茶樹修剪機(jī)的研發(fā)設(shè)計
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1、茶樹修剪機(jī)的研發(fā)設(shè)計 目錄 第一章摘要3 第二章前言4 一.緒論4 二.國內(nèi)外同類研究概況5 1、修剪機(jī)的研制5 2、對修剪機(jī)的應(yīng)用研究6 3.對茶樹重修剪機(jī)的研究7 第三章設(shè)計任務(wù)7 第二章.設(shè)計分析8 1 .傳動路線的擬定8 1. 對傳動方案的要求8 2. 擬定傳動方案8 2 .汽油機(jī)的選擇9 3 .帶輪的設(shè)計10 (1)帶I的設(shè)計10 2) II帶設(shè)計15 四.軸的設(shè)計與校驗19 (1)軸I的設(shè)計19 3) II軸的設(shè)計23 4) 3).軸承的選擇26 5) 4).鍵的選用27 五.刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計及材料的選擇27 心得體會29 參
2、考文獻(xiàn)30 第 7 頁 共 21 頁 第一章摘要 由于我國種茶歷史悠久,種植地域廣泛,迫切需要機(jī)械 修剪器具來代替手工修剪機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn) 成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用, 一般不宜提倡。本課題即針對成齡茶樹的深修剪、衰老茶樹的重 修剪或臺刈面臨的問題及現(xiàn)有修剪設(shè)備的不足,研究出一種全新 的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備,并對整機(jī)各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行協(xié)調(diào),對修剪 機(jī)所用刀片的材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,研制配套的傳動系統(tǒng),相應(yīng) 的帶輪,軸,機(jī)架,并進(jìn)行計算和裝配圖的繪制。 關(guān)鍵字: 機(jī)械修剪器具,重修剪,全新的茶樹重修剪機(jī)械設(shè)備,刀 片的材料,傳動系
3、統(tǒng),帶輪,軸,機(jī)架。 謝謝朋友對我文章的賞識,充值后就可以下載說明書,我這 里還有一個壓縮包,里面有相應(yīng)的word說明書和CAD圖紙 及答辯ppt。下載后請聯(lián)系QQ:1459919609。我可以將壓縮 包免費送給你。歡迎朋友的光臨?。。。ㄗⅲ鹤再~號時最好 用你的QQ號,以方便我將壓縮包發(fā)給你) 第二章前言 茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施,可刺激著生部 位較低的芽萌發(fā)新技,增強(qiáng)樹勢,培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪方法 主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪,衰老茶樹 的重修剪及臺刈等。 成齡茶樹經(jīng)多年采摘和輕修剪后,采樹冠摘面上會形成密集而細(xì)弱的 分
4、枝,這就是常說的“雞爪枝”,這時,茶樹新梢育芽能力減弱,生 長乏力,茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降,為更新樹冠采摘面,就得采用深修剪 技術(shù),剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層,使茶樹重新抽發(fā)新枝,提高育芽能 力,延長茶樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。 一.緒論 深修剪通常剪去冠面10?15cm枝梢,目前茶樹的深修剪工 作一般用雙人抬修剪機(jī)來實施,但雙人抬修剪機(jī)比較笨重,且工作效 率低。 重修剪的對象則是半衰老和未老先衰的茶樹。這種茶樹,雖然骨 干枝的抽生能力仍較強(qiáng),但生產(chǎn)枝的育芽能力已很弱,芽葉瘦小,葉 張薄細(xì),輕伸修剪根本不起作用,即使采用深修剪也不能達(dá)到目的, 這時,就得采用重修剪技術(shù)。重修剪茶樹一般在離地
5、30?40cm處修 剪樹干。臺刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù),其對象 是嚴(yán)重衰老的茶樹,但目的與重修剪相同;茶樹臺刈后,從根頸部抽 發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺刈由于修剪的茶樹枝干一般較 粗,現(xiàn)有的茶樹修剪機(jī)械很難擔(dān)當(dāng)大任、不但效率低,而且常出現(xiàn)露 枝現(xiàn)象;因此許多地方還在采用人工以砍柴刀對枝干進(jìn)行砍切修剪, 勞動狀況惡劣、勞作水平極其落后,另外人工砍切修剪對茶樹生長是 十分不利的。 二.國內(nèi)外同類研究概況 目前,國內(nèi)科研人員對茶樹的修剪研究多集中于茶樹的輕修剪、 中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上,而在專門用于老茶樹或未老先衰茶樹的重 修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上,還基
6、本處于空白狀態(tài)。 1、修剪機(jī)的研制 由于我國種茶歷史悠久,種植地域廣泛,迫切需要機(jī)械修剪器具 來代替手工修剪,因此國內(nèi)在茶樹修剪機(jī)具的研制上,已取得了很大 進(jìn)步,國內(nèi)已有多家單位生產(chǎn)出了多款茶樹修剪機(jī)。 如南京秦淮園林機(jī)械廠生產(chǎn)的單人多功能電動茶樹修剪機(jī),其主 要技術(shù)參數(shù)為:主機(jī)重量:2.5kg;電壓:24v;桿長:110cm;功率: 100w;轉(zhuǎn)速:6000轉(zhuǎn)/分鐘。該機(jī)具有環(huán)保節(jié)能,效率高,能耗小, 對茶作物無污染等優(yōu)點。 浙江省生產(chǎn)的PSM110型茶樹修剪機(jī)雙人抬跨行作業(yè)機(jī)具,由兩 把鋸齒型刀片作相對往復(fù)運動完成修剪作業(yè)。修剪機(jī)的動力選用日本 三菱TL33PVD型汽
7、油機(jī)。當(dāng)汽油機(jī)運轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度時,離合器先 帶動風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn),繼而將動力傳輸?shù)綔p速齒輪箱,減速齒輪與偏心機(jī)構(gòu) 設(shè)計在同一箱體內(nèi),通過一級齒輪減速,動力傳到偏心機(jī)構(gòu),偏心機(jī) 構(gòu)上有偏心方向為180o的雙凸臺,帶動連桿驅(qū)動刀片作往復(fù)運動, 完成切割作業(yè)。 國外如日產(chǎn)的E7B-750型單人修剪機(jī)配日本單缸二沖程1.03k W(1.4馬力)汽油機(jī),采用平刀片往復(fù)式切割,切割幅寬750mm。具 有以下特點:①重量輕、方便于單人操作,平形、弧形樹冠均可使用, 適應(yīng)性很好;②發(fā)動機(jī)性能好,操作簡便,機(jī)身上設(shè)有停車按鈕及汽 油機(jī)調(diào)速控制手柄,刀片動、停、快、慢控制十分方便。 目前,國內(nèi)外對茶樹
8、的輕、中修剪機(jī)械的研制及應(yīng)用均已成熟。 并進(jìn)入大面積應(yīng)用的推廣期。 2、對修剪機(jī)的應(yīng)用研究 人工修剪每人8小時只能剪0.02hm2,需付酬金1750元/hm2;采 用修剪機(jī)修剪,二人8小時可修剪0.4hm2,人均工效為手工的10倍, 與人工相比費用降低了1312.5元/hm2。采用修剪機(jī)進(jìn)行重修剪時,人 工重修剪每人8小時僅能剪0.0133hm2,每天工資需40元,需付酬金 3000元/hm2;用修剪機(jī)勉強(qiáng)湊合使用,兩人用雙人修剪機(jī)作主修剪, 另一人用單人修剪機(jī)補(bǔ)修遺留枝與邊枝,三人可修剪0.2hm2,工效是 手剪的5倍,生產(chǎn)成本是1963元/hm2。與手工相比可降低成本10
9、37 元/hm2。1999年單臨安市的深修剪工作就可節(jié)約勞力1050工,節(jié)約 生產(chǎn)成本30580余元;重修剪工作可節(jié)約成本13820余元,節(jié)約勞力 800工。 通過以上研究,過婉珍等人認(rèn)為:機(jī)械修剪是解決勞力不足和降 低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使 用,一般不宜提倡。并建議生產(chǎn)廠家能生產(chǎn)專用重修剪機(jī),以滿足用戶需要。 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的覃松林研究分析了單、雙人茶樹修剪機(jī)使用時應(yīng) 該注意的問題,他重點指出,單人修剪機(jī)和雙人修剪機(jī)不準(zhǔn)作老茶樹 的深修剪和重修剪,否則機(jī)器將嚴(yán)重超載而遭到破壞。 3.對茶樹重修剪機(jī)的研究 通過以上科技人員的研究結(jié)果可以看出
10、,茶樹修剪機(jī)無論是單人 型還是雙人型,都難以承擔(dān)起老茶樹的重修剪任務(wù),這迫切需要國內(nèi) 的科技工作者研究開發(fā)出一種專門用于老茶樹的重修剪機(jī)械。 綜觀國內(nèi)外,目前對老茶樹重修剪方面的研究很少,而且研究領(lǐng) 域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對茶樹的影響及效應(yīng)分析,對重修剪機(jī)械 的開發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài),本課題的開展將打破 該領(lǐng)域的空白局面,屬國內(nèi)首創(chuàng)。 第三章設(shè)計任務(wù) (1) .茶樹修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施,可刺激著 生部位較低的芽萌發(fā)新技,增強(qiáng)樹勢,培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。茶樹修剪 方法主要有幼齡茶樹的定形修剪、成齡茶樹的輕修剪與深修剪,衰老 茶樹的重修剪及臺刈
11、等。 (2) 、主要技術(shù)指標(biāo): 1)刀具使用壽命:720h左右; 2)修剪樹高:250cm; 3)修剪幅寬:500cm; 4)工作效率:最高0.24hm2/h; 5)切口平整度:平均80%; (三)、傳動路線的擬定 考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和所需傳動的準(zhǔn)確性,我們擬定了整 臺機(jī)器的示意圖 (四)、設(shè)計步驟 1 .基本結(jié)構(gòu)的確定 2. 根據(jù)基本結(jié)構(gòu)計算分析各個零部件 3. 根據(jù)設(shè)計說明畫出總裝圖 4. 根據(jù)計算結(jié)果及總裝圖,畫出各個零件圖 第二章.設(shè)計分析 一.傳動路線的擬定 1 .對傳動方案的要求 合理的傳動方案,首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求,其次
12、還 應(yīng)滿足工作可靠、傳動效率高、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求 2 .擬定傳動方案 任何一個方案,要滿足上述所有要求是十分困難的,要 統(tǒng)籌兼顧,滿足最主要的和最基本的要求。 方案一: 1,汽油機(jī)2.帶輪3.軸生刀片 方案二: a,w域舞4,w5,*6/片 考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動所需要的準(zhǔn)確性,我們分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡單的帶輪傳動,故我們選擇第一種傳動方案。 二.汽油機(jī)的選擇 1、已知給定的參數(shù)如下: (1) .切削力F=200N; (2) .切削最大半徑R=60mm; (3) .刀片轉(zhuǎn)速n=1500
13、r/min; \n-lbUUr/nin、入「二200N 2、汽油機(jī)的選擇計算:(如圖) T=FR=200NX0.06m=12N.m Pw=Tn/9550=12?1500/95501.8kw P3=1.8/(0.98?0.943)2.2kw __2 P2=1.8/(0.98?0.942)2.1kw P3=1.8/(0.98?0.94)2kw Pd=Pi+P2+P3=2.2+2.1+2=6.3kw 選擇2E60C型汽油機(jī),立軸,水冷,P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m 三.帶輪的設(shè)計 (1)帶I的設(shè)計 1 .確定計算功率Pc 工況 KA 空、
14、輕載起動 重載起動 每天工作小時數(shù)/h <10 10~16 >16 <10 10~16 >16 載荷變動微小 液體攪拌機(jī),通風(fēng)機(jī),和鼓風(fēng)機(jī)(W 7.5kW)、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī) 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷變動小 帶式輸送機(jī)(不均勻載荷)、通風(fēng)機(jī) (>7.5kW)、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷變動較大 制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動篩、紡織機(jī)械、重載運送機(jī) 1.2
15、1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 載荷變動很大 破碎機(jī)(旋轉(zhuǎn)式。顆式等)、磨碎機(jī)(球磨、棒磨、管磨) 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 表8.21工作情況系數(shù)Ka 由表8.21查得Ka=1.1由式(8.12)得 Pc=Kap=1.1X7.4KW=8.14KW 2 .選擇普通V帶型號 根據(jù)Pc=8.14KWm=2500r/min由圖 8.12選用B型普通V帶 3 .確定帶輪直徑dd1dd2 根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=140mm且 dd1=140mm>125mm 大帶輪直徑為 dd2=n1dd1/n2=2500/150
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