联合设计范文

联合设计范文（精选12篇）

联合设计 第1篇

关键词：烟草,打顶,消毒,联合作业

0 引言

国内目前还没有对烟草打顶机械的研究报道,更没有定型的机型,但与烟草打顶机近似的棉花打顶机已有相关研究报道和定型机型。2002年,胡斌研制了3MD-12型棉花打顶机,采用半悬挂方式,可挂接在拖拉机的后悬架上使用[1]。2006年,罗昕进一步研制了3MDZK-12型组控式单行仿形棉花打顶机[2],唐军对该机进行了田间试验性能研究[3],赵玲进行了棉花机械打顶和人工打顶的对比试验[4]。2007年,韩辉对棉花机械与人工打顶做了进一步对比试验[5]。

美国、加拿大和日本等发达国家早已实现了烟草打顶、抑芽和烟芽收集的机械化联合作业,并已有定型产品。在美国专利“Device for topping tobacco plants”(NO:3662526)中公开了一种可以安装在普通拖拉机三点悬架上的机械式打顶装置,实现了烟草打顶的机械化作业[6]。在加拿大专利“Tobacco Topping Apparatus”(NO:1026565和NO:3683603)中公开了一种可以安装在烟草收获机上的液压驱动式烟草打顶机,实现了烟草打顶和烟芽自动收集的机械化联合作业[7]。在美国专利“Appratus and method for simultaneously topping and applying a precision application of sucker control chemicals to tobacco and other row crops”(NO:5987862)中则公开了一种基于机电液一体化技术的烟草自动打顶抑芽机,该机利用红外传感技术和机器视觉技术实现烟草顶茬的自动识别定位,可以实现烟草机械打顶、消毒、抑芽和烟芽自动收集的机械化联合作业[8]。

1 总体结构、工作原理、工作过程及技术参数

1.1 总体结构

烟草打顶消毒联合作业装置是集打顶消毒两种作业功能为一体的机械化作业装置。该装置主要由主机架、打顶部件、消毒部件、动力传输部件、高度调节挂载部件等组成,如图1所示。

1.高度调节挂载部件 2.机架3.消毒部件 4.打顶部件 5.动力传输部件

1.2 工作原理

工作时,烟草打顶消毒联合作业装置挂载在履带式行走机构上沿着烟行前进,如图2所示。

机械原理:打顶部件采用皮带传动;消毒部件由压力泵通过管道输送消毒液。

1.3 工作过程

动力传输过程:蓄电池带动电动机转动,电动机带动皮带轮转动,皮带轮进一步带动刀轴转动,刀轴上的割刀高速旋转对烟草进行打顶,此时消毒喷头喷出消毒液对伤口消毒。

其具体工作过程:烟草打顶消毒联合作业装置挂载在行走机构上沿着烟行前进,烟草在纵向引导杆的引导下进入到割刀切割范围,防护罩上的茎秆卡槽将烟秆卡住起到扶持作用。同时,割刀切割烟草顶部,压力泵将药液箱中的药液压送到消毒喷头上,电磁阀通过定时开闭控制消毒喷头的喷射时间和喷射量,为烟草伤口进行消毒。切下的烟芽被割刀甩到防护罩内做圆周运动,运动过程中烟芽被打碎,在离心力的作用下烟芽进入防护罩上的卸料口内,卸料口将烟芽排送到烟行的空地上。

1.4 技术参数

打顶部件和消毒部件是该装置的关键部件,打顶部件采用了钩形割刀打顶,消毒部件可以定时定量消毒,高度调节挂载部件可以调节烟草打顶的高度。打顶部件由蓄电池带动,消毒部件由行走机构上的压力泵提供动力。该装置主要技术参数如下:

外形尺寸/ mm× mm×mm:1 030×1 400×790

配套动力/AH:蓄电池160Ah

电动机/W:200

压力泵/kW:0.74

机组工作速度/km·h-1:低速 1.14,高速1.89

结构质量/kg:50

工作行数:1

行距/mm: 1 200

机组最大宽度/mm: 800

割刀转速/r·m-1 :900～1 200

打顶高度/mm:1 500(可调)

2 主要工作部件的设计

2.1 打顶部件

打顶时割刀的性能直接影响到整个装置的工作质量。割刀切割时有两种切割形式:一是水平切割;二是倾斜切割。割刀水平切割时很容易将烟芽切下,但切下来的烟芽落到烟草植株上会造成烟草感染腐烂,所以这种切割方式不可取。只有采用倾斜切割,为避免切下来的烟芽落到烟株上,要将切下来烟芽排放到空地上,需要增加辅助部件实现这一功能。为此,在割刀防护罩的左下侧开有卸料口以便排送烟芽。为使割刀稳定切割,在防护罩的下壁中间开有茎秆卡槽,这样就实现了稳定切割和将烟芽及时排送到空地上的功能。

打顶方式:采用钩形割刀进行切割,这种割刀在切下烟芽的同时能够使烟芽沿着防护罩内壁做圆周运动,从而完成烟芽的抛送。钩形割刀如图3所示。

打顶部件主要由割刀和防护罩等组成,如图4所示。其中,箭头表示割刀旋转方向。

打顶时割刀的转速越快打顶的效果越好,但是必须同时考虑到动力配置问题,不能浪费能源。试验表明:当割刀的线速度V>10m/s时,割刀的切削力很容易把烟草茎秆打断。

2.2 消毒部件

割刀打顶后烟草伤口很容易感染腐烂,需要对烟草伤口进行消毒,工作时要满足割刀切割和伤口消毒同时进行。为此,在防护罩顶部安装喷头,电磁阀通过定时开闭控制喷头的喷药频率,行走机构上的压力泵为喷洒消毒液提供动力,消毒部件由药液箱、电磁阀、消毒喷头和输送管道等组成。

1.卸料口 2.茎杆卡槽 3.割刀 4.防护罩

2.3 动力传输部件

动力传输部件为烟草打顶提供动力,采用蓄电池带动电动机转动,电动机带动皮带轮转动,皮带轮进一步带动割刀高速旋转实现烟顶切割。蓄电池容量为160Ah,传动比i=2,割刀转速800～1 000r/min。

2.4 主机架的设计

根据打顶部件、消毒部件、动力传输部件的工作特点,将机架的主梁设计成倾斜的。打顶部件安装在主梁上,电动机安装在主机架的顶端,主机架的宽度必须小于烟草的行距(1 200mm),以防主机架工作时伤到另外两行的烟草。

2.5 高度调节挂载部件的设计

高度调节挂载部件用来调节烟草打顶的高度,它由挂载横梁、挂载连接梁、挂载圆钢等组成,通过调节挂载横梁上的螺孔和挂载连接梁上的螺孔之间的配合就能够实现高度的调节。

3 田间试验

该烟草打顶消毒联合作业装置在青州华龙机械科技公司试验基地进行了田间试验。试验区长50m,宽30m。田间作业性能如表1所示。

实验结果表明,该装置打顶效果良好,整机通过性能好,打顶率为98%,漏打率2%,消毒液喷洒准确,喷洒量适中,各项指标能满足烟草田间机械打顶消毒的农艺要求。

4 结论

1) 烟草打顶消毒联合作业装置总体结构设计科学,能够一次性完成烟草的打顶消毒两项作业。

当田间烟草高度整齐,地表平整时,该装置工作高效可靠,较好地满足了烟草田间机械化打顶消毒的农艺要求。

2) 烟草打顶消毒联合作业装置虽然较好地解决了人工打顶消毒作业困难的问题,但是打碎的烟芽落到地表上由于腐烂引起的污染问题需要在以后的研究中解决。

3)烟草机械化打顶消毒有利于提高烟叶的产量和质量,改善烟叶收获的品质。

4) 上述结论仍需加大田间试验面积进行更为精确的理论研究和验证。

参考文献

[1]胡斌,王维新,李盛林,等.3MD-12型棉花打顶机的试验研究[J].中国农机化,2004(2):41-42.

[2]罗昕,胡斌,王维新,等.3MDZK-12型组控式单行仿形棉花打顶机[J].农机化研究,2008(11):136-138.

[3]唐军,罗昕,胡斌,等.3MDZK-12型单行仿形棉花打顶机的结构设计与性能实验研究[J].石河子大学学报(自然科学版),2008,26(4):512-514.

[4]赵玲.棉花机械打顶和人工打顶对比试验[J].农村科技,2007(7):10.

[5]韩辉.棉花机械与人工打顶对比试验[J].安徽农学通报,2007,13(5):179.

[6]Smith.Device for topping tobacco plants:United States Pa-tent,3662526[P].1972-05-16.

[7]Balthes,Garryand Palmer,William,Canada.Tobacco Topping Apparatus:CANADA Patent,1026565[P].1971-06-23.

北京联合大学毕业设计开题报告 第2篇

题目：数字温湿度传感器与单片机通信设计专业：电子信息工程

学院：信息学院

班级：0708030302姓名：蒋鹏

一、课题任务与目的主要任务：

本次设计采用瑞士SHT75系列数字温湿度传感器，完成硬件电路、单片机软件设计、STC12C5410AD系列的1T8051内核单片机通信的设计及应用。软件部分对采集的数据完全储存、显示等功能，温度采用3位十进制显示精度±0.1℃，湿度用2位十进制显示，单位%RH。并且要求软件部分采用C语言编程。目的：

实现所选的温湿度传感器中的两线数字通信接口与单片机直接相连，与传统温度、湿度传感器相比，可大大缩短开发周期简化外围电路降低硬件成本。

二、调研资料情况

随着人们生活水平的提高，温度与湿度的控制技术越发的被人们所认识。传统的温度、湿度传感器需要很长的开发周期以及复杂的外围电路，采用两线数字通信接口与单片机实现直接通信还可以减少所需要的硬件数量，降低其成本。在传统的测温传感器中我们经常用到铂电阻，半导体、热敏电阻等，测湿传感器有电容式或湿敏电阻等，相比较于SHTxx系列就有比较大的缺点。SHTxx系列传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。SHTxx采用串行接口，它的分辨率可以根据对现场的采集速率而进行调整，一般情况下默认的测量分辨率分别为 14bit(温度)、12bit(湿度)，如果在高速采集中就可分别降至 12bit 和 8bit，对温度的量程范围：-40～123.8℃，湿度的量程范围：0～100%RH。同时，在测量和通讯结束后，SHTxx 会自动转入休眠模式，这大大的减少了功耗。

总的来说，SHTxx系列传感器具有精度高、省电、内部已经完成 A/D 转换等优点。

本系统就是基于SHT75温湿度传感器，通过两线数字通信接口，与单片机直接相连，突显其便利性和经济性。

参考文献：

1.《单片机应用系统设计技术—基于C语言编程》.张齐 杜群贵 主编.电子工业出版社

2.《传感器与现代检测技术》.陶红艳 余成波 主编.清华大学出版社

3.STC12C5410AD技术资料（PDF文件）

4.瑞士盛世瑞恩数字温湿度传感器应用资料

5.《模拟电子技术基础》华成英高等教育出版社

6.《电子系统设计》李金平电子工业出版社

7.《单片机原理及其应用》姜志海电子工业出版社

三、初步设计方法与实施方案

SHTxx 系列单芯片传感器是由瑞士Sensirion的一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

设计方法与方案：本次设计采用SHT75温湿度传感器对温度、湿度数据进行采集，然后通过两线数字通信接口实现与所选单片机的直接相连。该系统分为温度测量电路，湿度测量电路，A/D转换及滤波电路，数据存储及显示电路。最后接入数码管显示数据。

四、预期结果

1.完成硬件电路及单片机软件设计，包含有键盘输入、显示部分与温湿度传感器接口电路及单片机选型等。

2.整个设计实现了SHT75数字温湿度传感器与单片机的直接通信与连接，同传统的温湿度传感器比较有较大的优势。

五、进度计划

第一周查找相关资料，调查研究并开题

第二周 完成开题报告，指导老师完成检阅，准备开题答辩

第三周开题答辩，完成论文初期文稿

第四周完成硬件设计

第五周完成硬件设计

第六周硬件设计的调试

第七周完成软件设计及系统调试

第八周完成外文翻译资料

第九周 上交毕业设计期中总结报告及外文翻译资料 第十周进行毕业设计期中检查

第十一周初步完成毕业设计

第十二、十三周最终软件与系统的调试 第十四周完成毕业设计的撰写

第十五周完成毕业设计的撰写

联合设计 第3篇

YOO Hyejin

设计师在过去想象过的未来的模样，从重新想起关于未来的片段想法中得到了灵感。与新艺术派中未来曲线的切口，下降肩，塑身造型的剪裁，使用粘合材料，人造皮革等，使您对过去某个时间点想起的對于未来的想象在当下又得到重新诠释的感觉。用数码合成的毛茸茸的植物形象的棉衣外套也包括在其中。

LEE Juyoung

知名品牌Resurrection的含义是复活。她可以解释为时装的复活、复兴、再流行。创立于2004年12月，每一季都会推出有个性以及充满活力的服装。Resurrection与其他定型化的男性服装不同，使用的设计主旋律倾向于从嬉皮到朋克等其他多样的非主流文化。

Rubina

本次作品反映了新的趋势的浪漫和别致感性的女性生活的风格，高级及优雅的表现出来，30-40岁目标的现代及自由的感性构成的多集合。追求想穿的衣服，不仅时髦，更是由实用性和摩登的曲线构成。

SHIN Jangkyoung

“SHINJANGKYOUNG TRANS MODE”品牌创立于1978年，30多年期间一直追寻开拓精神，可称为充满了巧匠精神之魂的品牌。以制作出可以将女性们更加衬托出女性化的衣服为宗旨，“SHINJANGKYOUNG TRANS MODE”是用干练的设计和精巧的方式进化为“新复古浪漫风格”的奢侈品，重新表现出女性的模样。

JANG Yunjeon

联合站标准化设计研究探讨 第4篇

联合站作为油田骨架站场, 从站内规模到功能、从设计到建设周期等诸多方面原因分析, 每年产建从部署到竣工投产, 各环节环环相扣、又相互制约, 对联合站设计和施工时间要求非常紧迫。为了保证其开发效益, 保证设计施工的连续性和生产的均衡性来讲, 加快联合站场站建设速度、提高场站建设能力越来越受各方关注。

2 标准化联合站设计的必要性

长庆油田大开发以来, 地面设计工作量急剧增加, 工作量高度集中, 设计能力紧张, 常年处于超负荷工作状态。设计能力和设计工程量的矛盾、设计工程量和设计质量、设计进度之间的矛盾非常突出。由于设计工作量大, 大量的人力资源消耗在图纸设计阶段, 而在设计方案优化和技术进步等方面投入精力不足。

通常的工程设计和建设模式, 是一种“订单式”设计和“串行”的建设模式, 形成了制约联合站大规模建设的瓶颈。而标准化设计、模块化建设对工艺管道材质、规格标准化, 实现“设计过程、物资采购、工程造价和施工建设”四方充分结合, 可以批量生产、交叉作业能大大缩短工期, 减小人为因素的影响, 有力地保证了工程质量和安全。

3 标准化联合站的关键技术和创新性

根据联合站标准化设计存在的问题, 结合以往联合站设计经验, 将联合站依系统划分, 开展联合站各系统的模块化设计, 将系统分解成设备模块, 对模块统一接口、统一配管、统一尺寸, 通过模块的组合拼接, 以适应各种规模、各种地形联合站的需要。

3.1 统一工艺流程

先进合理的工艺流程是优化简化工作的核心内容, 也是高水平标准化设计的前提和模块分解的基础。通过工艺的优化简化, 筛选和确定了一套实用、有效、节能、经济、相对成熟、流程简短的工艺, 实现了联合站工艺流程的通用化, 统一系统布局和生产工艺, 使同类站场工艺流程做到通用或基本一致, 为地面标准化设计奠定基础。

3.2 统一站场规模

通过分析近年来设计的联合站, 确定合理的站场规模系列, 尽量覆盖全面, 适合不同需要。

3.3 统一平面布局

站场平面布局遵循“满足生产需要, 缩短生产流程, 合理节约用地, 降低工程投资, 保证安全操作, 节省管理费用”的基本布局原则进行设计, 做到布局定型、风格统一。

根据处理规模不同, 平面布置定型化。根据流程顺畅、分区块集中布置。平面布置时只需从模块图集库中挑选和组合, 拼接形成不同的站场规格。

4 统一建设标准

统一配套标准:合理节约投资, 最大限度的进行统一, 并形成统一技术规定严格执行, 杜绝超标准建设现象。

统一安全环保措施:严格执行国家、地方和行业。

现行的安全、环保和节能政策, 在各个设计环节均充分考虑, 确保措施和投资落实到位。

统一站场标识:遵循“统一建筑风格, 统一建筑及设备色彩, 统一油田标识, 统一字体色带尺寸等规格”的原则, 按照长庆企业文化要求统一制作企业形象标识。

5 统一模块划分

5.1 模块分解:

根据功能划分为工艺模块和建筑模块2大类。

工艺模块按工艺流程划分为不同单体, 每一模块单体由直接相关的各专业图纸构成, 包括工艺、基础、仪表、防腐等;建筑模块按使用功能进行划分, 每一模块单体包括建筑、暖通、照明等。

5.2 模块整合:

按照工艺参数, 每一设计模块均实现系列化设计, 适应不同的需要, 同时对同一系列模块进行整合, 尽量减少规格。

5.3 模块组合:

以标准化平面为基本框架, 工艺模块、建筑模块和综合管网间进行定位拼接。

构建采用成套标准化站场设计图和标准化模块图集2套体系。标准化站场设计图包括有:平面、流程、综合管网, 设计单体采用从模块图集、库中挑选和组合, 不同的模块组合, 形成不同的站场规格。

6 模块定型

模块的定型是模块化设计的核心内容, 以“便于采购、便于预制、便于运输、便于组装”为基本, 将各大系统模块化分解。

对于模块内部功能一致、形式一致、风格一致, 工艺模块采用橇装化、预制化和组装化相结合的方式进行优化;设备定型化、系列化, 具有标准的界面和接口;配管的标准统一, 采用三维设计, 做到直观准确。

7 统一设备选型

对设备、管阀配件“统一设备标准、统一技术参数、统一外形尺寸、统一接口尺寸、统一订货标准”;同时保证质量安全可靠、运行安全、造价低廉, 为规模化采购提供依据。

设备定型化优先采用先进、高效、节能、环保、经济、维护方便, 使用成熟的国产设备; (标准设备) 功能和布局标准化; (非标设备) 外形和接口 (包括工艺管口和基础) 标准化;要求设备的连接方式和执行标准统一, 便于替换和维修。

8 统一配管安装

制定标准化联合站配管数据库和设备三维模型库。统一配管要求, 采用三维配管软件设计, 对管阀配件、管材、管线规格、管件标准、法兰标准、支管形式、连接形式和标准等配管内容进行了明确和统一, 实现了油田设计材料的数字化管理。数据库范围包括油气集输、热工、供水、水处理、伴生气回收利用等专业。

9 联合站数字化管理

以保证站场安全、平稳运行为原则, 实现集输、水处理、注水等系统关键生产数据的采集和监视, 重要生产过程实现自动控制。

1 0 社会及经济效益

通过一年多的运行, 其产生的综合效益体现在八个方面:

1 0.1 缩短了设计周期

联合站标准化设计转变了设计方式, 有效提高设计方案的建立及施工图的设计、校审效率, 相对以往联合站设计周期由45d减少为25d, 减少44.44%。

1 0.2 降低了建设成本

利于施工组织, 安装、土建、电仪等相关工序协同作业, 现场施工工程量和施工时间降低到最低限度, 减少施工作业成本。

1 0.3 推进模块化建设

科学分解、组合、定型, 并利用三维配管软件进行精确设计, 形成具有“便于预制、便于运输、便于组装”和的“通用性、互换性、系列化”工艺模块, 实现模块工厂预制、规模化预制。

1 0.4 保证了建设质量

通过已建场站工程质量评定结果表明, 单位工程合格率达到了100%, 优良率由以往的30%提高至70%。

1 1 结束语

联合站标准化设计将伴随着长庆油田的大规模开发建设, 不断成熟和完善, 做出更大贡献。

参考文献

[1]樊成.长庆油田超低渗透油藏开发技术研究及应用[J].石油化工应用, 2009年5月21日第2期.[1]樊成.长庆油田超低渗透油藏开发技术研究及应用[J].石油化工应用, 2009年5月21日第2期.

[2]张箭啸.长庆油田超低渗透油藏开发地面设计探讨[J].石油工程建设, 2010年第2期.[2]张箭啸.长庆油田超低渗透油藏开发地面设计探讨[J].石油工程建设, 2010年第2期.

联合设计 第5篇

安全、施工组织设计

新疆综合勘察设计院2004年03月30日

广场联合大厦基坑支护

安全、施工组织设计

编制人：

审核：

审定：

校对：

新疆综合勘察设计院

2004年03月30日

目录

1、编制目的

2、适用范围

3、引用文件及编制依据

3.1引用文件

3.2编制依据

4、工程概况

5、技术要求及施工工艺

5.1技术要求

5.2施工设计方案

5.3施工工艺

6、施工进度计划

7、人员组成及设备

8、生产组织管理

9、检验和试验

10、施工监测

11、质量保证措施

12、安全施工措施

广场联合大厦基坑支护安全、施工组织设计

1、编制目的

为保证本次基坑边坡支护工程的质量能满足国家有关技术规范和设计部门所提出的技术要求，同时满足院质量体系文件的要求，使施工过程的每一工序均能在受控状态下按进度和质量目标完成，特编制本工程施工组织设计。

2、适用范围

本施工组织设计适用于本次基坑边坡支护工程施工的全过程。包括前期准备、施工过程的各个工序、资料整理、成果报告、产品验证等各个环节。

3、编制依据

⑴《广场联合大厦边坡支护设计方案》

⑵《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

⑶《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:97）

4、工程概况

该工程为基坑边坡临时性支护。支护基坑边坡上部为杂填土、角砾，下部为基岩，坡体高度m。

5、技术要求及施工工艺

5.1技术要求

保证本次基坑边坡支护工程支护范围内大楼基础施工时的稳定性及和平路、中山路道路的安全性、稳定性。

5.2施工设计方案

根据边坡形态、地层构成、工程特征和上述技术要求，对边坡上部角砾层按连续土钉墙支护，下部基岩部分设计以岩锚支护。详细施工方案及施工程序见设计方案。

5.3施工工艺

5.3.1施工工艺流程

土钉施工工序：人工修理边坡→搭设脚手架→定点放线→打土钉→挂钢筋网→喷射水泥砂浆→土钉压力注浆→拆除脚手架。

锚杆施工工序：人工修理边坡→搭设脚手架→锚杆成孔→钢筋放置→重力注浆→挂钢筋网→喷射水泥砂浆→拆除脚手架。

5.3.2施工现场部署

根据支护施工特点，施工现场部署分两部分，一部分为固定场地，用以堆放材料，做到分类分规格堆放。另一部分为作业场地，该场地随作业面的移动而移动，该场地用以堆放急需用材料、拌料用地、设备停放。

5.3.3人工修理边坡

对明显凹凸不平的坡面进行人工修坡，人工修理有困难的（基岩开挖困难），采用风镐凿平。

为保证支护范围内边坡的稳定性，设计方案要求边坡坡度不应小于1：0.3。

5.3.4土钉施工

⑴打土钉

边坡按设计要求人工修理后，由技术人员测放土钉钉位。施工中采用土钉机打入3.5×Φ48钢管，孔位中心间距、孔深严格按照设计方案（施工中可根据实际地质情况调整锚杆排数和长度）。打入土钉端部焊接预制锥头，土钉打入部分范围内布设注浆孔，间距0.5m，交错布设。

⑵面层钢筋

面层钢筋分为钢筋网片和主筋，前者在里，后者在外。

钢筋网片：网片之间为搭接（搭接宽度不小于20cm），网片与主筋之间为焊接。

主筋：采用2φ12钢筋，主筋与土钉焊接。

⑶喷射水泥砂浆

水泥砂浆的配合比设计为M10，可在工作中适当调整，砂子同水泥干拌，在喷射口与水拌合喷于坡面，喷射砂浆厚

度应控制在8-12cm厚。

⑷土钉压力注浆

浆液采用纯水泥浆，水灰比应控制在1:1～1:2，注浆压力不大于1.0MPa。分数次注入直到注浆管内浆液满溢为止。

5.3.5锚杆施工

⑴锚杆成孔

采用机械成孔，孔径φ100。

⑵钢筋放置

孔中心放置φ18钢筋，钢筋周边焊接对中支架，使钢筋处于孔的中心位置。

⑶重力注浆

浆液采用纯水泥浆，水灰比控制在1:1左右，分多次采用重力式注入，下次注入为上次注入浆体收缩固结完成后进行，直到孔内被浆液固结体全部充填为止。

⑷面层钢筋

面层钢筋分为钢筋网片和主筋，前者在里，后者在外。

钢筋网片：网片之间为搭接，网片与主筋之间为焊接。

主筋：钢筋为2φ12，主筋与φ18钢筋焊接。

⑸喷射水泥砂浆

水泥砂浆的配合比设计灰砂比1:4，可在工作中适当调整，最高不超过1:2，砂子同水泥干拌，在喷射口与水拌合喷于坡面，喷射砂浆厚度应在8-12cm厚。

5.3.5挡土桩工程

⑴施工人员配备

施工管理人员2人，具体跟班负责测量定位，施工过程中的质量检查，完成工序的报验、参验以及质量记录整理。

施工操作人员60人，主要以人工成孔挖土人员、清运土方人员为主，其他工种穿插。

⑵施工准备工作

①主要施工机具

挖土：空压机、镐、小铲锹、钎、气泵、凿岩机、潜水泵、吊桶、麻绳、防水照明灯具、活动爬梯、安全帽、安全带、安全活动盖板等。

电焊机、切割机等。

钢筋笼制作：电焊机、切割机、成型机等。

混凝土浇筑：桩基采用C20商品砼。

②所需的各类材料准备。

③作业条件准备

a、进一步掌握地下土质、地下水情况以及挖掘的难易程度。

b、人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

c、施工管理人员应熟悉施工图纸及地下土质与水文地质资料，做到心中有数，办理好定位放线工序的检验手续。

⑶施工进度计划安排

①基坑东、西两侧共计59个挡土桩孔，均为1200*1000mm。基岩的掘进应投入空压机2台，凿岩机12台。

②人员投入：在上部可以用镐、锹，施工段每孔为两人一组，即井下一人，井上一人提升、弃土。

③单桩的总施工工期安排：第四系地层，每天掘进5米，木模护壁，继续掘进，基岩每天1m，计划成孔天。见下单桩网络计划。

挖土（每天1-3m）

定位5下钢筋浇砼

①②③④⑤

0木模护壁、桩身钢筋制作0

15.3.6桩基各工序施工方法与工艺措施要求

5.3.6.1成孔桩土、石方开挖

1、开挖与运输方法

⑴成孔桩的土石方开挖全部采用人工，用十字镐、钎凿、松积成堆，再用小煤铲装到桶内，用人工提升到井外；基岩层中采用凿岩机钻凿。

⑵从井内提升出的土石方，集中倒在基坑中指定的位置。

2、工艺措施要求

（1）为保证井口原土的坚实（不塌方），桩位正确、井口固定，并报验合格后开挖。

（2）开挖第一节桩孔土方应从上到下逐层进行，先挖中间部分，然后扩及周边，以便有效控制开挖桩孔的截面尺寸。

（3）开挖下一节……桩孔内土石方，从下一节开始主要利用提升设备运土。

（4）当出现地下渗水量较大时（吊桶满足不了排水），挖土采取半井交替进行，即把先向下的一半作为集水坑，选用端头吸水型水泵抽水，边降水边挖土。

（5）每成孔完成以后，必须对桩身尺寸、孔底标高、桩位中位、井壁垂直、孔底虚土厚度进行全面测定，做好施工记录，办理隐检手续。

3、成孔桩基钢筋笼施工

（1）竖向主筋的连接采用对焊形式，对焊接头按照一个截面不超过50，所有接头应按照规范规定的抽检数量，送试验室做接头的试拉和弯曲力学试验。

（2）钢筋的绑扎、吊运与安装，保护层措施

（3）钢筋绑扎按规范要求实施。

（4）钢筋笼的就位安装吊运由塔吊或吊车进行，吊放时要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。

5.3.6.2桩基砼施工

1、配合比确定应按设计等级选用商品砼。项目部应提前做好砼配合比的试配工作。

2、混凝土浇筑

（1）砼运输方式采用砼泵车进行。

（2）为保证砼浇筑落差不大于2m，宜先用φ150帆布软管或砼泵管作导管向桩孔内灌注砼。

（3）浇筋砼时应连续进行，分层振捣密实，分层高度不宜大于1.50m。

（4）混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。桩顶上伸出的钢筋一定要满足设计要求。

（5）所有挡土桩施工完毕后，进行上部梁钢筋绑扎、支模、砼浇筑、养护。

3、混凝土养护

当砼浇筑至顶部浮浆剔除完成，4小时后正常浇水养护七天。

5.3.6.3桩基施工质量要求及其控制措施

1、保证项目

（1）砼的原材料和砼强度必须符合设计要求。

（2）桩顶标高及浮浆处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

2、基本项目

（1）桩身尺寸应严格控制，一般不应超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。

（2）尺寸符合设计要求，桩底应落在持力层上，持力层体不应被破坏。

5.6.3.4成品保护

1、已挖好的桩孔应及时组织验收，及时安放钢筋笼，及时浇筑砼，以防坍方和地下水浸泡；不能及时施工下道工作时，应用木板或竹夹板盖好，防止石块、杂物等掉入井内。

2、保护好已成型的钢筋笼，不得扭曲、松动和变形，集中堆放时应上盖下垫。

3、桩身砼浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高，伸出主筋应扶正，伸出主筋上的砼浆应清刷干净；桩顶砼及时用草垫覆盖，并加湿养护，防止砼发生收缩、干裂。

4、施工过程中应妥善保护好建筑物的轴线桩、水准点，不得对已完桩头碾压，钢筋弯折。

5.6.3.5桩基检测及技术要求

桩身材料强度试验在桩基浇筑过程中每100m3取一组试样，进行标准养护，而后进行抗压强度试验。

6、施工进度计划

本工程工期从合同签订日起计算，总工期为天。

7、人员及设备生产组织

7.1项目人员组成姓名

职务或职称

任务

公司经理

工程协调、乙方代表

总工、高工

技术总负责

项目经理

工程负责人

工程师

技术负责人、安全员

工程师

技术员、施工员

助工

技术员、资料员、质检员

材料员、设备维护

7.2设备安排

混凝土喷射机1-2台

土钉机2-4台

空压机2台

锚杆机2台

注浆机1台

经纬仪1台

电焊机2台

切割机1台

水准仪1套

风动凿岩机12台

氧气瓶1个

乙炔瓶1个

深井泵1台

污水泵3台

泵管100米

手推车10辆

铁锨、十字镐等若干套

水管若干米

配电配套设备若干。

8、生产组织管理

8.1生产组织管理体系

为满足工程施工和质量及安全控制的要求，保证项目的顺利进行，本项目的生产组织管理体系如下：

甲方

施工决策指挥机构

成员：院长、总工

施工方案、组织协调执行机构

成员：公司经理

工程总负责人、技术总负责人、工程（技术）负责人

技术员

安全员

质检员

材料员

桩基负责人

工人

支护负责人

工人

监测负责人

监测人员

生产组织管理体系

8.2主要人员的职责和权限

⑴公司经理：对项目的组织、实施及其质量控制等进行全面的宏观管理，指导工程负责人进行项目全过程运作。

⑵总工程师：对项目的施工组织设计进行审批，对项目各关键工序及质量控制点的实施进行指导；审核和审定项目成果报告，对项目施工方案的实施进行检查、监督。

⑶工程（技术）总负责人、工程（技术）负责人。

①负责本工程的生产管理、现场施工人员管理、按施工组织设计要求进行本工程的实施。

②编制本工程的施工组织设计，对项目生产人员进行培训，使其明确本项目工程概况及施工组织设计。

③负责本工程各专业之间的组织协调。

④督促各工序负责人按国家有关技术规范、标准和施工组织设计要求进行操作，并进行符合性检查，对不合格项作出处理。

⑤采取各试验样，及时送交试验进行试验。

⑥负责协调和本工程相关的内部、外部关系。

⑦负责本工程的成果资料的分析整理，成果报告编写与提交。

⑷各专业负责人

①应保证本人所负责实施的工序按国家有关技术规范、标准及施工组织设计的要求进行。

②积极配合和协助工程负责人进行项目管理。

③负责整理本专业中间成果资料。

④对所负责专业的参与人员进行管理。

⑸技术员

①负责各工序按技术方案实施。

②协助技术负责人进行现场技术管理。

③协助各专业负责人整理中间成果资料。

⑹安全员

①负责项目安全措施的制定和监督实施。

②做好施工现场的安全生产记录。

⑺质检员

①负责项目各工序的质量监督和检验。

②负责进场材料及加工产品的检查检验。

⑻材料员

①负责进场材料堆放，保管及出入库记录。

②负责进场材料的检验。

9、检验和试验

9.1材料检验

9.1.1水泥

必须有出厂合格证，方可进场。并对其进行抽检。

9.1.2钢筋

必须有出厂合格证，方可进场。并对主筋进行钢筋力学性能及弯曲性能试验。

9.1.3钢管

必须有出厂合格证，方可进场。

9.2砂浆检验

面层砂浆取砂浆制作试块作抗压试验。

10、施工监测

在施工过程中应对基坑进行监测。监测内容主要为：基坑位移量测，地表开裂状态的观察，临近建筑物和重要管线等设施的变形观测和裂隙观察。监测点布置在坑口地表、基坑面层和建筑物等重要设施表面。监测点数根据基坑边长及现场情况布置2-3点。支护施工过程至建筑物回填土前保证持续监测。当基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之比超过3‰时，或坑顶部的侧向位移超过5cm时，应密切加强观测，分析其原因并及时对支护采取加固措施。

11、质量保证措施

11.1严格控制材料质量，进场材料必须有合格证。

11.2技术要求、参数严格按设计要求进行，不得自行变更，如现场情况与设计不符，应及时通知设计人员。

11.3技术人员必须做好施工记录。

11.4现场技术人员要坚守岗位，随时进行质量检查。

11.5施工结束后，甲乙双方技术部门进行现场验收。

12、安全施工措施

12.1施工操作人员进入施工现场应进行安全教育，在安排施工任务时做必要的安全交底。

12.2进场人员须佩戴安全帽，着装适宜，不拖踏。

12.3机械设备在使用时必须由专业人员进行接线、调试，其他人员不得私自操作，机械出现故障必须由专业人员进行检修，且不得带病作业。

12.4使用带电机械时，电线须摆放合理，必要时进行架设，防止电缆、电线等遇水漏电及碾压破损。

联合设计 第6篇

关键词：脱粒分离装置；玉米；设计；联合收获机；纵轴流

中图分类号：S226.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）05-0039-02

随着种植业结构的调整，我国的玉米种植面积不断增加，导致玉米收获机械数量增大，种类增多。近年来，我国的玉米收获机产业有了较大发展，尤其是摘穗型收获机的发展非常迅速。玉米籽粒收获可以减少损失、降低成本、提高效率、节约劳力和场地资源。随着装备技术的进步、种子的改良、农艺的改变，市场刚性需求逐年增加，玉米籽粒收获迎来发展热潮。纵轴流脱粒分离装置是玉米籽粒收获机的关键部件，具有结构简单、性能优越、可靠性高等优点。

1 纵轴流脱粒分离装置的总体结构

设计的脱粒分离装置主要用于东北地区尤其是黑龙江省的玉米籽粒收获，喂入量为6～8 kg/s。装置整体纵轴线与水平方向成12 °，喂入端低，秸秆排出口端高，总体结构如图1所示。滚筒在凹板内偏心布置，转动过程中完成对物料的压缩、蓬松、再压缩循环过程，能有效脱粒并减少籽粒破碎。物料通过割台拾取，过桥输送，到达锥形桶喂入端，由3个叶片和锥形桶内螺旋导线配合强制输送进脱粒室，即前端的滚筒和凹板之间。物料开始螺旋前进，经过脱粒分离等过程，籽粒被脱下并从凹板底部进入清选输送部件，和杂余、苞叶等分离后输送至粮仓。秸秆和玉米芯从后部排出进入秸秆粉碎装置，粉碎撒布还田。

2 纵轴流脱粒分离装置的设计

2.1 滚筒

滚筒采用短纹杆板齿组合式封闭滚筒（见图2），转速约为300 r/min，回转直径660 mm，线速度约为10 m/s。前挡板促进物料轴向移动；3个叶片呈锥形螺旋布置，强制物料左螺旋运动；导锥起固定叶片且引入物料的作用；排草板确保到达尾部的秸秆顺利排出；驱动链轮通过双排链条与变速箱上的链轮连接，实现动力传递；滚筒体为该装置的整体骨架支撑。脱粒元件在滚筒上的排布见图3，其设有6头螺旋线，导程为2.4 m，每头分布10个脱粒元件，共60个脱粒元件。

2.2 凹板

凹板的结构见图4。活动舌板与输送物料过来的过桥弹性配合，防止物料漏出。锥形桶与滚筒叶片相互作用，强制输送物料进入脱粒室。前端凹板采用栅栏式焊接结构，有效降低籽粒破碎率。后部凹板采用梳齿式模块组装结构。脱粒室的横截面形状为槽形，滚筒与其偏心配置，结合上盖的螺旋排草线，对物料进行脱粒与输送。凹板包角为240°，凹板上盖的螺旋排草线采用660 mm导程，4头螺旋线。

2.3 脱粒间隙调节机构

脱粒间隙调节机构采用铰接吊杆式调节（见图5），通过操控手柄经拉杆传递。转动调节杆，带动关节轴承，拉动旋转横轴，横轴带动吊杆上下运动，实现可调凹板绕轴转动，改变脱粒间隙。中位脱粒间隙为35 mm，调节范围为30～50 mm。

3 结论

在籽粒含水率22%～28%的条件下进行田间测试，滚筒工作长度2 100 mm，倾角12°，在脱粒间隙为40 mm、滚筒转速300 r/min的条件下，该脱粒装置脱玉米的性能优越，总损失率低（2%），破碎率也低（1%）。该装置滚筒调速为阶梯式，对不同作物条件的适应性稍差，若改进设计为液压无级变速，则可适应大多数的玉米脱粒情况。

参考文献

[1] 孙大尉，衣淑娟，历锐，等. 轴流脱粒与分离装置的单因素试验研究[J]. 黑龙江八一农垦大学学报，2010（1）：36-39.

[2] 韩增德，廖凌衡. 谷物纵向双轴流脱粒装置的优化设计[J]. 农业机械，2010（7）：141-144.

[3] 刘英楠，衣淑娟，陶桂香. 板齿式轴流装置脱粒过程高速摄像分析[J]. 农机化研究，2014（9）：164-168.

水稻插秧施肥联合作业机的设计 第7篇

水稻是主要粮食作物之一,也是一种高产作物。我国水稻播种面积约占粮食作物总面积的1 /4,而产量接近全国粮食总产量的1 /2,在我国的粮食生产中占有重要地位[1,2]。

目前,水稻生产过程中,水田施肥仍主要依靠人工或机械来进行全层施肥和表面施肥,肥料表施损失大、利用率低,导致水稻生产过程成本增加。一些具有施肥功能的插秧机,不能及时根据机具的前进速度和土壤状况来调整施肥量,导致肥料不能合理利用,污染环境[3]。针对以上难题,研发实现带有侧深施肥功能的水稻插秧机已成为市场上的迫切需要[4]。水稻插秧侧深施肥技术及装置改变了传统施肥模式,可将颗粒肥料准确、定量施在水稻秧苗根系附近,施肥量相对传统施肥量减少约20% ,较大程度提高了肥料利用率,降低了肥料对周边水系的污染程度。

采用肥料深施和使用缓释肥是提高肥料利用率的重要途径之一。其中,最有效的方法是水稻插秧时同步深施缓释肥,可显著提高化肥利用率,减少施肥次数和生产成本。将肥料定量均匀地施入到水稻根系密集部位并覆土盖平,可减少肥料的流失,更有利于水稻的根部吸收利用,提高利用率,从而达到节肥、省工、增产及减少污染的目的。

插秧、侧深施肥同步完成的联合作业模式,不仅满足了农业生产需要、提高了农机具的作业性能,还降低了生产成本,为农业增产增收做出了贡献。

1总体结构及主要技术指标

1. 1样机结构及工作原理

水稻插秧施肥联合作业机由机架、动力装置、插秧装置及施肥装置组成,如图1所示。其中,动力装置由内燃机和传动系统组成,提供整机行走、插秧作业及其它动力来源; 插秧装置连接在机架后端,主要完成秧苗插值工作; 施肥装置固装在机架的踏板上,主要完成侧深施肥,由鼓风机、肥箱、电动排肥器、软输肥管、固定输肥管及开沟器等组成[5,6]。

工作时,插秧爪将秧苗从栽秧盘取下,随着插秧机前行将秧苗插植到整好的水田中,同时施肥装置将肥料施入秧苗侧30 ~ 45mm,深40 ~ 50cm的土层中( 见图2) ; 施后覆上泥土,完成侧深施肥作业。肥料输出由电动施肥器直流电机带动,使肥料自施肥轮凹槽中落入肥料输出管,在鼓风机风力吹送下强制排入已开沟的水田泥土中; 沟内施入肥料后在船板和覆土板的作用下泥土自然闭合,从而使肥料精确深施在秧苗侧深预定的位置。

该技术具有以下特点:

1) 简化了传动装置,减少了动力消耗,在整机布置上省出了空间; 通过调节控制器,使直流电机转速发生变化,与直流电机连接的外槽轮转速随直流电机转速变化而变化,可控制施肥量的多少。通过人工操控和土壤状况的信息融合,及时变换施肥量,根据土壤肥力状况进行按需施肥,节省了肥料,减少了环境污染。

2) 采用机械侧深施肥技术,在秧苗一侧开出施肥沟,施肥沟深40 ~ 50mm、宽25mm,距秧苗30 ~45mm。将肥料定量、定位、均匀地施入施肥沟,并覆土盖平,可有效减少肥料挥发损失,提高肥料利用率。采用控释肥,一次施肥能保证水稻整个生长期内的肥料供给,达到均衡长效。

1. 2样机技术指标

水稻插秧施肥联合作业机主要适用于南方双季稻区,主要技术指标如表1所示。

2工作单元的设计

2. 1施肥装置设计

侧深施肥装置的工作原理如示意图3所示。其由肥箱、电动施肥器、通风管和鼓风机等组成。在施肥过程中,肥箱中的肥料通过电动排肥器被导出,落入三通管上口,鼓风机从进风口吸取自然风吹入接合管中,并形成一定的风压; 电动排肥器将肥箱中的肥料导出到三通管接头中,自然风通过三通管接头将肥料吹送至输肥管中,进而进入开沟器的导肥管,施入到开沟体开好沟的秧苗侧深位置; 行走过程中将已施入肥料的沟槽覆土,完成施肥作业。

肥料自施肥轮落至土壤约800mm,其落下时间比秧苗插植时间长,而且输肥过程有一部分为软管,故利用鼓风机风力使肥料加速落下土壤中,并使肥料落下时间与秧苗插植时间基本一致; 同时,为防止肥料在输肥管阻塞和泥土堵塞出肥口,插秧作业完成后还可利用鼓风机清除管路上的肥料。控制器通过开关和调速旋钮控制电动排肥器和鼓风机转速,进而调整施肥量,使肥料导出到输肥管中,在鼓风机的风力吹动下,将肥料施入开沟器开好的沟槽中[7]。

利用电动排肥器,简化了传动,降低了故障率,节能降耗,节省了空间,方便拆卸和组合; 利用本发明装置及方法可使水稻栽培省工、省力,提高水稻生产机械化水平。

2. 1. 1施肥盒的设计

该机具采用电动施肥器,利用电气驱动施肥器,解决了机械驱动施肥器的技术问题,如图4所示。

施肥器是由施肥器主轴将外槽轮和控制器沿轴线方向贯穿在施肥器壳内,并在两侧装有固定调解环。外槽轮与施肥器主轴紧配合,与主轴一起转动,控制器内心与圆柱形轴有间隙,可相对转动; 当松开两调解固定环时,外槽轮和控制器可沿施肥器主轴一起左右移动。施肥器主轴装有的涡轮与直流电机轴端段的涡杆连接; 直流电机与电压12V的蓄电池和电源开关构成电源电路; 由驾驶员控制电动施肥器,十分方便。

2. 1. 2开沟覆土装置的设计

开沟器如图5所示,由楔形块和导肥器组成,通过螺栓固定在秧船上。作业中,经过船板底部的根茬、杂草等在通过开沟器时,只能被光滑的楔形块压入泥浆或从两侧随泥浆沿向后张开的梯形导肥器分流而去,从而也使泥浆无法瞬间弥合开出的沟槽,同时也为经过导肥器中的肥料顺利通行创造了条件。

在水田作业的情况下,光滑的楔形块具有减阻降粘的作用,导肥管同时兼具施肥和气吹的功能,可防止泥浆堵塞导肥器; 安装在秧船上的覆土板及时将施完肥料的沟槽愈合,避免出现漂肥现象。当水田里杂草较多时,楔形块亦能将其压入泥浆,防止杂草缠绕开沟器,影响开沟施肥; 导肥体具有一定宽度,从而使开出的沟槽无法瞬间弥合,实现定位施肥。

该插秧同步施肥开沟覆土装置( 见图6) ,包括左右开沟器和左右覆土板( 见图7) ,左右开沟器设置在秧船底部两侧,覆土板设置在左右开沟器后方。左右开沟器包括开沟体和导肥体,开沟体呈楔形,且上表面具有定位台阶,导肥体具有壳体和导肥管。左右覆土板为V形结构,包括水平安装部和斜向下的倾斜部,且二者夹角b为120°。

2. 2插秧装置设计

插秧总成采用久保田六行自走式插秧机构,由栽秧盘、插秧结构及变速箱等部分组成。工作时,在发动机动力的驱动下,经过变速箱的速度转换驱动插秧机构进行作业。

3样机试验

3. 1试验方法

为了对侧深变量施肥装置的可行性进行验证,对其进行了变量排肥试验。2013年8 - 9月,分别在实验室和山东枣园实验农场,依据GB /T 20346. 1 - 2006《施肥机械试验方法》和GB /T 5262 - 2008《农业机械试验条件测定方法的一般规定》等相关国家标准,对水稻插秧施肥联合作业机进行了试验[8,9]。

试验时,机器行进速度3. 5km /h,试验地点地表平整,坡角不大于5°。本试验在地表相同状况下各测试6次。

3. 1. 1排肥试验

由于地形和各种不确定因素的影响,考虑到机具在田间作业时其行驶速度并非是匀速度运动,而是在局部时间段内是匀速的行驶。因此,设定以每10s作为一个局部时间段,在此时间段内机具的行驶速度是不变的。

设定施肥器工作时间为60s,每间隔10s,要求排出不同的施肥量,即实现变量施肥[10]。试验要求如表2所示。

3. 1. 2定位施肥试验

样机作业幅宽为6行,共测36行,每行沿垄长方向取20个点,刮去覆盖土壤露出肥料,以地表为基准测量肥料至基准距离,求出平均施肥深度、标准偏差及变异系数[11]。

3. 2试验结果及分析

水稻插秧施肥联合作业机的工作质量主要与转速、幅宽及土壤状况有关。只有通过试验研究,才能确保作业效果达到设计的技术要求。样机主要作业性能测试试验结果如表3、表4所示。

试验结果显示: 水稻插秧施肥联合作业机作业效率远高于人工插秧和撒播; 各行排肥量一致性变异系数、总排肥量稳定性变异系数、施肥均匀性变异系数、施肥深度合格率等重要指标均符合国家相关标准规定; 采用电动施肥器,大大降低了机具的故障率,提高了作业效率。

试验过程中,样机运转平稳,工作安全可靠,主体工作部件能够有效插秧、变量施肥作业,工作过程协调通畅,达到了设计要求。

4结论

1) 在机械化插秧技术的基础上,对相应工作单元进行了改进设计和优化组合,开发的水稻插秧施肥联合作业机。其能够一次插秧、变量施肥作业,实现了功能集成,与传统方式相比,减少了施肥作业环节。

2) 施肥装置结构简单、运转平稳、工作安全可靠,利用插秧机自带蓄电池提供动力,减少了传动环节,节省能耗。

3) 依据变量施肥作业流程设计的变量施肥装置,采用机电一体化技术,提高了机具的自动化水平和作业效率,并能够有效降低机手的工作负担。

摘要：设计了一种可侧深施肥的水田插秧作业机,施肥装置能方便地配置在水稻插秧机上,与其成为一个整体,以实现插秧、施肥同步完成的联合作业。采用控制器来控制电动施肥器的转速,进而控制施肥量,简化了传动装置,减少了动力消耗,在整机布置上节省了空间。该机可根据前进速度和土壤状况随时变换施肥量,降低了生产成本,减少了环境污染。

联合设计 第8篇

随着我国能源使用政策的调整，天燃气发电得到了大规模的应用，燃用天燃气的联合循环发电机组在我国迅速发展。相对燃煤发电组组而言，以燃气轮机为核心动力的联合循环发电机组更为清洁、高效，因此，燃气-蒸汽联合循环技术的全面发展也成为我国未来动力技术发展的主要方向之一。

联合循环机组通常以燃气轮发电机组、余热锅炉、汽轮机发电机组等主设备构成，其中，燃气轮机是动力核心，其技术最为高端。目前，我国尚无完全自主知识产权的F级及以上级别的重型燃气轮机，在进行联合循环系统电站设计时，燃气轮机模型采用外方提供的技术参数，我方依此进行全厂联合循环系统设计，因此，我方的设计是在外方燃机技术参数限定下的有约束设计，主要工作是根据现有的燃机技术参数进行底循环设计。当前的设计方法是依据工程经验，确定初步方案，进行几次试算，即确定最终技术方案，方法相对简单，循环细节没有进行详细推敲。若要得到一个相对最优技术方案需要大量的人力和时间，进行模型参数的修改和分析，以及数据整理。鉴于以上原因，本文介绍了如何利用Isight软件进行燃气轮机联合循环热力优化设计系统的构建，给出了系统中最为重要的实现自动优化的宏调用算法，并给出了该系统进行联合循环优化分析的若干方法。该优化设计系统使用方便灵活，节省人力，可以大大加快联合循环最优技术方案的确定。

2 联合循环系统建模与分析

在搭建联合循环优化设计系统前先要进行系统建模工作，根据项目要求以及经济性简要分析，采用双压或三压方案，采用GateCycle为循环建模软件，进行详细的系统建模，完成系统建模分析调试，并生成对应的变工况模型。某三压联合循环系统GateCycle模型见图1所示。

在完成GateCycle的建模分析与调试后，采用CycleLink将整个模型参数导入到Excel工作簿中，通过CycleLink中的find之Variables命令生产待优化求解的参变量、目标变量，以及需提供给用户的工程变量，在Excel中完成工程热平衡图绘制，并提取相对应的工程热平衡图的数据，采用公式方式填入到工程热平衡图对应的位置。

以上工作是进行联合循环定变量求解的建模过程，至此，可以利用CycleLink直接对整个系统进行求解，即直接调用CycleLink的runanasys命令。为了实现对联合循环系统的优化设计分析，应编写一个调用宏，使Excel在被调用时能够自动执行CycleLink的求解命令，因此，该调用宏是优化设计系统构成的最重要部分。本文编写的Excel自动求解调用宏名为coanalysis，具体算法如下：(1)加载标识为假;(2)遍历Excel加载宏，确定是否加载了CycleLink，如果已加载了CycleLink，则加载标识为真，否则下一个加载宏;(3)如果加载宏标识为假，则Excel加载CycleLink;(4)Excle置待优化工作簿为活动工作簿;(4)当前活动工作簿执行CycleLink中的auto_open宏命令完成对模型和参数的初始化;(5)在活动工作薄中执行CycleLink中的runanalysis，完成对模型和参数的求解;(6)将所需参数写到指定位置。

3 基于Isight的联合循环优化设计系统搭建

CycleLink是一个Excel加载宏，并提供了一系列的命令，可以将GateCycle建成模型所用的变量导入到Excel中，并用于求解该模型。它使利用Isight软件与Excle软件，搭建联合循环优化设计体系成为可能。coanalysis调用宏则实现了Isight软件、Excel软件、CycleLink宏的无缝连接。因此，通过Excel的调用宏coanalysis，利用Isight软件、Excel中的GateCycle模型参数、Excel加载宏CycleLink,即可构建出可用于联合循环优化设计的系统平台。系统搭建过程如下：(1)在GateCycle完成建模与调试;(2)GateCycle中模型导入到Excel并完成参数提取及工程图绘制;(3)打开Isight;(4)选取Drivers中的求解算法驱动器;(5)拾取Activities中的Excel部件加入循环中;(6)在Isight的部件编辑器中加入待优化的工作表;(7)在Isight的部件编辑器中对Excel中待优化工作簿中的GateCycle模型的求解参变量与目标变量进行映射;(8)在Isight的部件编辑器中在参变量映射与目标标量映射之间加入coanalysis宏命令。

通过以上命令即完成联合循环优化系统的搭建,其中第(8)步是搭建整个优化系统的关键。

整个系统构成及数据流向图见图2。

Isight进行优化求解调用Excel时的顺序动作为：(1)参变量依据变量映射关系写入到Excel;(2)调用Excel中的coanaylis宏;(3)目标变量依据变量映射关系从Excel提取出来。

4 基于Isight的优化设计方法

Isight软件提供了丰富的优化设计求解器，本文建议在进行联合循环技术方案时主要采用以下方法：如果分析单因素对系统的影响时(如环境温度对联合循环化系统的影响时)，可以采用Loop驱动器进行分析;如果分析多个参变量(如抽汽压力，抽汽温度，抽汽流量等)对系统的影响时，可以采用DOE驱动器，进行正交拉丁方设计分析;如果求解系统最优值时(联合循环系统最优通常为多目标最优，如功率和效率最优)，可采用Optimization驱动器，并采用遗传算法进行分析。

图3为使用该系统求解某三压联合循环系统汽轮机功率与效率随汽轮机高压进汽压力变化(单变量分析)得出的关系曲线(该检验算例，汽轮机的高、中、低压部分效率设为定值)，该曲线反映了随着汽轮机高压进汽压力的升高，整体联合循环效率与功率均在增加，系统运算结果完全符合实际情况。

5 结论

本文给出了如何利用Isight构建燃气轮机联合循环热力优化设计系统，给出了系统中最为重要的可实现自动优化的宏调用算法，并给出了该系统进行联合循环优化分析的若干方法，通过该系统可以全面进行联合循环系统的设计分析及优化。实践表明该系统使用方便灵活，可以大大加快联合循环最优技术方案的确定，功能可扩展性强，将来可轻松地将汽轮机一维设计程序加入到该系统中来，进行包括汽轮机细节参数在内的全面系统优化。

摘要：给出基于Isight的联合循环优化设计系统的构建方法,以及系统中最为重要的实现自动优化的宏调用算法,并给出了该系统进行联合循环优化分析的若干方法。该优化设计系统使用方便灵活,可以大大加快联合循环最优技术方案的确定。

小型多功能联合作业耕耘机设计 第9篇

由于丘陵山区的特殊地貌( 农田大多地块小、田埂高、坡度大) ,无法应用大型农业机械进行土地耕整作业,所以丘陵山区的农业机械化发展一直是我国的一项难题。微耕机具有体积小、质量轻、价格便宜等特点,比较适宜用于丘陵山区的农田作业,其已成为我国丘陵山区耕整地的主要农业机械,并使丘陵山区机耕水平得到了长足进步。

随着微耕机的普及使用,其缺陷也日益凸显。微耕机的旱地耕深一般在15cm左右,而土壤经多年的浅层翻耕后,表土下出现了硬底层,使得表层土壤内微生物积聚,土传病害加重; 且虚层和实层土壤上下分明,导致作物根系大多分布在浅层土壤中,无法突破硬底层向下生长,使作物无法从较深的土壤中吸取养分,影响作物的生长发育。同时,由于表层土壤比较浅,其蓄水能力有限,降低了土壤的储水能力[2]。

各类微耕机作业相关资料表明,目前国内使用的微耕机大都存在以下缺陷:

①功能单一,不能多机具同时协同作业; ② 耕深浅,且操作劳动强度大; ③缺乏过载保护能力,耕作时遇到石块、树根等可能会损坏机器; ④深松和旋耕深度不易调节; ⑤在耕作时行走轮的灵活性较差。

鉴于现有技术的上述缺陷,设计了一种小型多功能联合作业耕耘机。其采用双耕作部件自平衡技术,可较好地缓解旋耕振动,有效降低操作者劳动强度; 采用乘坐式双履带底盘技术,从根本上解决了操纵舒适性的问题; 采用液压控制系统,可调节深松和旋耕深度,且可以起到过载保护的作用。

1 整机布局设计

该乘坐式小型多功能联合作业耕耘机整体布局如图1 所示。其包括动力系统、机架、驱动轮、支撑轮、履带、前深松装置、后旋耕部件及液压控制系统,工作时前进方向为图1 中从左向右方向。

1.动力系统2.主动轮3,8液压油缸4.深松铲5.支撑轮6.履带7.旋耕刀组

本机采用15k W双缸汽油机作为动力,动力通过带传动传递给主减速器后,一部分通过变速箱传递到驱动轮上,驱动主动轮转动,带动履带转动,从而驱动整机前进; 另一部分从主减速器通过带传动传递给液压油泵,油泵泵油通过油管驱动液压活塞杆做伸缩运动,驱动后悬挂装置的液压马达运动,从而驱动旋耕刀轴旋转。

液压系统一方面通过控制液压杠的伸缩运动来调节深松部件角度和旋耕部件的离地间隙来调节耕作深度,可以根据田间土壤情况的不同而调节耕深,使耕耘机始终保持较为理想的工作状态; 另一方面对作业部件起到过载保护的作用。当耕作部件遇到障碍物时做出避障动作,保护刀具,从而延长耕耘机的使用寿命。同时,该机工作时可同时完成深松和旋耕两项作业,且前深松装置可换装成推土铲等其它工作装置,后悬挂装置上也可换装起垄部件等其它作业部件,从而达到前后协同作业和一机多用的效果。行走装置为双履带式轻量化底盘,其两边驱动轮都装有牙嵌式离合器,通过切断一边的动力来实现转向,从而提高整机的通过性和转向灵活性。

2 液压控制系统设计及原理

该耕耘机上配备的液压系统主要功能为调节旋耕耕深和深松铲及推土铲的角度,同时对工作部件起到过载保护的作用,其工作原理如图2 所示。

1.油箱2.过滤器3.液压泵4.耕深调节电磁阀5.溢流阀6.双向液压锁7.液压油缸8.工作部件

图2 中: 液压油缸的活塞杆端与连接后悬挂部件的摇臂用销轴铰接,缸体端铰接在机架上,通过控制活塞杆的伸缩运动带动悬臂做上下运动,调节旋耕刀轴的离地间隙,从而达到调节耕深的作用[3]。当耕耘机以一定耕深正常工作时,动力经主减速器通过带传动来驱动液压泵运转,液压油由油箱经过滤器被吸入液压泵,然后经过溢流阀流回油箱; 当耕耘机在土壤较板结或较粘黏的田块作业时,需要减小耕深来保证发动机处于较理想的工作状态。此时,控制耕深调节电磁阀,使液压油经过电磁阀和单向阀进入油缸右侧,同时油缸左侧的液压油回流,使得活塞杆向左缩进缸体内,带动摇臂向上摆动以达到减小耕深的目的。当耕耘机在土壤较疏松的田块作业时,要增大耕深。此时,控制耕深调节电磁阀,使液压油经过电磁阀和单向阀进入油缸左侧,同时油缸右侧的液压油回流回油箱,使得活塞杆向右伸出,驱动摇臂向下摆动以达到增大耕深的目的。

当耕作部件遇到大的石块或者树根时,耕作部件受到阻碍,产生反作用力,经过摇臂传递给活塞杆,从而加大油缸左侧液压油压力。当回路中液压油压力超过溢流阀设定的保护阈值时,溢流阀溢流,卸荷,液压油流回油箱。此时,耕作部件做出避让动作,起到保护耕作部件的作用。前深松部件的液压控制原理与控制旋耕部件的同理,故不作赘述。

3 旋耕部件设计

后置旋耕部件通过悬臂挂接在机架上,旋耕刀轴通过液压马达驱动,从而实现旋耕刀轴转速的无极调速,刀轴的转速可以根据耕耘机的前进速度调节,使得旋耕刀轴的转速和前进速度比λ > 1,保证较为理想的旋耕效果。旋耕刀选用弯刀,由正切部和侧切部构成,有较为锋利的正切刃、侧切刃及刃口为曲线,有较好的滑切性能。作业时,刀刃按离刀轴中心的距离先近后远依次入土,利于将挂在刃口上的杂草和茎秆沿刃口甩出。

旋耕部件采用顺铣方式作业,刀辊的转向与履带驱动轮的转向相同,刀片由未耕地表向下向后切土抛土; 工作时,土壤给刀片一个沿耕耘机前进方向的力,相当于增加了部分耕耘机的前进动力[4]。图3 为一定试验条件下土壤含水率、坚实度与所需功率的关系。

由图3 可见: 旋耕的功耗随土壤含水率的增加而减小,随土壤坚实度的减小而减小。根据经验公式有

其中,d为耕深( cm) ; vm为机组前进速度( m /s) ;B为耕幅( m) ; Kλ为旋耕比阻( N /cm2) 。显而易见:当耕深加大,机组前进速度加快; 土壤比阻较大时,旋耕所消耗的功率也随着增大。所以,为了适应不同条件的耕作,且保持发动机处于较理想的工作状态,本耕耘机采用液压马达驱动旋耕刀轴,通过操作液压系统可以达到调节耕深的效果。旋耕部分可以实现无极调速,使得刀轴的旋转速度可根据前进速度适当的调节,保持旋转速度与前进速度的比值一直在合理范围内,以适应不同田间状况[5]。

当耕耘机处于运输状态时,切断液压马达动力,使旋耕部分停止转动; 同时,操作液压控制系统将后置旋耕部分提升到最高位置,离开地面,便于耕耘机的运输。

4 前置作业部件

前置作业部件为悬挂式深松铲,采用间隔深松,部件幅宽为1. 1m,总铲数为4 条,耕深为18cm。

研究表明: 不同的深松铲在深松作业时都可以在一定程度上改善土壤的性能,但在同样的条件下,凿型深松铲相对箭型深松铲和双翼深松铲而言,其在改善土壤持水量、土壤温度和土壤坚实度方面的综合作用较其他两种效果更好[6]。凿型深松铲可改善土壤的团粒结构并使土壤的坚实度降低,从而达到提高土壤温度和蓄水能力,使作物能够更好的生长。所以,本耕耘机的深松部件选用凿型深松铲。

如图4 所示: 前置深松铲铰接在机架上,大臂油缸铰接在机架上,活塞杆端铰接于深松铲安装座上,小臂油缸铰接在深松铲安装座上,活塞杆端与深松铲连接,深松铲则通过铰链安装在安装座上。这样就可以通过控制液压系统来调节深松部件做出相关动作。当深松铲遇到大的石块或者树根等障碍时,其反作用力使得液压系统油路压力上升; 超过设定的阈值时,溢流阀卸荷,小臂活塞杆缩进油缸内,使深松铲完成避让的动作,起到过载保护的作用。当耕耘机处于运输状态时,则控制大臂油缸,将整个深松部件提起,便于运输。同时,前置作业部件亦可换成小型推土铲,可实现推土平地的作用。

1.深松铲2.小臂油缸3.机架4.大臂油缸

5 行走装置

本文提出的小型耕耘机行走装置为轻量化设计的双履带底盘,包括主动轮、从动轮和履带,如图5 所示。其中,主动轮安装在动力系统输出轴上,主动轮下方设置有若干个从动轮,安装在底盘上,主要起支撑作用; 主动轮通过履带带动从动轮转动,履带均匀地接触地面,从而驱动整机行走。双履带底盘保证了耕耘机良好的通过性、转向灵活性和地形适应能力[7]。

6 结论

根据第一代样机的田间试验效果可知,该耕耘机可以达到较大深松耕深,前深松后旋耕协同作业效果也比较理想,其液压耕深调节系统也可基本满足要求。同时,由于其采用乘坐式耕作方式,有效地降低了操作者的劳动强度,总体而言效果基本达到预期要求。

但是,其存在一定的问题,当遇到比较板结的土壤时,保持设计耕深作业时发动机会冒黑烟; 当耕作部件遇到石块等障碍物时,其液压避障系统的反应速度稍显缓慢,且其回位速度比较不理想。所以,后续仍需继续改进其各个部件以及部分机构的原理。

参考文献

[1]刘国敏.我国微耕机的现状及发展趋势[J].农机化研究,2004(3):13-15.

[2]王耀文,叶进.基于TRIZ理论的烟田小型深耕机研制[J].西南大学学报:自然科学版,2014(4):198-204.

[3]季瑞,王忠宾,关明.采煤机滚筒自动调高的液压控制方法[J].机床与液压,2013(2):100-101,143.

[4]蒋宏.微耕机旋耕刀组的分类与选用[J].农业机械,2011(6):65-66.

[5]陈志,华国柱.农业机械设计手册[M].北京:中国农业科学技术出版社,2007.

[6]张绍军.3种深松铲对深松作业效果研究[J].农业科技与装备,2012(6):23-25.

联合设计 第10篇

关键词：行星齿轮机构,运动分析,东方红4LZ-2.5联合收割机

0 引言

联合收割机割刀做往复直线运动, 可采用多种传动机构, 常见的有曲柄连杆机构、摆环机构和行星齿轮机构等[1]。这些传动机构的共同特点是把回转运动变成割刀的平面往复直线运动, 其中曲柄连杆机构和摆环机构的共同缺点是刀杆受到垂直或水平方向的分力, 导致刀杆易振动和断裂。由于该结构上的缺陷, 故障率居高不下。行星齿轮式传动机构的主要特点是刀杆不受垂直或水平方向的侧向分力作用, 因而磨损小, 振动也小, 同时结构紧凑, 工作稳定可靠。尽管由于制造精度高和结构复杂等特点, 行星齿轮传动机构在联合收割机上应用较少, 但由于其具有可靠性高的优点, 近年来已受到联合收割机生产厂家的重视。开发与应用渐开线行星齿轮机构代替传统摆环箱已成为一种发展趋势[2]。

1 行星齿轮传动机构的运动分析

行星齿轮式割刀传动机构由转臂 (1) 、行星齿轮 (2) 、曲柄 (3) 和固定齿圈 (4) 等组成, 见图1所示。当转臂绕轴心回转时, 行星齿轮在固定齿圈上滚动, 从而曲柄带动割刀做往复直线运动。

割刀往复直线运动需要行星齿轮机构的尺寸来保证。因为内啮合行星齿轮的运动规律一般为内摆线方程, 这样输出端的运动轨迹为复杂曲线, 不符合割刀运动要求。由图1可知, 要满足割刀的运动规律, 输出端在运动过程中要不偏离齿圈的直径线。为了保证输出端在固定齿圈的直径线上, 实现割刀的往复直线运动, 需建立输出端点的运动方程, 并进行分析。

考虑一般情况, 作行星齿轮传动机构的平面运动简图, 见图2所示。O′A为曲柄, A点为该传动机构的输出端, O′O为转臂在作定轴转动, 其角速度为ω, 行星齿轮作平面运动。应用运动学理论可以建立输出端A点的运动方程, 其中曲柄长度O′A等于行星齿轮半径。设转臂长度O′O=L, 行星齿轮半径为r, 最初输出端A在x轴上A0位置, 经过时间t后系统运动到图示位置, A在直角坐标系下的坐标为x, y[3]。

在图2所示位置下, A0A″=AA″, φ=ωt, 所以φR=βr, 故。又, 所以, 则有

以上两个方程即是一般情况下行星齿轮传动机构输出端A的运动方程, 是一内摆线方程。可见一般情况下, A点的运动轨迹为一复杂曲线。这样的运动规律不是理想的割刀往复直线运动的运动规律。由图2知, 要满足割刀往复运动, 需y=0, y′=0, 即

把R=L+r代入上式, 简化得

联解上式得L/r=1, 即r=L=R/2。

因此, 割刀实现往复运动的条件是:转臂的长度L等于曲柄的长度, 等于行星齿轮节圆半径r, 等于固定内齿圈节圆半径R的1/2。在这个条件的约束下, 同一时间内行星齿轮的公转角恒为行星齿轮自转角的1/2;输出端的理论点固定在行星齿轮节圆上, 其运动轨迹则是通过固定内齿圈中心的直线运动。

为了表述输出端的运动特性, 分别求出其位移、速度和加速度与时间的函数关系, 即

从速度和加速度与时间的函数关系上可以看出, 其运动特性随时间呈正弦或余弦曲线规律运动, 与偏置式曲柄连杆机构运动特性基本相同。

由文献[4]知:摆环机构的位移、速度和加速度与时间的函数关系为

式中 r—驱动曲柄半径;

α—摆环角。

当α=15°时, 摆环机构传动的割刀运动曲线最接近于用行星齿轮机构传动的割刀运动特性。

2 联合收割机传动机构的设计

约翰°迪尔公司几年前将行星齿轮传动机构做成传动箱体应用到联合收割机上。经实践证明, 该种传动机构除具有传动功率大、可靠性高等明显优点外, 与传统式摆环箱相比还具有质量轻、体积小和利用空间小等特点, 更便于与联合收割机配套[5]。

基于行星齿轮传动机构的优点和成功的案例, 对东方红4LZ-2.5联合收割机的传动系统进行改进设计。目前, 东方红4LZ-2.5联合收割机采用摆环机构箱作为传动机构, 其缺点是使刀杆受到垂直分力的作用, 导致刀杆受到振动, 易断裂。

2.1 设计时应考虑的几个因素[5,6,7]

2.1.1 割刀往复运动频率

该行星齿轮传动机构动力由皮带轮传给主动轴, 主动轴通过一对锥齿轮把动力传递给行星齿轮, 通过输出端将动力以直线运动的方式输出到割刀上。为了保证切割器工作时的频率要求, 设计时在充分考虑结构配置的同时, 应严格计算输入皮带轮的传动比和锥齿轮的传动比。

2.1.2 装配要求

要想使输出具有水平直线特性, 装配时应考虑以下两个条件:输出端中心必须位于行星齿轮节圆上;在传动机构整体与收割机整体配置固定的前提下, 确保输出端运动方向与割刀运动方向一致, 以便减少刀片的磨损。

2.1.3 齿轮

行星齿轮传动机构动力传递主要靠齿轮。从割刀的运动形式上可以看出, 该传动机构所受的力主要是冲击载荷, 这就要求齿轮工作过程中的啮合间隙要合理, 而且齿轮要有相当高的承载能力。实际上, 由于零件加工中的误差、工作中的热变形以及装配时的误差等, 齿轮很难达到理想的啮合状态, 所以齿轮强度对该传动机构可靠性的影响尤为重要。

2.2 行星齿轮机构关键零件

查阅文献[8]并计算可知, 传动机构的输入功率为4.5, 输入转速为459r/min, 工作方式是长时间连续工作。非收获季节, 处于闲置状态;收获季节, 劳动强度大, 每天工作16-24h。

考虑实际工作状况, 选择行星轮和固定齿圈的材料均为ZoCrMnTi, 渗碳淬火处理, 齿轮精度均按国家标准8级要求, 齿轮齿面的硬度为58-62。

按弯曲强度进行设计[9,10,11], 有

式中 z1—行星齿轮的齿数, z1=20;

σFlim—弯曲疲劳极限, σFlim=430;

T1—小齿轮名义转矩, T1=93.61N°m;

Km—算式系数, Km=12.1;

KA—使用系数, KA=1.85;

—综合系数, K=1.8;

KFP—载荷分布不均匀系数, KFP=1.6;

YFa1—齿形系数, YFa1=2.82;

фd—齿宽系数, фd=0.25。

取m=4。中心距为。

所设计的行星齿轮的几何尺寸如表1所示。

按弯曲疲劳强度校核[4,5,6], σF=177N/mm2, [σF]=474N/mm, σF<[σF], 安全。

按接触疲劳强度校核[4,5,6], σH=1181N/mm2, [σF]=1500N/mm, σF<[σF], 安全。

mm

2.3 运动特性分析

把东方红4LZ-2.5联合收割机传动机构的输入转速和所设计的曲柄半径和为改进前参数分别代入机构的位移、速度以及加速度与时间的函数关系中。在MATLAB语言下编制程序 (程序略) , 得到割刀的位移曲线如图3所示, 速度曲线如图4所示, 加速度曲线如图5所示。

在图3、图4和图5中:虚线表示用摆环机构传动的割刀运动特性曲线, 实线是指用行星齿轮机构传动的割刀运动特性曲线。从图3, 图4和图5可以看出:两种传动机构的位移曲线基本重合, 速度加速度曲线相似。也就是说, 传动系统的改进并没有对割刀的运动发生大的影响, 但是保证了其不受侧向力。从图3、图4和图5图还可以看出:行星齿轮机构割刀的运动特性随时间呈正弦或余弦曲线规律运动, 摆环机构割刀的运动特性随时间呈近似的正弦或余弦曲线规律运动。

3 结论

通过对行星齿轮机构进行运动分析, 得出了割刀实现往复直线运动时行星齿轮机构的尺寸要求, 即转臂的长度等于曲柄的长度, 等于行星齿轮节圆半径, 等于固定内齿圈节圆半径的1/2。在这个条件的基础上, 根据弯曲强度设计了东方红4LZ-2.5联合收割机的行星齿轮传动机构的主要零件, 经弯曲疲劳强度和接触疲劳强度校核表明, 所设计的机构是安全的。改进后的行星齿轮传动机构输出端更能保证割刀做往复直线运动, 而无有害的侧向运动, 因而振动小, 能够减轻刀片的磨损, 可以提高割刀的运动速度。

参考文献

[1]北京农业工程大学.农业机械学下册 (2版) [M].北京:中国农业出版社, 1989.

[2]徐伟城, 姜蕾, 王振发.浅谈行星齿轮摆环箱的设计原理及应用[J].机械研究与应用, 2008, 21 (3) :43-44.

[3]黄新平.往复式切割器行星齿轮传动机构运动分析[J].塔里木农垦大学学报, 1998, 10 (1) :53-55.

[4]吴守一.农业机械学[M].北京:机械工业出版社, 1987.

[5]黄丙申, 刘丽影, 于占国.行星齿轮传动机构在联合收割机割刀驱动上的应用[J].现代化农业, 2002 (2) :31-32.

[6]电机工程手册编辑委员会.机械工程手册[M].北京:机械工业出版社, 1982.

[7]黑龙江省农业机械化研究所.农业机械设计手册[K].北京:农业出版社, 1976.

[8]农业机械化科学研究院.农业机械设计手册 (下册) [M].北京:机械工业出版社, 2007.

[9]邱宣怀, 郭可谦.机械设计 (4版) [M].北京:高等教育出版社, 1997.

[10]杜白石, 杨福增.机械课程设计指导书[M].杨凌:西北农林科技大学出版社, 2005.

联合设计 第11篇

该课程为期1年，主要面向国家层面的政策制定者、课程开发者、专家、督导者、校长、教师培训人员、质量保障人员等，以提升国家在设计、开发和评价优质课程方面的能力。在指导教师的带领下，课程培训采取混合学习模式，包括10天面对面的学习和30周在线学习。课程的核心培训材料使用了由IBE开发的课程资源包以及根据当前重大课程议题所确定的一系列专题模块，与参与者分享关于课程趋势的前沿知识，并从国际比较视角分析主要议题和实践做法。

迄今，已经有来自62个国家的406人（其中女性占54%，男性占46%）参加了该文凭课程项目，毕业率达到85%。整体而言，约95%的参与者对学习体验持肯定态度。跟踪调查发现，该文凭课程对参与者所在国家的教育与课程发展产生了积极影响，包括突出课程在教育体系中的重要性，并将其提升至国家发展目标的层面；改善课程开发、实施与创新过程的领导方式；持续推进国家课程改革；在课程开发过程中嵌入评估环节；促进本国内区域之间知识、专家及资源的流动。

目前，“课程设计与开发文凭”课程项目仅在非洲、拉丁美洲及加勒比海地区开展，IBE计划在2016年将其推广至阿拉伯地区，并在之后的2～3年内推广至亚洲和其他地区。与此同时，IBE也在探索如何围绕课程与学习主题设计硕士学位课程计划，进一步增加培训机会。

机械化联合整地技术配套机具的设计 第12篇

农业生产中, 耕整地季节性很强, 允许作业时间短, 劳动强度很大, 生产效率较低。急需机械化作业来代替传统的作业方式, 尤其是随着农业生产的不断发展, 联合整地机械越来越受到农民的欢迎, 其在确保农时, 减少机具进地次数, 提高劳动生产率, 提高作业质量方面具有积极意义。

在广泛调研和借鉴国内外先进机具基础上, 项目组设计研究了为机械化联合整地技术及机具的研究与应用项目配套的1SFD系列深松粉土联合整地机。该机是一种多功能整地机, 由机架、牵引架、中间横梁、变速箱、传动箱、灭茬部件、旋耕粉土装置总成、深松铲总成、起垄部件和镇压部件等组成, 传动箱设置在机架两侧, 传动箱内设置若干个相互啮合的齿轮, 中间横梁平行设置在旋耕轴和灭茬轴之间, 机架前部设置有灭茬装置, 变速箱侧输出轴通过万向联轴节与传动箱输入轴相连接, 灭茬轴则由传动箱输出轴带动;在其后面布置有旋耕粉土装置, 其由机架另一侧的传动箱驱动;在其后面梁架上安装有凿型深松铲, 与粉土大圆盘刀一一对应, 进一步破坏犁底层;在深松铲后面的机架上安装有起垄部件完成起垄工作, 镇压辊安装于起垄铲后面, 对垄进行镇压作业。

1SFD系列深松粉土联合整地机主要由灭茬装置、旋耕粉土装置、凿式深松铲、起垄部分、镇压部分、变速箱、传动箱以及机架部分组成。整机结构示意图如图1所示。

1 传动轴总成

传动轴是由中间方管及两端万向节总成组成;其前端万向节总成与拖拉机后输出轴相连接, 后端万向节总成与1SFD系列深松粉土联合整地机变速箱连接, 将拖拉机后输出轴的扭矩 (PTO) 传递给1SFD系列深松粉土联合整地机, 进行灭茬、粉土、旋耕作业。

2 传动系统

1SFD系列深松粉土联合整地机的传动系统由中间主变速箱和两侧齿轮箱组成。中间主变速箱输入轴通过传动轴与拖拉机后输出轴连接, 两侧的输出轴通过传动轴将扭矩传递给两侧齿轮箱, 两侧传动箱分别驱动灭茬刀轴和粉土旋耕刀轴旋转, 完成相应工作。

3 粉土装置

粉土装置主要由粉土刀与大刀盘构成的, 通过螺栓固定于旋耕刀轴上。结构见图如图2所示。该装置主要任务是粉碎犁底层土壤, 增加耕作层厚度。其利用粉土刀的滑切作用, 入土性能好, 工作阻力小, 能有效切断作物残茬及杂草的茎根特点, 破坏犁底层结构, 减小工作阻力。

粉土刀为特殊曲线的弯刀, 其按照一定的角度通过螺栓固定于大圆盘上, 保证其工作时是滑切土壤, 使工作平稳, 阻力小, 节约动力。刀片图片如图3所示。

4 灭茬部分

本机灭茬是指根系上部的茬管粉碎, 灭茬刀入土3cm即可, 它是利用刀片的高速旋转和拖拉机的前进运动来完成的。

灭茬刀的安装方法如下:在每组6片, 中间两盘各固定6把刀, 3片向外、3片向内, 在两片之间6把刀平均布置。外侧两片各固定3把刀向内, 也应保证两片之间平均布置。灭茬刀沿灭茬刀轴是按螺旋线方式布置的, 使相邻灭茬刀沿刀轴回转时能够有重合, 避免了漏茬现象。如遇到行不齐有漏茬现象时, 在外侧两片上增加2~3片刀向内固定即可。固定刀片时, 向内的刀固定在刀片外平面, 向外的刀固定在刀片内侧, 以保证最佳灭茬效果。灭茬部分图片如图4。

5 旋耕部分与粉土装置布置

旋耕刀因头部形状特殊, 安装时必须注意旋耕刀弯形的方向与刀轴旋转方向一致, 并保证刃口部分切土。旋耕刀的安装形式为人字形螺旋, 即从法兰开始向左, 按左螺旋旋转, 当转到中部位置时, 改为右螺旋, 这样保证作业平稳。

旋耕刀的正确安装方法是右侧法兰上安装向左的刀, 按人字螺旋排列下去, 左侧一个刀裤上安装向右的刀也按人字螺旋排列下去, 使每个刀裤间隙中两个旋耕刀, 一个向左, 一个向右, 间隔180°左右, 可保证切土均匀。

粉土刀盘与旋耕刀同轴布置, 通过螺栓连接将粉土大刀盘固定于旋耕刀轴上, 与旋耕刀一起回转。其可以方便的拆卸、安装, 以适应不同垄距和种植方式的要求。具体布置如图5所示。

6 深松铲部分

深松铲刀头是模仿老鼠在土壤中行走方式, 按照仿生学原理设计的。深松铲刀头工作时, 在犁底层下部向前运动, 利用楔子原理, 使犁底层土体受到剪切、弯曲、掀起和向上及两侧的挤压等综合作用, 当挤压力大于土体剪切强度时, 土体被剪切破坏, 经过铲柄圆弧过渡, 达到疏松土壤和减少工作阻力的目的。

铲柄截面为矩形, 铲柄的入土部分采用弧形, 以期减小阻力。圆弧入土部分的横截面设计成双面楔形, 夹角为60°, 起到碎土和减少阻力的作用。深松铲结构如图6所示。

深松铲布置于粉土刀后面, 破坏粉土层下面的犁底层。这种布置使深松铲动土量减小很多, 并且勾起的土块量很少, 不仅较好地节约了动力, 也能满足耕作要求, 使整机作业效率高, 作业成本降低。

本机具可对苗带也可对苗间土壤进行深松碎土, 打破犁底层, 粉碎犁底层土壤, 同时也对耕地进行全面灭茬和旋耕。这样既做到了增加耕层深度, 又保证了耕地整地质量。

7 起垄部分

起垄器在工作时铲切并抬起土壤, 分土板将升起的土壤分开堆向两侧实现起垄。

本机采用双翼起垄器, 其结构详见图7。起垄板7固定在分土板8上。起垄板张开角度可通过连扳调整螺栓6进行调节, 为避免杂草堵塞, 减少阻力, 犁柱正面焊有分体板8, 犁柱座用U型螺栓2固定在横梁上。犁尖用螺丝把合在犁柱上, 磨损后任意更换。

1.犁柱座2.U型螺栓3.犁柱4.犁尖5.螺栓M14X60 6.调整螺栓M8X257.起垄板8.分土板

8 镇压器

镇压器主要由拖架、主轴和镇压辊组成, 拖架上设有挂环, 挂接在机具机架上, 拖架通过轴承与主轴相连接;主轴上穿装有镇压器。镇压器能对起垄器起的垄进行压实, 起到对垄扶正、压实、保墒、保苗的效果。镇压器结构如图8所示。

耕作联合作业机具最近几年投入市场、投入生产使用以来, 受到农民的欢迎, 推广前景看好。

摘要：机械化联合整地技术配套的1SFD系列深松粉土联合整地机是在充分借鉴国内外先进的联合整地技术和自身的研究成果, 根据我国目前耕地亟待解决的问题, 结合当前整地作业的实际情况, 充分考虑农民现有条件, 研制的系列深松粉土联合整地机具, 达到节能、降耗、实用的目的。