牧草方形打捆机打结器的设计Word格式文档下载.docx

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2.2.1草捆长度控制机构-12-

2.2.2拨绳机构-12-

2.2.3送绳机构-13-

2.2.4主轴离合器-14-

2．3D型打结器虚拟样机模型-15-

2.4本章小结-17-

3.打结器的结构设计与参数优化-17-

3．1D型打结器的结构分析-17-

3．1．1．齿盘结构分析-17-

3．1．2割绳刀臂结构分析-18-

3．1．3夹绳盘-18-

3．2仿人双指打结器的结构设计与参数优化-19-

3．2．1锥齿轮设计-19-

3．2．2打结器支架的优化设计-22-

4．2．3复合齿盘的优化设计-25-

3．2．4仿人双指打结器装配体模型-27-

3.3本章小结-28-

4.结论-29-

摘要

受国家对农业政策的倾斜和国际环境的影响，牧草正逐渐走向产业化和商业化的道路。

为了适应牧草产业化和商业化的趋势，牧草收割机械化就变的尤为重要，我国牧草机械起步晚，与国外产品有较大的差距，尤其是牧草打捆机大部分依赖进口，而牧草打捆机打结器必须依靠进口。

进口配件存在周期长，费用高，更换不及时的缺点。

打结器国产化制造是我国牧草打捆机生产中至今没有得到解决的问题，以打结器国产化制造为目标，从方形打捆机打结器捆绳成结原理的分析出发，应用机构创新方法提出新型捆绳打结结构，具有重要的研究意义和巨大的应用价值

在调研过程中发现：

不同时期，不同品牌的打结器复杂程度和可靠性都存在差异。

综合各打结器的性能，挑选可靠的了D型打结器作为本课题国产化的对象。

针对调研过程有些部件容易损坏及其易损部位，结合打结器工作在低速的实际情况，课题对部分参数改进后所建部件的虚拟模型进行了结构静力分析和疲劳分析,分析结果能很好的温合实际破坏情况，为以后参数的灵敏度分析和优化设计提供了方向。

本课题可以为打结器国产化提供一些借鉴和参考。

关键词：

牧草；

打结器；

结构分析

ABSTRACT

Undertheinfluenceofnationalpolicyincliningtoagriculturalandinternationalenvironment,thehayindustryisbeingindustrialandcommercialgradually.Inordertoadaptthistendency,thehayharvestmechanizationbecomesveryimportant.

PasturemachineryinChinastartedlate,andthereisabiggapbetweenforeignproducts,especiallytheforagebalermostdependentonimports,whiletheforagebaleknottermustrelyonimports.Importedaccessorieshavelongperiod,highcost,nottimelyreplacement.

LocalizationisknottedmanufacturingisChina'

sForagebalerproductionhasnotbeensolved,withthegoaloflocalizationoftheknottermanufacturing,startingfromtheanalysisofsquarebalerknotterropeknottheory,innovationmethodsmechanismproposesnewropeknottedstructure,hastheimportantresearchsignificanceandgreatapplicationvalue

Foundintheresearchprocess:

therearedifferencesindifferentperiods,differentbrandsofknottercomplexityandreliability.Thecomprehensiveperformanceoftheknotter,choosereliableastheobjectofthesubject.

Accordingtotheresearchofsomecomponentseasilydamagedandfragile,combinedwithactualsituationofknotterinlowspeed,thestructuralstaticanalysisandfatigueanalysisofthevirtualmodelparametersimprovedthecomponents.Theanalysisresultscanbeagoodwarmtheactualdamage,providesthedirectionforthesensitivityanalysisandoptimizationdesignparameters.

Thispapercanprovidesomereferenceforthelocalizationofknotter.

Keywords:

forage;

knotter;

structureanalysis;

CAD

1前言

1.1课题研究的目的与意义

一个国家的畜产品人均消费量在很大程度上反映了该国人民生活水平的高低，从长远

的观点看，畜产品人均消费量的多少将会影响到整个民族的身体素质。

在丹麦，耕地

的20%直接用于种饲草；

在美国，耕地的28%直接用于种饲草：

在荷兰，耕地用于种饲

草的比例更高达52%。

在发达国家，约有73%的肉类由草转化而来，例如美国和加拿大

两个草业大国，年产草量均达1亿吨，产值均超过100亿美元。

[1]

据统计，我国现有各类天然草地面积约4亿公顷[1]，在这4亿公顷的草地种可利用的草地面积约为3.3亿公顷，人均草地面积不到世界人均面漆的一半，但是我国草地面积却是占农牧业总面积的30%以上。

由于自然和人为的原因，我国已有近1亿公顷的草地退化，沙化或者碱化，而且草的质量也在下降。

饲草产业作为一种低投入，高产出，且有利于生态良性循环的新型产业，它的经济效益十分显著。

有资料显示，如果饲草的产值为1，将饲草用于畜牧业，产值增加3，其后的肉，奶，皮毛加工产值可达到10。

这是一个庞大的连锁产业，饲草产业则是基础。

[1]我国经过20多年的改革开放，国民经济已进入一个平稳，持续，快速发展的时期。

随着综合国力逐步增强和经济建设的步伐不断加快，农业产业结构正逐步得到优化调整，畜牧业将成为农业产业化建设中的一项重要内容，其在农业经济中的比重越来越大。

加之随着西部大开发战略的实施，草原建设，草原改良，退耕还草，生态恢复建设蓬勃兴起。

由此形成的牧草产业将成为集生态，经济和社会效益于一体的新型综合性产业。

[2]因此发展饲草业，不仅可以满足我国畜牧业发展的需要，而且可以成为国民经济的重要组成部分。

国外的牧草机械有技术含量高、工作效率高、作业质量好、故障少、耗油小和

机动性好等优势。

而我国在牧草打捆机的研究上还和发达国家存在很大差距，国

内目前的打捆机无论在数量上还是在质量上都远不能满足畜牧业发展的需要。

在解

决饲料产业化问题上，打捆机是非常重要的工艺设备，提高国产打捆机的质量，无疑会对饲料业的发展起到革命性作用，因此对打捆机性能方面的研究开发意义重大。

目前，国内市场上未见性价比较好的国产产品，而进口产品价格都比较高，不适合

国内的消费水平。

所以，开发性能良好、自动化程度高且价格适中的国产打捆机将

是我国饲草商品生产的关键设备之一，对促进饲草产业化进程会起到举足轻重的作

用。

但由于其核心部件打结器结构较复杂，设计制造困难（目前主要从国外进口），

造成方捆打捆机制造成本高，价格也较高，严重制约着我国牧草收获。

打结器成了

解决方捆打捆机制造成本的瓶颈问题。

鉴于我国目前对打捆机打结器的研究状况，我们首先要逐渐摆脱单纯仿制模拟阶段，逐步向系统理论阶段发展，达到自行研制的水平。

再逐步添加打结器的控制系统，增加人机对话界面，同时把一些新材料新成果运用上去，使之更安全，更可靠，更有效地工作。

进而从基本理论，整机结构和性能方面赶上或者超过世界先进水平，形成自主品牌的打捆机的核心部件一打结器。

1.2牧草打捆机打结器国内外发展状况

1.2.1打结器的国外发展现状

在饲草商品化生产过程中，首先遇到的问题就是草捆密度小，无论是存储还是运输都占用很大空间，使储，运成本增加。

因此根据实际需要，把饲草打成高密度的草捆后再存储或者运输是饲草产业化，商品化的重要一环。

饲草打捆机是将饲草压实并捆成一定形状的设备。

打捆机的关键技术是捆绳的打结器及其传

动机构的协调性。

现在国外已经有很多的专业厂家专门生产打结器。

例如德国的拉斯佩公司专门生产打结器，其专业化程度高，质量可靠，打结的成捆率在99%以上。

年销售收入在百

亿美元级的约翰。

迪尔公司，凯斯纽荷兰公司；

年销售收入在几十亿美元级的阿格科公司，久宝田公司，克拉斯公司；

年销售收入在几亿美元级的沙姆道依兹法尔公司，库恩公司，格

兰公司等都拥有自己的专利品牌的可靠的打结器。

[3]

1.2.2打结器的国内发展现状

目前国内还没有专门的打结器生产厂家，生产打捆机的厂家所用的打结器基本都从国外进口。

国内有些厂家现在也有开始仿制生产打结器的某些，但是仅仅停留在仿制实物结构的阶段，对各部件的运动分析和理论计算往往被忽略，目前国内打结器上根本还没有涉及有关电子监测设备和人性化的设计.[4]

1.3设计的主要内容和任务

针对国产方捆打捆机研发中打结原理处于定性描述状况、设计分析方法落

后和亟需打结器国产化制造的问题，本文进行了如下的研究工作，现概括如下：

1．D型打结器及其辅助机构的组成与虚拟样机模型的建立

以苜邦9KF-8042自动捡拾压捆机为研究对象，深入分析打结器及其辅助机

构的组成，各机构的工作原理和功能，通过测绘苜邦9KF-8042型捡拾压捆机上

的相关零件，可获得大多数平面零件的图纸，但是对于平面不规则零件，比如

凸轮、复合齿盘等复杂零件，传统测绘误差大。

对于平面不规则零件，采用基

于图像处理的提取零件轮廓和安装相位，进行零件的反求设计。

对反求的打结

器及其附属机构建立其机构的Solidworks三维模型，并检查机构的装配干涉情

况．

2．D型打结器的结构改进与参数优化

分析现有国外D型打结器结构特点，进行结构改进设计，解决现有D型打

结器基座5个轴孔成复杂异面空间角度而造成制造困难的问题，将基座轴孔