机械设计制造及其自动化专业毕业设计论文机械传动式垄向区田筑挡机的设计与仿真Word文件下载.docx

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机械设计制造及其自动化

研究方向：

机械设计

2014年5月

Designandsimulationofmechanicaldrivertypebasintillagedimmingmachine

Student:

GraduateTeacher:

DaqingInstitute:

EngineeringInstitute

Specialty:

Mechanicaldesignmanufacturing

andautomation

Researchdirection:

Machinedesign

May2014

摘要

我国坡耕地占耕地总面积的1/3，且水土流失严重。

针对水土流失日益严重的问题提出采用垄向区田水土保护措施进行治理。

所谓垄向区田就是在坡耕地的垄沟内或在平耕地作物间修筑小土挡，将长长的垄沟或长长的行间截成许多小区段，以土挡拦截降水，以小区段（浅穴）贮存雨水，直到浅穴中的雨水全部渗入土壤，成为土壤水或深层土壤水，地面便没有了径流，这样就解决了强降雨和土壤渗透慢的矛盾，避免土壤被径流冲走，保证了土壤的结构和肥力的有效性，起到保水、保土、保肥的作用。

垄向区田是最接近水土保持原则的措施，其理念就是“将每一滴雨水保留在它降落的地方”。

这样岗不旱、洼不涝，作物生长繁茂一致，必然会增产显著。

垄向区田技术对土挡尺寸、距离、拦蓄雨水的能力等在理论上进行了分析、计算，建立了最佳挡距数学模型，提出了在生产中的农艺要求和运用技术，并经过了生产实践的验证。

针对垄向区田筑挡技术，机电式垄向区田筑挡机被发明并设计出来，近而在机电式垄向区田筑挡机的基础上提出了机械控制筑挡机的可行性，并设计了机械式垄向区田筑挡机。

在对其结构和工作原理的分析的基础上，对筑挡机各部件进行了受力分析，并且对主要部件进行了参数上的设计与仿真。

关键词：

垄向区田技术；

机械传动式垄向区田筑挡机；

参数设计；

仿真。

Abstract

SlopefarmlandpossessesonethirdofthetotalareaofcultivatedlandinChina,andthesoilerosionproblemisveryseriousnow.Adoptingthesoilandwaterconservationmeasuresofridgepittingfieldisproposedtomanage,aimingattheincreasinglyseriousproblemofsoilandwaterloss.Theso-calledridgepittingfieldistobuildsmallsoliddykeinthefurrowsofslopefarmlandsorbetweenthecropsontheflatfarmlands,cuttingthelongfurrowsorthelinespacingintoalotofsections,thenthesoliddykescouldintercepttheprecipitations,andthesections（shallowholes）canalsokeeptherainwaterinstorage,untiltherainwaterintheshallowholesseepintothesoilcompletelyandbecomesoilwaterordeepsoilwater,inthisway,thereisnorunoffontheground,andthecontradictionbetweenheavyrainfallandslowsoilinfiltrationissolvedlikethis,sothatitcanavoidthesoilfrombeingwashedawaybyrunoff,withensuringtheeffectivenessofthestructureandfertilityofsoil,makingthewater,soilandfertilizerconservationallwork.Ridgepittingfieldtechnologyistheclosestmeasureoftheprinciplesofsoilandwaterconservation,theideaisto“keepeachraindropintheplacewhereitlands”.Inthisway,hillockscannotbearidnorhollowscanbewaterlogged,andthecropsarelushconsistentwhichcertainlycausesasignificantgrowth.Theridgepittingfieldtechnologyanalyzedandcalculatedthesize,distanceandtheabilitytoretainrainwaterofthesmalldykesandsoonintheory,andmathematicalmodelsofoptimaldykespaceweresetup,agronomicrequirementsandappliedtechniquesinproductionwerealsoproposed,whichwerevalidatedintheproductivepractice.

Aimingatridgepittingfieldtechnology,electromechanicalbasintillagedimmingmachinewasinventedanddesigned,andthen,feasibilityofbasintillagedimmingmachineofmechanicalcontrolwasputforwardbasedontheelectromechanicalbasintillagedimmingmachine,afterthat,mechanicalelectromechanicalbasintillagedimmingmachinewasdesigned.Onthebasisofanalysisonitsstructureandoperationalprinciples,forceanalysisonthepartsofbasintillagedimmingmachinewasinvestigated,furthermore,designedandsimulatedthemainpartsofthemachineinparameter.

Keywords:

Ridgepittingfieldtechnology；

Mechanicaldrivertypebasintillagedimmingmachine；

Designinparameter；

Simulation.

目录

摘要I

AbstractII

1前言1

1.1本研究的目的与意义1

1.1.1垄向区田的技术原理1

1.1.2垄向区田的应用时间1

1.1.3垄向区田技术的应用范围1

1.1.4研究机械传动式垄向区田筑挡机的意义2

1.2国内外研究状况综述2

1.2.1国外的研究情况2

1.2.2国内的研究情况3

1.3机械传动式垄向区田筑挡机的优缺点4

1.3.1机械传动式垄向区田筑挡机的优点4

1.3.2机械传动的缺点4

1.4本论文的研究方向4

2机械传动式垄向区田筑挡机工作原理及适用参数5

2.1机械传动式垄向区田筑挡机的的工作原理5

2.2应用机械式垄向区田筑挡机的关键参数5

2.2.1土挡标准结构5

2.2.2最佳土挡距离6

2.2.3临界坡度选择7

3机械传动式垄向区田筑挡机的主要部件设计7

3.1地轮的设计7

3.2四叶板翻转铲叶片的选择8

3.3凸轮的设计10

3.3.1凸轮轮廓计算数学模型10

3.3.2优化求解12

3.3.3结构设计与仿真13

4机械传动式垄向区田筑挡机机架等部件设计14

4.1机架的设计14

4.2联结器与支架的设计15

5机械传动式垄向区田筑挡机的受力分析16

5.1凸轮和转臂16

5.1.1运动状态I16

5.1.2运动状态II16

5.2四叶翻转铲受力分析18

5.2.1运动状态I18

5.2.2运动状态II19

6机械传动式垄向区田筑挡机的仿真20

7结论21

参考文献22

致谢23

1前言

1.1本研究的目的与意义

1.1.1垄向区田的技术原理

黑龙江省坡耕地有400万hm2，约占全省总耕地面积的50%。

这些坡耕地自开垦以来，多采取顺坡垄种植，水土流失严重。

即使改为横坡垄，也有被冲刷，出现断垄和隔裂土地的现象。

更何况自然地形多为两面坡或多面坡，一块地中顺坡垄和横地垄同时存在，在高雨强时顺坡和横坡都会产生径流和冲刷。

垄向区田是指在坡耕地的垄沟中按一定距离修筑土挡，把垄沟分成许多小区段，形成许多小浅穴，用以拦蓄雨水而不产生径流，起到保水、保土、保肥的作用，从而有效地防治坡耕地水土流失。

尤其是它的作业简易易行，不占耕地面积，动土量少，成本低，而且在筑挡当年即可增产20%以上，甚至成倍增产。

所以它的生态、经济和社会效益都是较大的，在国内外已有采用的。

1.1.2垄向区田的应用时间

修筑垄向区田一般应在中耕后，雨季前期，6月中、下旬为宜。

垄向区田是利用垄沟中的小土挡，把雨季中的降雨有效地拦截，以土挡向形成的小区段存水，直到雨水全部渗透入土壤中，避免土壤被径流冲走，保证了土壤的结构和肥力的有效性，从而使旱地不旱，洼地不涝，有效解决了耕地的土流失问题。

1.1.3垄向区田技术的应用范围

垄向区田的适用范围很广泛，横坡坡垄，顺坡坡垄，横顺坡垄兼有的坡耕地，漫岗地，平川地，皆适合。

尤其适合干旱、半干旱地区、雨量分明的湿润地区，在保持水土的同时，也有防止干旱的作用。

还可以在已经采取水土保持治理措施的坡耕地中运用，效果更好。

垄向区田技术的应用范围广泛：

（1）平川地。

一般所说的平川地很少是一点坡度都没有的，由于脚踩和机具行走、作业，常使地面宏观平坦、微观起伏，即大平小不平，因此在降雨或喷灌时，就看出有小的径流，使地面水层厚度不均匀，作物旱涝