和冶金組織。焊接熱輸入影響焊縫熔池形成速率。等式2顯示了預(yù)熱溫度，熱輸入和熔池形成速率的關(guān)系（Funderburk,1999）。這兩個變量（焊接熱輸入和預(yù)熱溫度）與其他的參數(shù)：材料厚度，特性溫度，密度以及導(dǎo)熱性能，影響熔池形成速率的關(guān)系為： R正比于1/(T0H) 其中：R=熔池形成速率（C/Sec） T=預(yù)熱溫度（C） H=熱輸入（KJ/mm） 熔池形成速率是決定焊接金屬最終微觀組織和機械性能的基本因素。一旦熱輸入增加，對于某一給定的焊接金屬來說熔池形成速率就會下降（Funderburk,1999）。大部分的馬氏體組織和雙生相組織會減少，焊接區(qū)域微觀組織的晶粒粗化現(xiàn)象會增加。焊接過程中的熱輸入與拉伸力學性能的關(guān)系可從Funderburk在1999年的著作中得到。該實驗在焊接參數(shù)為20A,28V和55cm/min，氣壓為520.2和357MPa的條件下獲得的最大的屈服強度數(shù)據(jù)。 結(jié)論 本試驗采用藥芯焊絲氣體保護焊，焊接材料為低碳鋼，根據(jù)所獲得的實驗結(jié)果： 1、 在藥芯焊絲氣體保護焊中電弧電壓或者焊接電流的增加會導(dǎo)致焊件的屈服強度的顯著下降，但是焊接速度對于拉伸力學性能的影響與其他的過程參數(shù)對于焊件的拉伸力學性能的影響正好相反。當焊接速度增加時，屈服強度也隨之增加。 2、 焊縫寬度隨著焊接電流在240到320A間變化，從15mm下降到8mm。實驗結(jié)果表明最佳的焊接電流為280A。 3、 焊縫寬度隨著電弧電壓在26到34V間變化，從9mm增加到17mm。實驗結(jié)果表明最佳的電弧電壓為30V。 4、 焊縫寬度在焊接速度增加到50cm/min這一過程時會下降，并且在到達這一點之后焊縫寬度會開始變大。實驗結(jié)果表明最大的焊縫寬度為焊接速度取40cm/min時的15mm。 7 XX大學 畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查記錄表 年 月 日 學生姓名 班級 課題名稱 高架風扇助力噴藥機的設(shè)計 課題完成進度（學生自述） 已有整體的思路，對于風扇架與風扇軸已設(shè)計出來，并且畫出三維圖模型。 存在的問題及整改措施（學生自述） 自己畫的架子，只是一部分，要將其結(jié)合起來，應(yīng)考慮是焊接還是螺絲固定。 指導(dǎo)教師意見（課題進展情況、優(yōu)缺點、整改措施等） 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 學院意見 負責人簽名 年 月 日 高架風扇助力噴藥機設(shè)計 (1. 摘要：本文通過對噴藥機的設(shè)計同時介紹了噴藥機的發(fā)展歷史、種類、工作原理及其主要參數(shù)。并詳細的分析了噴藥機的構(gòu)成、以及噴藥機的日常維護和基本安全操作規(guī)程，并分析了噴藥機的日常檢修及其常見故障分析。通過自身的實踐，更加的認識到對噴藥機專業(yè)理論知識的學習，提高操作技能，了解噴藥機的內(nèi)部構(gòu)造，大概了解噴藥機的客觀運用，敘述了利用傳統(tǒng)的方法、結(jié)合先進的知識、科學的邏輯思維方法來客觀的闡述分析噴藥機出現(xiàn)的一般事故以及設(shè)計的心得體會。并對噴藥機的未來發(fā)展前景有著很好的憧憬。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：自走式 ；噴藥機；風扇助力 中圖分類號:TD451 文獻標識碼：A 0 引言 隨著環(huán)境的惡化，對土壤品質(zhì)的要求的提高，農(nóng)業(yè)種植的成本增加，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品要求的提高，農(nóng)藥的利用率成了大家關(guān)注的焦點。今年的農(nóng)業(yè)部首次公布化肥、農(nóng)藥利用率數(shù)據(jù)，農(nóng)藥利用率為36.6%，比2013年提高1.6個百分點。棉花產(chǎn)業(yè)是的支柱產(chǎn)業(yè)之一，據(jù)得知，2016年的棉花種植面積控制在兩千四百多萬畝，預(yù)計產(chǎn)量可達兩百九十萬噸，這一數(shù)字超過全國棉花產(chǎn)量的三分之一，超過世界產(chǎn)量的十分之一。所以對于棉花植保農(nóng)藥的利用率也很重要。現(xiàn)在大力推廣機采棉，當然，對棉花種植要求也提高，對于采棉機采的棉花，里面的雜質(zhì)成為評定棉花等級一項要求，里面的葉子是主要雜質(zhì)，這就要求在采棉時，葉子的多少直接影響棉花的采收和等級，所以想全面提升機采棉加工品級和質(zhì)量,對機采棉花實施脫葉是切實可行的發(fā)展方向。 現(xiàn)在的棉花噴藥機的對于農(nóng)藥的利用率都在提高，可在噴灑脫葉劑時，由于棉花的葉子很茂密，對于下面的葉子沒有噴灑上，這就導(dǎo)致了在后面棉花的葉子沒有脫落干凈，對于后期采棉機的采收形成影響，這就造成了棉花等級的下降，直接影響農(nóng)戶的收入和棉花的和品質(zhì)，所以對于脫落劑的噴灑的位置與方法很是重要。如果噴灑正確，那么就直接提高農(nóng)藥的利用率和后期棉花的采收和等級。該機在原有的基礎(chǔ)上在每個噴頭上面加了一個小風扇，這樣不僅幫助農(nóng)藥的噴灑起到霧化的作用，還能在噴灑的同時用風將棉花上面的葉子吹開，以助于農(nóng)藥噴灑到下面的葉子，這樣農(nóng)藥就灑在棉花的全身，達到全部脫葉的效果。 該機不僅適用于棉花，還適用于向日葵等。 1 整體設(shè)計說明 1.1設(shè)計原理 該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將氣吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。 圖 1-1總裝配圖 1、 藥箱 2、藥箱機架 3、主傳動軸軸座 4、主傳動軸軸 5、主動輪皮帶輪機架 6、 主動輪皮皮帶輪 7、藥管 8、水泵 9、水管 10、水管 1.2總機設(shè)計 如圖 1-1現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機都是在展開的架子上增加數(shù)個噴頭，在每個噴頭上有藥管，在用泵進行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對于葉子繁茂的作物只能噴灑上面的葉子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能噴灑到作物全身，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計過多，起到了反作用，同時還浪費藥物，污染環(huán)境。對此基于上面的問題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將氣吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。 圖 2-3 風扇皮帶輪組 1、 支撐架 2、風扇 3、風扇軸支撐桿 4、支撐架 5、軸承座 2.主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 風扇皮帶輪組 如圖 2-3 通過皮帶輪將動力傳給風扇，已達到風扇助力的作用，在風扇的軸支撐桿可以U型槽，可以調(diào)皮帶的張力，起到皮帶張緊輪的作用。 2.2 機架 機架(圖6-1)采用方鋼40mm×40mm國標型材，通過焊接和螺紋固定。在保證機架強度的前提下滿足整機安裝、輕量化、美觀等要求，機架的總體尺寸為2500×1980×480mm，便于運輸和懸掛。 最底層的是槽鋼，做整個架子的擔架。 2.3 藥液箱 本藥箱(圖3-1）的容積是650L,藥箱上方有加液口，裝有加液口濾網(wǎng)，下方有出液口，箱內(nèi)裝有攪拌器。藥液箱常用耐農(nóng)藥腐蝕的聚乙烯塑料制作，濾網(wǎng)采用可以防腐蝕和生銹的黃銅絲編織成的，攪拌器大多采用液力攪拌器。液力攪拌，可在噴管上開些小孔，藥液從小孔中流出，在藥箱內(nèi)形成循環(huán)，這種形式液流速度小。 （1）藥箱應(yīng)加的農(nóng)藥 設(shè)噴霧機藥箱容量為V=650L，即可盛水為650kg，已知農(nóng)藥原液或原液中所含的有效成分為ε%=75%,農(nóng)藝上要求噴灑藥液中有效成分的含量為β%=0.1%，則一箱水應(yīng)加的農(nóng)藥原液或原藥可按下式求出: 農(nóng)藥原液。 （1） 噴完一藥箱所需的時間T可按如下公式計算： Q為藥箱有效容量（L）；為噴霧機全部噴頭的總噴量（L/s) 2.4 主軸材料的選擇 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。有的則直接用圓鋼。碳素鋼比合金鋼低廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強度的。故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，所示選用45號鋼。 2.5 帶及帶輪的設(shè)計 根據(jù)設(shè)計的具體傳動要求，可選取電動機和主軸之間用T型帶和帶輪的傳動方式傳動，因為在工作圓盤的工作過程中，傳動件T型帶是一個撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動，因而使制粒圓盤工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點。雖然在傳動過程中T型帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對滑動，使傳動比不精確但不會影響制粒機的傳動，因為制粒機不需要精確的傳動比，只要傳動比比較準確就可以滿足要求T型帶及帶輪的結(jié)構(gòu)簡單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝。所以，在電動機與治理圓盤之間選用T型帶與帶輪的傳動配合是很合理的。 選擇T型帶和帶輪因當從它的傳動參數(shù)入手，來確定T型帶的型號、長度和根數(shù)，再來確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等，傳動中心距，安裝尺寸，帶輪作用在軸的壓力，為設(shè)計軸承作好準備。 2.6 風扇的設(shè)計 風扇葉片的材質(zhì)是塑料的，這樣不僅減輕風扇的重量，還方便制造，價格便宜 ，經(jīng)濟又實惠。 風扇的風速暫定為 V=/sec 風扇的尺寸為高為 直徑為 風量為97968 3 總 結(jié) 在設(shè)計時，風扇的葉片大小，轉(zhuǎn)速，還有動力輸入軸的轉(zhuǎn)速，都是影響噴藥效果的重要因素，所以在設(shè)計時由于是皮帶傳動，所以在工作時，注意調(diào)好做好提前預(yù)算與設(shè)計。由于是皮帶輪傳動，在工作時，調(diào)好皮帶張緊，注意對皮帶的防護。 4 參考文獻 [1] 濮良貴,紀名剛.機械設(shè)計(M).第8版.北京:高等教育出版社,2006. [2] 王三民.機械原理與課程設(shè)計(M).第3版.北京:機械工業(yè)出版社,2003. [3]卜炎.機械傳動裝置設(shè)計手冊.（M).第2版.北京:高等教育出版社,1993. [4] 楊可楨,程光蘊,李仲生.機械設(shè)計基礎(chǔ)(M).第1版.北京:高等教育出版社,2006. [5] 周健.AutoCAD2007中文版應(yīng)用教程(M).第1版.北京:機械工業(yè)出版社,2007. [6] 陳鐵鳴.新編機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊(M).北京:高等教育出版社,2003.7. [7] 周文洪.植保機械[P].中國專利:CN2459084,2001.11.14. [8] 賴家祥,廖麗芳.植保機械[P].中國專利:CN2064683,1990.10.31. [9] 朱明祥,張健,錢斌,姚尤華.一種植保機械[P].中國專利:CN2483090,2002.3.27 [10] 李宗武,樹輝,石勇,施來發(fā)植保機械[P].中國專利:CN3120046,1999.9.1. XX大學 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 課題名稱 高架自走式噴藥機 學生姓名 學 號 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 指導(dǎo)教師 起止時間 2015.10.15-2016.5.28 填 表 說 明 1、 目錄 1、本課題來源及研究的目的和意義 2、本課題的來源及研究的目的和內(nèi)容 3、對課題的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標 4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路 5、完成本課題的工作方案及進度計劃 6、主要參考文獻 1、本課題來源及研究的目的和意義 目的：原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將氣吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。 意義：現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機都是在展開的架子上增加數(shù)個噴頭，在每個噴頭上有藥管，在用泵進行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對于葉子繁茂的作物只能噴灑上面的葉子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能噴灑到作物全身，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計過多，起到了反作用，同時還浪費藥物，污染環(huán)境。對此基于上面的問題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將葉子吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。 2、本課題的研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀 現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機都是在展開的架子上增加數(shù)個噴頭，在每個噴頭上有藥管，在用泵進行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對于葉子繁茂的作物只能噴灑上面的葉子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能噴灑到作物全身，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計過多，起到了反作用，同時還浪費藥物，污染環(huán)境。 3、對課題的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標 現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機都是在展開的架子上增加數(shù)個噴頭，在每個噴頭上有藥管，在用泵進行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對于葉子繁茂的作物只能噴灑上面的葉子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能噴灑到作物全身，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計過多，起到了反作用，同時還浪費藥物，污染環(huán)境。對此基于上面的問題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將葉子吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。 4、 本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路 該機動力源于拖拉機載裝，同時實現(xiàn)拖拉機動力輸出軸、齒輪實現(xiàn)動力的傳輸，實現(xiàn)泵的傳動，風扇的傳動，藥物噴灑等工作。 （1）選擇合適動力傳遞方式，設(shè)計工作裝置和傳動裝置。 （2）運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖。 （3）利用Solidworks進行虛擬樣機設(shè)計和裝配圖，完成整機各零部件的三維建模。 工作條件及解決方法 （1）前期對噴藥機的方案及尺寸不能確定。由于實物見的少，我國在噴藥機這一塊發(fā)展比較緩慢，一般都是大型的智力機械，個人對噴藥機的種類、特點了解也很少。在選擇噴藥機的時候，綜合個方面的考慮，耽誤了很長一段時間。 （2）計算問題繁雜，容易出錯。因為計算不夠細心，常常導(dǎo)致錯誤，往往一個錯誤導(dǎo)致連鎖反映，給后期計算帶來不便。 （3）設(shè)計應(yīng)該考慮是否和實際相符，在前期在這個問題上面沒有考慮太多，所以導(dǎo)致設(shè)計中出現(xiàn)種種困難。 （4）尺寸標注遇到困難。設(shè)計好零件后，在標注時沒有做到規(guī)范，部分尺寸不會標注。 塔里木大學位于南疆中心位置，校內(nèi)有實習工廠、土槽實驗室、農(nóng)業(yè)工程重點實驗室等，設(shè)計條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機械電氣化工程學院擁有先進的實驗設(shè)備和機械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足該機設(shè)計與實驗的工作條件。 5、參考文獻 參考文獻 [1] 周文洪.植保機械[P].中國專利:CN2459084,2001.11.14. [2] 楊可楨,程光蘊,李仲生.機械設(shè)計基礎(chǔ)(M).第1版.北京:高等教育出版社,2006. [3] 賴家祥,廖麗芳.植保機械[P].中國專利:CN2064683,1990.10.31. [4] 周健.AutoCAD2007中文版應(yīng)用教程(M).第1版.北京:機械工業(yè)出版社,2007. [5] 江洪，酈祥林，金志揚 SolidWorks 2011基礎(chǔ)教程.第4版（S） 北京 ：機械工業(yè)出版社，2012.1. [6] 陳鐵鳴.新編機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊(M).北京:高等教育出版社,2003.7. [7] 葉偉昌主編.機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊)(M).北京：機械工業(yè)出版社，2001.1 [8] 李天無主編.簡明機械工程師手冊（上冊）(M).云南科技出版社,1988. [9]卜炎.機械傳動裝置設(shè)計手冊.（M).第2版.北京:高等教育出版社,1993. [10] 李宗武,樹輝,石勇,施來發(fā)植保機械[P].中國專利:CN3120046,1999.9.1. [11] 徐灝. 機械設(shè)計手冊 北京:機械工業(yè)出版社，1991. [12] 王三民.機械原理與課程設(shè)計(M).第3版.北京:機械工業(yè)出版社,2003. [13] 濮良貴,紀名剛.機械設(shè)計(M).第8版.北京:高等教育出版社,2006. 4 2016屆畢業(yè)設(shè)計答辯高架風扇助力噴藥機設(shè)計 學生：學號：指導(dǎo)老師：目錄一 高架噴藥機國內(nèi)概況 二 設(shè)計目的 三 產(chǎn)品原理介紹四 產(chǎn)品部分零件介紹五 產(chǎn)品優(yōu)缺點六 總結(jié) 一 高架噴藥機國內(nèi)概況 現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機都是在展開的架子上增加數(shù)個噴頭，在每個噴頭上有藥管，在用泵進行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對于葉子繁茂的作物只能噴灑上面的葉子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能噴灑到作物全身，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計過多，起到了反作用，同時還浪費藥物，污染環(huán)境。二 設(shè)計目的 基于上面的問題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將氣吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。三 產(chǎn)品原理介紹圖 2-1總裝配圖1、藥箱 2、藥箱機架 3、主傳動軸軸座 4、主傳動軸軸 5、主動輪皮帶輪機架6、主動輪皮皮帶輪 7、藥管 8、水泵 9、水管 10、水管總裝配圖下視上視該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將氣吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。四 產(chǎn)品部分零件介紹圖 2-3 風扇皮帶輪組1、支撐架 2、風扇 3、風扇軸支撐桿 4、支撐架 5、軸承座 動力輸入與水泵組如圖所示，當拖拉機的動力輸出軸與噴藥機的動力輸入軸用萬向節(jié)相結(jié)合，這樣就把動力傳給噴藥機。通過傳動比1:1的錐齒輪，將動力改變成豎直方向，再把動力傳給皮帶輪的軸，再通過皮帶將動力傳給泵的皮帶輪，通過傳動比1:1的錐齒輪將動力傳給泵。這樣，就解決泵的動力五 產(chǎn)品優(yōu)缺點 優(yōu)點：1、由于風的助力，可以將植物的葉子吹開，將藥物送到植物下邊 的葉子上。2、提高藥物的利用率。3、改裝方便，整體價格便宜。缺點：1、由于風流的不可確定性，如果風大會造成植物損傷，2、如果風扇風力過大，也葉子上的藥物會被吹下來。3、由于是皮帶傳送，會產(chǎn)生打滑，傳動比不穩(wěn)定，風力不穩(wěn)定?？偨Y(jié)該風扇助力噴藥機的最大優(yōu)點就是借助風力，將植物的葉子吹開，將藥物噴到植物的各個部位，同時，也借助風力將藥物吹到植物的各個部位，這樣不僅提高了藥物的利用率，還減少了藥物對環(huán)境的污染。謝謝觀賞謝謝觀賞 16 屆畢業(yè)設(shè)計 高架風扇助力噴藥機設(shè)計 學生姓名 學 號 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 指導(dǎo)老師 日 期 2016.05 前 言 隨著環(huán)境的惡化，對土壤品質(zhì)的要求的提高，農(nóng)業(yè)種植的成本增加，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品要求的提高，農(nóng)藥的利用率成了大家關(guān)注的焦點。今年的農(nóng)業(yè)部首次公布化肥、農(nóng)藥利用率數(shù)據(jù)，農(nóng)藥利用率為36.6%，比2013年提高1.6個百分點。棉花產(chǎn)業(yè)是的支柱產(chǎn)業(yè)之一，據(jù)得知，2016年的棉花種植面積控制在兩千四百多萬畝，預(yù)計產(chǎn)量可達兩百九十萬噸，這一數(shù)字超過全國棉花產(chǎn)量的三分之一，超過世界產(chǎn)量的十分之一。所以對于棉花植保農(nóng)藥的利用率也很重要?，F(xiàn)在大力推廣機采棉，當然，對棉花種植要求也提高，對于采棉機采的棉花，里面的雜質(zhì)成為影響評定棉花等級一項要求，里面的葉子是主要雜質(zhì)，這就要求在采棉時，葉子的多少直接影響棉花的采收和等級，所以想全面提升機采棉加工品級和質(zhì)量,對機采棉花實施脫葉是切實可行的發(fā)展方向。 現(xiàn)在的棉花噴藥機的對于農(nóng)藥的利用率都在提高，可在噴灑脫葉劑時，由于棉花的葉子很茂密，對于下面的葉子沒有噴灑上，這就導(dǎo)致了在后面棉花的葉子沒有脫落干凈，對于后期采棉機的采收形成影響，這就造成了棉花等級的下降，直接影響農(nóng)戶的收入和棉花的和品質(zhì)，所以對于脫落劑的噴灑的位置與方法很是重要。如果噴灑正確，那么就直接提高農(nóng)藥的利用率和后期棉花的采收和等級。該機在原有的基礎(chǔ)上在每個噴頭上面加了一個小風扇，這樣不僅幫助農(nóng)藥的噴灑起到霧化的作用，還能在噴灑的同時用風將棉花上面的葉子吹開，以助于農(nóng)藥噴灑到下面的葉子，這樣農(nóng)藥就灑在棉花的全身，達到全部脫葉的效果。 該機不僅適用于棉花，還適用于向日葵等。 關(guān)鍵詞：自走式 ；噴藥機；風扇助力 目 錄 1 緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2國內(nèi)的藥物噴灑機的現(xiàn)狀 1 1.3 該產(chǎn)品的研究目的 1 1.3.1 研究的方法和內(nèi)容 2 1.3.2預(yù)期的目標 2 1.4重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 2 1.4.2工作條件及解決方法 2 2. 產(chǎn)品的總體原理及總體設(shè)計 3 2.2 主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 3 整機的設(shè)計 5 3.1 機架 5 3.3 攪拌器 6 3.4 主軸材料的選擇 7 3.4.1 軸的最小直徑與長度的計算 7 3.4.2 錐齒輪的計算 8 3.5 帶及帶輪的設(shè)計 9 3.6 風扇的設(shè)計 10 3.7噴射部件 10 3.7.1 噴頭 11 3.8噴頭類型及形成霧滴的基本原理 12 3.8.1 機械的方法 12 3.8.2 加熱冷凝法 12 3.8.3 發(fā)射劑汽化法 13 3.9 噴頭流量校核 13 總 結(jié) 14 致 謝 15 參考文獻 16 畢業(yè)設(shè)計 1 緒論 1.1課題研究的意義 現(xiàn)在的棉花噴藥機的對于農(nóng)藥的利用率都在提高，可在噴灑脫葉劑時，由于棉花的葉子很茂密，對于下面的葉子沒有噴灑上，這就導(dǎo)致了在后面棉花的葉子沒有脫落干凈，對于后期采棉機的采收形成影響，這就造成了棉花等級的下降，直接影響農(nóng)戶的收入和棉花的和品質(zhì)，所以對于脫落劑的噴灑的位置與方法很是重要。如果噴灑正確，那么就直接提高農(nóng)藥的利用率和后期棉花的采收和等級。該機在原有的基礎(chǔ)上在每個噴頭上面加了一個小風扇，這樣不僅幫助農(nóng)藥的噴灑起到霧化的作用，還能在噴灑的同時用風將棉花上面的葉子吹開，以助于農(nóng)藥噴灑到下面的葉子，這樣農(nóng)藥就灑在棉花的全身，達到全部脫葉的效果 該機不僅適用于棉花，還適用于向日葵等。 1.2國內(nèi)的藥物噴灑機的現(xiàn)狀 現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機都是在展開的架子上增加數(shù)個噴頭，在每個噴頭上有藥管，在用泵進行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對于葉子繁茂的作物只能噴灑上面的葉子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能噴灑到作物全身，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計過多，起到了反作用，同時還浪費藥物，污染環(huán)境。 1.3 該產(chǎn)品的研究目的 基于上面的問題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將氣吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。 圖1-1 效果圖 1.3.1 研究的方法和內(nèi)容 現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機都是在展開的架子上增加數(shù)個噴頭，在每個噴頭上有藥管，在用泵進行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對于葉子繁茂的作物只能噴灑上面的葉子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能噴灑到作物全身，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計過多，起到了反作用，同時還浪費藥物，污染環(huán)境。對此基于上面的問題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個噴頭上加了一個風扇。風扇的作用是將密葉用風將葉子吹開將藥液借助風的力將其送到下面的葉子上。這樣就達到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。 1.3.2預(yù)期的目標 （1）噴藥傳動操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，使用壽命長。 （2）風扇助力噴藥的藥物利用率提高，能起到作物全身噴灑的作用。 （3）制造價格便宜，容易普及，能滿足家庭使用的要求。 1.4重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 該機動力源于拖拉機載裝，同時實現(xiàn)拖拉機動力輸出軸、齒輪實現(xiàn)動力的傳輸，實現(xiàn)泵的傳動，風扇的傳動，藥物噴灑等工作。 （1）選擇合適動力傳遞方式，設(shè)計工作裝置和傳動裝置。 （2）運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖。 （3）利用Solidworks進行虛擬樣機設(shè)計和裝配圖，完成整機各零部件的三維建模。 1.4.2工作條件及解決方法 塔里木大學位于南疆中心位置，校內(nèi)有實習工廠、土槽實驗室、農(nóng)業(yè)工程重點實驗室等，設(shè)計條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機械電氣化工程學院擁有先進的實驗設(shè)備和機械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足該機設(shè)計與實驗的工作條件。 2. 產(chǎn)品的總體原理及總體設(shè)計 1、 藥箱 2、藥箱機架 3、主傳動軸軸座 4、主傳動軸軸 5、主動輪皮帶輪機架 6、 主動輪皮皮帶輪 7、藥管 8、水泵 9、水管 10、水管 圖 2-1總裝配圖 圖 2-2 原理圖 注：如右圖，皮帶輪從右到左，從下到上，依次是1號、2號、3號、4號、5號。 1號是動力輸入皮帶，2號是水泵的皮帶，3、4、5號是風扇傳動的皮帶。當拖拉機的動力輸出軸與1號動力輸入皮帶輪的軸相接，2號皮帶的軸與泵連接充當泵的動力來源，2號的皮帶與3號皮帶輪連接，充當3號風扇的動力來源。1號的皮帶輪與4號皮帶輪相連接。充當4號風扇的動力來源，4號皮帶輪與5號皮帶輪相連接，充當5號風扇的動力來源。這樣泵的動力與個風扇的動力來源都解決，如果3號與5號再接一個風扇都可以解決風扇的動力來源。在停止工作時，想給藥箱加水，只需將1號與4號的皮帶斷掉，只需泵的動力來源不斷，將泵的進口與外源水相接，出口與藥箱相接，就可以完成泵的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變成給藥箱加水的泵。 2.2 主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、 支撐架 2、風扇 3、風扇軸支撐桿 4、支撐架 5、軸承座 圖 2-3 風扇皮帶輪組 通過皮帶輪將動力傳給風扇，已達到風扇助力的作用，在風扇的軸支撐桿可以U型槽，可以調(diào)皮帶的張力，起到皮帶張緊輪的作用， 圖 2-4 動力輸入與水泵組 如圖所示，當拖拉機的動力輸出軸與噴藥機的動力輸入軸用萬向節(jié)相結(jié)合，這樣就把動力傳給噴藥機。通過傳動比1:1的錐齒輪，將動力改變成豎直方向， 再把動力傳給皮帶輪的軸，再通過皮帶將動力傳給泵的皮帶輪，通過傳動比1:1的錐齒輪將動力傳給泵。這樣，就解決泵的動力。 3 整機的設(shè)計 3.1 機架 圖 3-1 機架 機架(圖3-1)采用方鋼40mm×40mm國標型材，通過焊接和螺紋固定。在保證機架強度的前提下滿足整機安裝、輕量化、美觀等要求，機架的總體尺寸為2500×1980×480mm，便于運輸和懸掛。3.2 藥液箱 藥箱(圖3-1） 的容積是962L,藥箱上方有加液口，裝有加液口濾網(wǎng)，下方有出液口，箱內(nèi)裝有攪拌器。藥液箱常用耐農(nóng)藥腐蝕的聚乙烯塑料制作，濾網(wǎng)采用可以防腐蝕和生銹的黃銅絲編織成的，攪拌器大多采用液力攪拌器。液力攪拌，可在噴管上開些小孔，藥液從小孔中流出，在藥箱內(nèi)形成循環(huán)，這種形式液流速度小。 （1）藥箱應(yīng)加的農(nóng)藥 設(shè)噴霧機藥箱容量為V=962L，即可盛水為962kg，已知農(nóng)藥原液或原液中所含的有效成分為ε%=75%,農(nóng)藝上要求噴灑藥液中有效成分的含量為β%=0.1%，則一箱水應(yīng)加的農(nóng)藥原液或原藥可按下式求出: 農(nóng)藥原液。 （3-1） （1） 噴完一藥箱所需的時間T可按如下公式計算： Q-藥箱有效容量（L）； -噴霧機全部噴頭的總噴量（L/s) 圖3-1 噴藥箱 3.3 攪拌器 本設(shè)計采用的是液力攪拌器，它是將一部分液流引入藥液箱通過攪拌噴頭噴出或流經(jīng)加水用的射流泵的噴嘴噴射液流進行攪拌。它可以使藥液箱的藥劑與水充分混合，防止藥劑沉淀，保證噴出的藥液具有均一致的濃度。 由于本設(shè)計是一種中小型噴霧機，所以我主要采用30L/min的三缸活塞泵。其壓力為1500kpa,它是由泵體、曲軸、連桿、缸筒、活塞桿、活塞、進水閥組、出水閥及調(diào)壓閥等組成，它的優(yōu)點是：活塞為橡膠碗，是易損件，與柱塞泵相比，不銹鋼用料少；泵缸簡單，可用不銹鋼管制造，加工簡單。缺點是：活塞與泵缸接觸密封且相對運動，藥液中的雜質(zhì)沉淀在活塞碗與泵缸之間成為磨料，造成泵缸與活塞的磨損加大。 噴霧機工作時，發(fā)動機的動力通過三角皮帶帶動泵的曲軸旋轉(zhuǎn)，通過曲柄連桿帶動活塞桿和活塞作往復(fù)運動?；钊麠U向左運動時，進水閥組上的平閥壓緊在活塞碗托上，進水閥片的孔道被關(guān)閉，使活塞后部形成局部真空，藥液便經(jīng)濾網(wǎng)進入活塞后部的缸筒內(nèi)；活塞向右運動時，平閥開啟，后部缸筒內(nèi)的藥液，經(jīng)過進水閥片上的孔，流入活塞前的缸筒內(nèi)。當活塞再次向左運動時，缸筒后部仍進水，而其前部的水則受壓頂開出水閥進入空氣室。由于活塞不斷地往復(fù)運動，進入空氣室的水使空氣壓縮產(chǎn)生壓力，高壓水便經(jīng)截止閥及軟管從噴射部件噴出。 在空氣室的旁邊裝有調(diào)節(jié)閥和壓力表。調(diào)節(jié)閥用來調(diào)節(jié)泵的工作壓力，并起到安全閥的作用，壓力表用來指示泵的工作壓力。 輕型小流量高速液泵是實施均勻霧噴施技術(shù)的主要關(guān)鍵部件，高速泵閥的設(shè)計是液泵性能的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響整機性能，尤其是噴霧系統(tǒng)性能。因此，通過對高速泵閥的結(jié)構(gòu)原理、往復(fù)次數(shù)、材料特性、加工精度等各影響因素進行反復(fù)試驗研究，并根據(jù)噴霧系統(tǒng)的設(shè)計流量、噴霧壓力等參數(shù)配置等，液泵設(shè)計采用了雙作用柱塞泵，設(shè)計流量8～10L／min．壓力在0.1～1.0MPa間可調(diào)。為實現(xiàn)小流量高速液泵的輕量、簡便、防泄漏，液泵泵體與主要部件采用工程塑料制造。 3.4 主軸材料的選擇 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。有的則直接用圓鋼。碳素鋼比合金鋼低廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強度的。故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，所示選用45號鋼。 3.4.1 軸的最小直徑與長度的計算 各軸段的直徑所需要的軸徑與軸上的載荷的大小有關(guān)。在初步確定其直徑的同時，還通常不知道支反力的作用點，不能確定其彎矩的大小及分布情況。因此還不能按軸上的所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來確定主軸的直徑。但是，在對其進行結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，通常能求主軸的扭矩。所以，先按軸的扭矩初步估計所要的軸的直徑。 （3-2） 式中 p——軸傳遞的功率，kW; n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min。 由 表 查得A=126： =50mm （3-3） 還考慮到其它的因素取主軸示意圖5-4 如下 圖3-3 動力輸入軸 計算公式是 T=9549 * P / n 。 P是電機的額定（輸出）功率單位是千瓦（KW） 分母 是額定轉(zhuǎn)速 n 單位是轉(zhuǎn)每分 (r/min) （3-4） 圖3-4 錐齒輪的軸 按軸的扭矩初步估計所要的軸的直徑。 （3-5） 式中 p——軸傳遞的功率，kW; n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min。 由 表 查得A=126： （3-6） 還考慮到其它的因素取主軸示意圖5-4 如下 （3-7） 3.4.2 錐齒輪的計算 齒輪齒數(shù)為Z=22 =d=arctan==45° （3-8） 大端模數(shù)：m==2.0833（查表取m=2.25） 大端分度圓直徑：=*m=22*2.25=50 =*m=22*2.25=50 外錐距：=/2sin=50/2sin26.565=56.81mm 齒寬系數(shù)：￠=0.3 （一般取 0.25-0.35） 齒寬：b=￠=0.3*12.516=3.7548mm，圓整后取整數(shù)4 實際齒寬系數(shù)￠=b/=4/12.516=0.32 中點模數(shù)：=（1-0.5￠）=1.75（1-0.5*0.32）=1.47mm 中點分度圓直徑：==（1-0.5￠）24*（1-0.5*0.32）=20.16mm 頂息：C=Cm=0.2*1.1.75=0.35mm（C查GB12369-1990齒制C=0.2） 切向變位系數(shù)：X=0，X=0 高變位系數(shù)：X=0 X=0 大端齒頂高：=（1+X）=1.75mm，=（1+X）=1.75mm。 大端齒根高：=（1+C-x）=2.1mm，=（1+C-x）=2.1mm 齒根高：θ=arctan=9,5°（采用等頂隙收縮齒） 頂錐角:δ=δ1+θ=36.065°=δ 根錐角：δ=δ-θ=17.065°=δ 大端齒頂圓直徑：=+2cosδ=29.5645mm 冠頂距：=-sinδ=13.21775= 大端分度圓弧齒厚：=（π/2+2+tanα+）=2.7475= 當量齒頂圓直徑：=+2=56mm 當量齒輪根圓直徑：=cosα=12.355mm， 當量齒輪傳動中心距：=1/2（+）=32.87mm 當量齒輪基圓齒距：=πcosα=5.16mm 3.5 帶及帶輪的設(shè)計 根據(jù)設(shè)計的具體傳動要求，可選取電動機和主軸之間用T型帶和帶輪的傳動方式傳動，因為在工作圓盤的工作過程中，傳動件T型帶是一個撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動，因而使制粒圓盤工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點。雖然在傳動過程中T型帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對滑動，使傳動比不精確但不會影響制粒機的傳動，因為制粒機不需要精確的傳動比，只要傳動比比較準確就可以滿足要求T型帶及帶輪的結(jié)構(gòu)簡單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝。所以，在電動機與治理圓盤之間選用T型帶與帶輪的傳動配合是很合理的。 選擇T型帶和帶輪因當從它的傳動參數(shù)入手，來確定T型帶的型號、長度和根數(shù)，再來確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等，傳動中心距，安裝尺寸，帶輪作用在軸的壓力，為設(shè)計軸承作好準備。 3.6 風扇的設(shè)計 圖3-5 風扇 風扇葉片的材質(zhì)是塑料的，這樣不僅減輕風扇的重量，還方便制造，價格便宜 ，經(jīng)濟又實惠 風扇的數(shù)據(jù)為 V=/sec 出口面積就是風扇的截面積 Q=60VA （3-9） Q--風量，/min V--風速，/sec A--截面積， 則 Q=60×13×125.6=97968 3.7噴射部件 在噴射部件采用輕型低量均勻霧噴桿和低量遠射均勻霧噴槍。噴桿與噴槍可分別與液泵連接或通過截止閥控制各液路的開、閉：噴桿的噴灑角度可在0～90°間調(diào)節(jié)。田間噴灑作業(yè)時，根據(jù)作物的種類、不同的生長期、種植密度等囚素選擇最佳的噴灑方式，滿足不同的噴灑要求。 3.7.1 噴頭 噴頭由噴頭座、噴嘴及轉(zhuǎn)盤等組成。轉(zhuǎn)盤包括前齒盤、后齒盤及護罩等部分。工作時，轉(zhuǎn)盤由微型直流電動機帶動高速旋轉(zhuǎn)，同時到齒盤高速回轉(zhuǎn)離心力的作用，形成均勻的細小霧粒，隨自然風飄移到植株上。在2－3級風的條件下，噴幅為3－5m。根據(jù)需要可改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速獲得不同的霧滴直徑。藥液在重力作用下，由貯藥瓶經(jīng)過濾網(wǎng)、輸液管、流量開關(guān)及噴嘴流入轉(zhuǎn)盤的前后齒盤的縫隙里，受壓力作用噴出，主桿一般采用撞擊式扇型噴頭和實心圓錐噴頭。 扇形噴頭如圖3-2所示這種噴頭的噴嘴上用形成一夾角的兩切槽面相切與噴孔相交而成，藥液通過該噴頭產(chǎn)生扇形霧流。 這種噴頭的噴嘴上用形成一夾角的兩切槽面相切與噴孔相交而成，藥液通過該噴頭產(chǎn)生扇形霧流。 圖3-7 液體簿片裂變過程示意圖 圖3-6 扇形霧噴頭 具有壓力的液流經(jīng)噴孔噴出，形成擴散射流的同時，又受兩切槽面的擠壓，向兩邊延展形成了具有一定厚度的液體薄膜，液膜在壓力下表面產(chǎn)生不穩(wěn)定的波紋，其振幅逐漸增大，開始分裂成條帶，然后粉碎形成具有一定噴霧角的平面霧粒（圖3-6）。 扇形霧噴頭廣泛用于寬幅橫噴桿機具進行全面噴灑防治病蟲害和化學除草，安裝在噴桿上噴孔偏轉(zhuǎn)與噴桿成5°-10°角，使兩相鄰噴頭噴出的噴霧圖形重疊，而霧液互不相撞。有一種均勻扇形霧噴頭為長方形噴霧圖形，霧液均勻分布，用于噴灑除草劑，常與播種或栽種作業(yè)同時進行。 撞擊式扇形霧噴頭（圖3-7）一般在低壓下工作，因它可減少易飄移的小霧滴數(shù)目，所以被廣泛用于噴灑除草劑。它也用于桔樹園噴灑殺線蟲劑、除草劑和內(nèi)吸性殺蟲劑。 影響液力噴頭霧化性能的主要因素有噴頭幾何尺寸、工作壓力及藥液物理性質(zhì)等。 噴頭性能的主要指標是霧滴尺寸、霧化均勻度、射程、噴幅和噴量等。 根據(jù)對旋渦式及扇形噴頭的試驗，可以得出以下結(jié)論： （1）噴霧時的工作壓力，對噴霧質(zhì)量有很大的影響。工作壓力過低，藥液霧化性能差，射程及噴幅相應(yīng)減?。惶岣吖ぷ鲏毫?，可使霧滴變細，霧化均勻，射程及噴幅增大。但當壓力增大到5kPa時，由于霧滴過細及空氣阻力的影響，射程反而減少。 （2）在噴孔直徑dc和螺旋芯或渦流片尺寸一定的情況下，噴頭的流量隨壓力的增加而增加。若壓力一定時，改變噴孔直徑，可以改變噴孔流量，并影響 圖3-8撞擊扇形噴頭 射程和噴幅。因此，可以用改變噴孔直徑的辦法調(diào)節(jié)藥液的噴量。 （3）螺旋芯或渦流片尺寸的改變對噴量、噴幅、射程都有影響。如增大螺旋芯螺旋槽的斷面，可增大噴量；螺旋升角減少時，可使噴霧錐角增大，而射程減小。 （4）渦流室深度變淺，可使霧滴變細，射程減小，噴幅增大；反之霧滴變粗，射程增大，噴幅減小。 （5）藥液的粘度較大，則霧滴增大；反之，則減小。 3.7.2 使用農(nóng)藥的安全性 增大霧滴直徑，可減少藥劑飄移損失，減輕對環(huán)境的污染，但霧滴大到不致于從葉面上滾落，所以也要適中。 3.8噴頭類型及形成霧滴的基本原理 藥液以霧滴方式覆蓋植株防治病蟲害或除草，在多種場合下是能夠滿足農(nóng)業(yè)要求的。使藥液產(chǎn)生霧滴的方法很多，基本上可歸納為以下三種： 3.8.1 機械的方法 即利用機械的過程產(chǎn)生霧滴。其方法有：(利用液力使藥液產(chǎn)生霧滴；(利用離心力使藥液產(chǎn)生霧滴；(利用空氣動力使藥液產(chǎn)生霧滴。 3.8.2 加熱冷凝法 將油質(zhì)燃料加藥劑混合物進行加熱使之汽化，再用高速氣流噴出，懸浮在空氣中，冷凝后變成細小霧滴附著在植株上，這種方法叫加熱冷凝法，也叫煙霧法。 3.8.3 發(fā)射劑汽化法 將藥液與容易液化的氣體（即發(fā)射劑，如二氯二氟甲烷）壓縮貯備在耐壓容器里。當打開容器針閥時，在發(fā)射劑蒸發(fā)壓力下，發(fā)射劑藥液便由輸液管經(jīng)噴孔噴出。由于發(fā)射劑很快汽化膨脹，藥液便冷凝成細小霧滴。 以上三種方法都可以使藥液產(chǎn)生霧滴，但由于藥劑性質(zhì)的特點，造霧過程的經(jīng)濟性和生產(chǎn)率，以及霧滴大小等原因，應(yīng)分別情況選用。在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用機械的方法造霧比較普遍，不論是水溶液、油溶液、乳液或懸浮液都可用此法產(chǎn)生霧滴。加熱冷凝法雖然能形成較小的霧滴，并具有一定的工作幅寬與生產(chǎn)率，但也存在一些缺點，有些藥劑不能耐高溫，并一定要使用油溶性藥劑，故在使用上有一定的局限性。油劑的煙霧具有高的殺蟲效率和殘余毒效，附著性也好，使用比較方便，但所選用的發(fā)射劑必須能和藥液互相溶解，在常溫和常壓下能自行沸騰汽化，而且需用耐高壓的鋼罐，成本較高，故多用于室內(nèi)消滅蚊蠅的少量噴灑。 3.9 噴頭流量校核 由于噴頭磨損、制造誤差等原因，會導(dǎo)致噴量不一致。因此，施藥前應(yīng)對每個噴頭進行噴量測定和校核。測定時，藥箱裝清水，噴霧機以工作狀況噴霧，待霧狀穩(wěn)定后，用量杯或其他容器在每個噴頭處接水1min,重復(fù)3次，測出每個噴頭的噴量。如噴量誤差超過5%，應(yīng)調(diào)換噴頭后再測，直到所有噴頭噴量誤差小于5%為止。 總 結(jié) 這次的畢業(yè)設(shè)計，讓我感到自己的不足之處。我在理論方面的知識不夠扎實，同時在設(shè)計過程中，不能很好的運用所學知識。我深感自己所學知識不夠，在農(nóng)業(yè)機械方面的基礎(chǔ)知識很欠缺?？偨Y(jié)有以下幾點不足之處： （1）前期對噴藥機的方案及尺寸不能確定。由于實物見的少，我國在噴藥機這一塊發(fā)展比較緩慢，一般都是大型的智力機械，個人對噴藥機的種類、特點了解也很少。在選擇噴藥機的時候，綜合個方面的考慮，耽誤了很長一段時間。 （2）計算問題繁雜，容易出錯。因為計算不夠細心，常常導(dǎo)致錯誤，往往一個錯誤導(dǎo)致連鎖反映，給后期計算帶來不便。 （3）設(shè)計應(yīng)該考慮是否和實際相符，在前期在這個問題上面沒有考慮太多，所以導(dǎo)致設(shè)計中出現(xiàn)種種困難。 （4）尺寸標注遇到困難。設(shè)計好零件后，在標注時沒有做到規(guī)范，部分尺寸不會標注。 這次畢業(yè)設(shè)計讓我對機械設(shè)計行業(yè)有了一個全新的認識，經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計，我獲得的很大的提高，這種提高是綜合方面的。我感到自己不足之處在于理論知識和不夠細心，因為機械設(shè)計要求合理、精密為一體，這是要考慮的關(guān)鍵因素，在噴藥機設(shè)計中出現(xiàn)了這類問題。在設(shè)計中，我明白一個道理，沒有厚實是基礎(chǔ)，就不能再設(shè)計中把作品做到合理、實用；沒有細心和耐心，就不能做成功一件繁瑣的事。在設(shè)計的同時，我通過查找資料、學習軟件等方法，將所學知識綜合的利用，提高了個人能力，發(fā)現(xiàn)不足立即改正。這次畢業(yè)設(shè)計，我充分明白團隊合作與個人能力的重要性，也明白理論知識和實踐相結(jié)合的重要性。此次設(shè)計中仍存在不足之處，希望老師指出我的不足之處，這樣我可以更加完善設(shè)計。 致 謝 我的設(shè)計能夠順利完成，首先感謝塔里木大學教師的栽培，其次感謝我的指導(dǎo)老師李平老師，她是一個非常敬業(yè)的老師，帶病給我們指導(dǎo)設(shè)計。 這次畢業(yè)設(shè)計，讓我學到了新的知識，讓我將我大學四年所學的知識融會貫通，同時也對農(nóng)業(yè)機械行業(yè)有了一個全新的認識，明白學習的可貴和艱辛。在此，我再一次感謝導(dǎo)師給我的幫助，在她的建議下，我確定設(shè)計的整體方案。在李老師的督促下，耐心的指導(dǎo)和幫助下，讓我能夠跟上設(shè)計進度。同時也感謝這幾年給予我?guī)椭睦蠋?，是他們辛勤的教?dǎo)，我才有了設(shè)計知識的基礎(chǔ)和理論，是他們的培育，我才有今天的成就。 這次畢業(yè)設(shè)計，我深深感到理論知識的重要性，在多次對設(shè)計的方案和數(shù)據(jù)的修改中，明白理論和實際相結(jié)合的重要。做設(shè)計的過程中，我向老師和同學請教，把自己不明白的地方弄明白，同學向我提問的時候我也耐心解答，大家形成一個很好的互相學習氛圍。這次的畢業(yè)設(shè)計，讓我感到平時對農(nóng)業(yè)機械了解的程度不夠，對農(nóng)業(yè)機械知識的欠缺，在老師和同學的講解下，我對農(nóng)業(yè)機械有一個全面的了解。在設(shè)計過程中，遇到種種困難，沒有老師和同學的幫助，我絕對不可能完成，他們的幫助我會銘記在心。 最后，真誠的感謝學校給我學校的機會，感謝各位老師的幫助，學校和老師給予的知識讓我受用一生。 參考文獻 [1] 周文洪.植保機械[P].中國專利:CN2459084,2001.11.14. 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