高地隙烟草喷雾机液压转向部分毕业设计.docx

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1、高地隙烟草喷雾机液压转向部分毕业设计目录1引言12烟草喷雾机的发展与现状12.1 国外烟草喷雾机的现状12.2 我国烟草喷雾机的历史和现状12.3 改善提高烟草喷雾机性能的意义23设计的主题内容23.1 项目的来源23.2 烟草喷雾机液压驱动的分析23.3 烟草喷雾机液压转向的分析43.4 烟草喷雾机各零部件的分析与选择63.5 烟草喷雾机液压转向的改进174设计总结与讨论194.1 设计的结论和主要收获224.2 存在的不足23参考文献23致谢281引言我国是世界上烟草种植面积最大的国家，但长期以来，我国烟草种植、采收与维护的机械化普遍较低。其中，为烟草除虫除害的工作主要由农民手工劳动完成，

2、不仅工作环境恶劣，劳动强度高，效率低下，并且长期接触农药，对农民的身体有很大的不良影响。因此为了改善这种状况，我国需要设制造出能够方便快捷并且实用的烟草喷雾类机器。机械化的推广是现代烟草农也建设的重要内容。没有烟草农业的机械化，就没有烟草农业的现代化，这已经成为烟草行业的共识。我国必须加强烟草农业物质技术装备水平，加快烟用机械研制、推广和应用步伐,尽快实现烟叶生产全程机械化。本文对高地隙烟草喷雾机进行液压转向部分的分析，并对液压转向部分提出修改意见，做出理论上的可行性证明。2烟草收获机的发展与现状1.1 国外烟草喷雾机的现状施药技术规范化植保机械作业是一项特殊的田间作业，有其严格的要求。发达国

3、家都制定了诸如采取何种喷头、何种压力、多大风速下喷雾等严格的施药作业技术规范。国际上许多著名的植保机械厂家开发了旱地气力辅助喷杆式喷雾机、各类静电喷雾机、回收式喷雾机和采用微波、红外传感或者图像识别技术的自动对靶喷雾机及果园仿形喷雾机等。在国外，特别是西方一些发达国家，由于烟草种植都是大面积农场化，烟草喷雾仅靠人力难以满足要求，因此对烟草喷雾机械的研究较早。目前国外烟草喷雾机械程度化较高，烟草机械得到广泛应用，像美国，已经开发出大、中、小等不同型号的烟草喷雾机械以适应不同需求，在烟草喷雾机械领域处于领先地位。国外的植保机械正朝着智能化、光机电一-体化方向快速发展。1.2 我国烟草喷雾机的历史和

4、现状目前，我国在烟草喷雾机械方面仅限于小型器械，没有设计制造出适合烟草病虫害防治特点的多功能的机器。对烟草喷雾的工作还主要由人力劳动进行，主要使用背负式喷雾器和手动喷雾器以及少些小型喷雾机。而且，目前市场.匕面广量大的手动喷雾器产品技术水平低，结构陈旧落后，喷射部件品种单一，而且施药液量大，雾化性能不良，作业功效低，农药浪费现象严重，给生态环境造成严重污染。少量的喷杆喷雾机都是简易型的，也没有配备喷幅识别装置，更谈不上采用自动化控制系统。因此，对大型烟草喷雾机的需求极为迫切。2. 3改善提高烟草喷雾机的意义烟草喷雾机械化是烟草产业现代化的一个重要重要表现部分，是顺应先进生产力的发展要求，是发展

5、现代烟草种植、减少劳动时间、稳定烟草种植面积、解放劳动力、增加烟农收入的有效途径。提升劳动工具，大力发展机械化是现阶段提高烟草生产率的现实选择。烟草喷雾机的不断完善，能够极大推进烟草产业实现机械现代化。本烟草喷雾机器能满足广大国营农场、适度规模经营的家庭农场及植保服务队发展的需要，提高旱作地区大田农作物病、虫、草害防治的作业质量和机械化水平，缓解劳动力紧张程度，减轻劳动强度，保障劳动安全。3设计的主题内容3.1烟草喷雾机3WZG-1000型号烟草喷雾机山东临沂一家机械厂出的农用类器械，我们学院何玉鹏老师、黄伟华老师、徐波老师等进行了实地考察，并带回来了珍贵的图片。我们由此对本机器进行完整的理论

6、分析，并自此基础上提出创新性的修改意见与自主创新，纠正并完善该器械的不足与不当之处，强化该型号机器的性能，优化机器的系统和结构，以制造出高地隙烟草喷雾机，并能够使其满足市场的要求。3. 2烟草喷雾机液压驱动的分析由于液压传动系统具有很多优势，现代工程机械，特别是低速行走工程机械，广泛地应用液压传动系统。在烟草喷雾机的行走过程中，液压泵带动液压马达工作，从而驱动机器行走。在这个过程中，主要通过换向阀、溢流阀等的作用，实现烟草喷雾机前进、后退与停止。图（2） 液压泵3. 3烟草喷雾机液压转向的分析典型的转向系统有三部分组成：转向传动机构，转向器和转向操纵机构。1,转向传动机构的作用是将转向器输出轴

7、的运动传递给转向臂，转向臂偏转车轮而改变车辆的行驶方向。2,转向器的功用是将方向盘的回转运动转换成为传动机构的往复运动。3,转向操纵机构的功用是产生转动转向器所必需的操纵力。液压动力转向时利用发动机输出的动力为能源驱动油泵，油泵产生高压油液通过液压缸控制车体转向，以使转向操纵省力。高地隙烟草喷雾机采用钱接式车架并不是单一的整体，而是由前后两个车架组成，中间用垂直的销轴连接起来。交接转向是通过转向油缸推动前后车架绕销轴转过一定角度而实现的，因此叫做“折腰”转向。该机的车架因由前后车架组成，所以，一般轴距较大，由于车身曲折角度较大，所以仍可获得较小的转向半径。转向工作原理：该烟草喷雾机转向液压系统

8、的工作原理为，前后车架之间用钱销连接，转向油缸较接在较销两侧的前后车架上，转向时，前后车架相对偏转,内侧的油缸缩短，外侧的油缸伸长，反之转向另一方向。本烟草喷雾机使用的折腰转向系统具有转弯半径小、卸载方便、行驶稳定、结构见凑、重量轻、舒适性好等优点，通过采用全液压转向器与阀控油缸来驱动车体转向。图（3）原烟草喷雾机液压系统转向图图（4）液压转向中使用的液压缸A （核油I）8接油P （接油翅T（推汨栩0图（5）全液压转向器液压功能图3.4烟草喷雾机各零部件的分析与选择3.4.1 转向液压缸的计算与选择液压缸是液压系统中的执行元件，它的功能就是把液压压力能转化为往复运动的机械能或摆动的机械能。在高

9、地隙烟草喷雾机中，转向液压缸的选择，必须使得液压缸产生的转向力矩，大于车辆转向所需的力矩。关于转向力矩的说明：车辆满载静止时的转向阻力矩最大。折腰转向的车辆,转向轴和前桥是一个三脚架的形式，在这个等腰三角形中，转向轴是顶点，前桥是底边，在车辆后部载荷很严重的情况下，转向时转向轴的位移很小，如果假设转向轴无位移，那么转向时前桥是在油缸作用在地面拖动，已知前垂直载荷，查下橡胶和地面的摩擦系数，这样可以计算出摩擦力，再由前桥和转向轴的距离以及油缸的作用点的距离计算出转向力矩。转向阻力矩应当与使车辆转向所施加的主动力矩相等，即为油缸所输出的力矩，目前设计中使用的公式为N=pGyB2/4r2 ,式中，N

10、为转向阻力矩，G为转向车体重，B为轮距，r为轴距。该公式实质上是转向车轮与地面摩擦力所产生的阻力矩，如果忽略车体转向时的惯性，在理论上是正确的，其中综合阻力系数U,实际上是以车轮和地面的摩擦系数形式出现，在缓慢转向即惯量不大的情况下转向时可测得U,如果把前车体力矩写成乂 =加旦2/4 + 1 ,则后车体阻力矩应当是&=蚱2弧/4y 若N?)N,则后车体不应当动，但实际上转向过程中前后车体都有转动，这就充分说明转向过程中有惯性力存在，也就是说如果前车体的地面阻力矩加上它的转动惯性力矩若大于后车体的地面阻力矩，则后车体同样也会转动。在该烟草喷雾机中，已知加1+加2 =800/，B1 = B2 =

11、2000mm ,(1)ra + 以=2500mmN = Nl+N2 = FxS (F为液压缸所需产生的力，S为液压缸到较点的垂直距离)。其中必=200Ag , M2 = 600kg , r(i = 600mm , rh = 1900mm该车后车体较重，故只考虑前车车体力矩。N = M =6函：/4 + 1=0.1x2000xj2% + 06 =233Q.m(2)N = FxS S = 0.2m由(1), (2)式可尸= N + S = 233 + 0.2 = 1165N(3)液压缸的有关设计参数见图，图a为液压缸活塞杆工作在受压状态，图b为液压缸活塞杆工作在受拉状态。 = =P1A-P2A2(

12、4)活塞杆受拉时F = -=pA2- p2A9 m式中a =卫。2 一无杆腔活塞有效作用面积（/）；4&二色（。2-/） 一有杆腔活塞有效作用面积（ 4Pi 一液压缸工作腔压力（Pa）；P2一液压缸回油腔压力（Pa）,即背压力，具体清空而定，初算时可参照表1取值。行考虑。D活塞直径（m）；(5)m2)；其值根据回油的差动连接时可另d一活塞杆直径（m）；由公式（5）和表1可知=P1A-P2APi=L5MP（采用补油泵的闭式回路）2=知网 （液压油经回油路直接回油箱）表1执行元件背压系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0. 40. 6回油路设置有背压阀的

13、系统0.51.5用补油泵的闭式回路0. 8-1. 5回油路较复杂的工程机械1.2-3回油路较短，且宜接回油箱可忽略不计活塞杆直d径和活塞直径的杆径比确定D,其比值可按表2和表3选取。D j 乃P|-P20-犬）令彩/匕=1.33则杆径比0 = d/Q = O.5,所以D =可得4F4x1169兀W 1.5-0x(1-0.52)J= 31.51mm(7)所以活塞杆直径d = 0.50 = 10.75/?/?!(8、液压缸直径D和活塞杆的直径d计算要按国标规定的液压缸的有关标准进行圆整。可参照表4和表5进行选择可知D = 32mm,d=16mm。表2按工作压力选取d!D工作压力/MPaW5. 05

14、. 0-7.027.0d/D0. 5 0. 550. 62-0. 700. 7表3按速度比要求选取d/O2/匕1. 151.251.331.461.612d/D0.30.40.50. 550. 620.71注：匕一无杆腔进油时活塞运动速度;匕一由杆腔进油时活塞运动速度。表4常用液压缸内径D (mm)840125(280)1050(140)3201263160(360)1680(180)40020(90)200(450)25100(220)50032(110)250注：圆括号内的尺寸为非优选尺寸表5常用液压缸活塞杆外径d(mm)420561605226318062570200828802201032902501236100280144011032016451253601850140由上式计算选择D = 32mm， d=16mm，则以此为标准计算液压缸的工 作 面 积 为 A =-(D2-2)=-x(322-162)=602.88mm244(9)油缸壁厚的确定，除按计算确定液压缸的壁厚外，还可按有关资料所推荐