4LBZ-100型水稻收割机的减振设计 -毕业设计论文

齐 齐 哈 尔 工 程 学 院毕业设计（论文）题 目 4LBZ-100 型水稻收割机的减振设计院 （系） 专业班级学生姓名指导教师成 绩年 月 日齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）II4LBZ-100 型水稻收割机的减振设计摘要我国是农业大国，水稻是我国最重要的粮食作物之一，水稻种植面积约4.5 亿亩。全国水稻种植面积约占粮食作物面积的 30，产量接近粮食总产量的一半，2009 年我国粮食总产量达到 10616 亿斤，再创历史新高，连续 6 年增产。我国南方有很大一部分地区为丘陵地带，这些地方收割机的使用仍不多，大部分仍使用人力，一个人一天收割水稻大约一亩地，生产效率低，而且早稻收获时节恰好赶上夏天最热的时候，收割机具有收割效率高的特点，每天能收割水稻几十亩甚至上百亩，如能使用联合收割机收割水稻，可以大大减轻劳动力，提高生产率。因此，能制造出适用于丘陵地区的中小型收割机具有很好的市场前景。现介绍水稻收割机减震器，介绍了其中减振主要用到的是减振器，本文减振器的基本结构及其工作原理 , 并对其动力学特性进行了分析研究 。通过与传统的弹簧和橡胶减振器的比较 , 对液气减振器的性能进行了分析评价 , 为液气减振器在水稻收割机的应用提供了理论依据 。作为机械设备的安全装置之一的减振器被广泛应用于港口起重机械领域的抗震减振。现有减振产品，由于受其材质、工艺等方面诸多因素的限制，能够适应起重领域需求的产品并不多见，所以开发一种新型的减振器有着十分重要的意义。自行设计的新型液气减振器使用了新型的阻尼结构，并利用氮气的无疲劳、体积模量小的特点，使其容量及吸能性能优越，回弹时间短，能够以较小的行程获得较大的减振力，较好的适应了港口起重领域的发展需求。关键词：减振器，水稻收割机，气液减振器齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）IIIAbstractOur country is a large agricultural country, rice is one of the most important food crop, rice cultivation area of about 4.5 million hectares. National rice planting area accounts for about 30% of the crop area, yield nearly half of the total grain output in 2009 Chinas total grain output reached 10,616 billion kilograms, a new record, six consecutive years of increase. A large part of southern China region is hilly areas, where the use of harvesters still more, most still use manpower, a man about an acre of land one day harvest the rice, low productivity, and early rice harvest in the summer just to catch the most hot, with a high harvest harvester efficiency, a day or even dozens of acres of rice harvested acres, as able to use combine harvesters to harvest rice, can greatly reduce labor and improve productivity. Therefore, we can produce for small and medium harvester hilly areas with good market prospects.Now introduce rice harvester shock absorbers, which describes the main use of the shock absorber damping, the basic structure of the shock absorber and its working principle of this article, and analyzes dynamic characteristics studied. By comparison with conventional spring and shock absorber rubber, liquid and gas damper on the performance of the analysis and evaluation, for the liquid and gas damper provides a theoretical basis for application in rice harvester. As one of the mechanical safety device damper device it is widely used in the field of port machinery seismic vibration. Existing vibration products, due to restrictions by their material, technology and other aspects of many other factors, able to adapt to the needs of the field of lifting products and rare, so the development of a new type of damper has a very important significance. Self-designed new liquid gas damper using a new type of damping structure, and use of nitrogen without fatigue,Small bulk modulus characteristics, its capacity and superior performance and energy absorption, rebound short time, be able to travel with a small damping force larger, better adapted to the development needs of the area of the port crane.Keywords: shock absorber, rice harvester, gas-liquid damper齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）1目 录摘要 .IIAbstractIII目 录1第 1 章 绪论31.1 目的、意义.31.2 国内外研究现状.31.3 课题研究的目的和意义.61.4 国内外发展现状.71.4.1 国外现状.71.4.2 国内现状.111.5 本课题研究内容.121.6 我国联合收割机的现状.131.7 我国联合收割机的发展前景.131.8 减振系统设计意义.14第 2 章 水稻收割机的减振系统总体设计152.1 水稻收割机的减振系统设计原理152.2 减振器结构及其工作原理.152.3 国内外研究现状.172.4 总体参数设定及假定.18第 3 章 气液减振器工作机构设计203.1 缸体的设计203.2 活塞的设计.223.3 导向套的设计与计算233.4 端盖和缸底的设计与计算.243.5 缸体长度的确定.253.6 减振装置的设计.25齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）23.7 密封件的选用.253.8 节流杆的尺寸形状的确定计算校核283.9 节流孔设计的形状选择计算和原理.303.10 紧固螺钉计算313.11 阻隔滑动活塞尺寸选择计算.333.12 气缸末端机构的结构尺寸计算选择原理.34总 结36参考文献38致 谢39齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）3第 1 章 绪论1.1 目的、意义 我国是农业大国，水稻是我国最重要的粮食作物之一，水稻种植面积约 4.5亿亩。全国水稻种植面积约占粮食作物面积的 30，产量接近粮食总产量的一半，2009 年我国粮食总产量达到 10616 亿斤，再创历史新高，连续 6 年增产。我国南方有很大一部分地区为丘陵地带，这些地方收割机的使用仍不多，大部分仍使用人力，一个人一天收割水稻大约一亩地，生产效率低，而且早稻收获时节恰好赶上夏天最热的时候，收割机具有收割效率高的特点，每天能收割水稻几十亩甚至上百亩，如能使用联合收割机收割水稻，可以大大减轻劳动力，提高生产率。因此，能制造出适用于丘陵地区的中小型收割机具有很好的市场前景。现介绍水稻收割机减震器，介绍了其中减振主要用到的是减振器，本文减振器的基本结构及其工作原理 , 并对其动力学特性进行了分析研究 。通过与传统的弹簧和橡胶减振器的比较 , 对液气减振器的性能进行了分析评价 , 为液气减振器在水稻收割机的应用提供了理论依据 。作为机械设备的安全装置之一的减振器被广泛应用于港口起重机械领域的抗震减振。现有减振产品，由于受其材质、工艺等方面诸多因素的限制，能够适应起重领域需求的产品并不多见，所以开发一种新型的减振器有着十分重要的意义。自行设计的新型液气减振器使用了新型的阻尼结构，并利用氮气的无疲劳、体积模量小的特点，使其容量及吸能性能优越，回弹时间短，能够以较小的行程获得较大的减振力，较好的适应了港口起重领域的发展需求。1.2 国内外研究现状我国水稻收割机的发展很不平衡，除了江、浙、沪等发达地区机收率比较高以外，其它水稻主产区机收率较低，受当地经济条件的限制，受地埋环境的影响，收割机的推广与应用仍有一定阻力。然而在我国的皖、湘地区，生产厂家和当地农机部门也为此做了较大的努力，并收到了明显的效果。无论怎样都需要农机推广部门及有关厂家作出艰苦的努力。目前水稻产区机收率仍然较低，随着农村经济的不断发展和收割机的普及齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）4推广，预计在今后五、六年内履带水稻收割机具有广阔的市场前景。我国联合收割机市场结构也在悄然发生变化，联合收割机在收获机械总量中的比重逐年加大。2009 年前 8 个月，联合收割机占收获机械总量的比重为19.78%。国家统计局统计显示，2009 年 1-8 月份，我国主要制造企业累计生产各种型号的联合收割机 8.31 万台，同比增长 32.44%。 农业庄园化、产业化、农村推广土地大面积承包，没有收割机械不行。市场亦即农民配置小型联合收割机的出发点是为了省工、省时、减轻劳动、提高效益 减少浪费， 以商业性服务盈利为目的而趵置的， 其最终也是使被服务者达到上述的目的市场对小型联合收割机的期望值如下： 价格低，售价或使用价低到符合农民目前的承受能力，对赔买者或使用者都是如此；故障少，使用中保证可靠性； 操作使用符合现在农村的技术素质能力；在谷物种类上，在适用地域上有较大的变通； 不能粗笨，外观有一定的型式美； 维修和配件应比较方便。收割机的发展方向将是向高科技化方向发展，制造出适用性强的收割机很有发展市场，对不同地区开发出不同的收割机是很有发展前途的。由此，相应的制造出高性能的联合收割机是适应收割机发展的趋势。减振系统主要采用的是减振器的工作原理，通过减少冲击来实现，减振器在机械设备当中，属于安全防护装置，安装在机器设备的安全部件。减振器的功能，是设备在运行过程中，吸收撞击力产生的冲击力，从而有效地保护和减轻由于冲撞导致的设备损伤。国家对减振器的制造和使用有着严格的规定和限制。目前国内通常使用的减振器大致可分为两种类型：一类是蓄能型减振器，其机构形式分为弹簧减振器和橡胶减振器；另一类是耗能型减振器，其结构形式分 为聚氨酯减振器、液压减振器、ZL 复合型减振器、弹性阻尼体减振器。由于各类减振器的材料、结构形式的不同，应用范围和使用环境也有所区别。目前应用最 为广泛 的减振器 有摩 擦式和 摩擦 橡胶式 两种 , 其特点是结构简单 、制造成本低 , 但容量小且性能不稳定 。弹性胶泥减振器具 有容量大 、阻抗力小 ,结构简单、性能稳定、体积小 、质量轻等优点 , 近年来齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）5得到一定的发展 。国内相关单位及研究部门于 20 世纪 90 年代后期开 始对弹性胶泥减振器 进行研究和开发 , 并研制出样机装车进行试验 ,取得了一定的经验。与国外相比，国内目前研制和开发的弹性胶泥材料及胶泥减振器在制造水平及性能方面尚有一定的差距。随着我国铁路跨越式发展的不断深入，车辆载重、列车总重、运行速度及货车编组场允许联挂速度将会不断的提高。其结果是车辆之间的纵向动力作用将加剧，故开发适应快速和重载运行的新型减振器已迫在眉睫。水稻减振装置减振机械，农作物的种能力分离，机械，主要农作物的收获机械。根据谷物，不同类型的水稻减振装置的材料。减振机“谷机”，机械减振稻最常用的手段。收割稻子的哪一粒后，这个机器的分离和茎。减振机是分为两种，一种是人力驱动，“人类的节奏水稻机”，半机械化的工具，美国机动力驱动，那是“力减振机。”减振机大大降低了收割的劳动强度，同时提高农业生产力。还切割小麦，经过“粒”，是壳粒，茎的过程。进行这个古老的方法被称为“枷锁”谷物打破外壳的小麦连续机器分离。接下来是“年轻”的峡谷，抛到空中必须谷类风光，小米和“糠”的部分，剩下的粮食迟到。这是减振净化装置图 1-1 减振净化装置这是辛苦的、劳累至极的工作，这是很困难的，疲劳至极的工作，而且时间也长。4000 平方米的小麦的手减振约 5 天时间。那是长时间的。4000 平方米小麦减振手五天左右的时间必要。齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）6苏格兰发明家詹姆斯默克尔和他的儿子，安德鲁，改变这种状况。长时间的努力，终于是 18 世纪后期，詹姆斯开发的设备，配备了木制框架转鼓。安装在木制框架和窄带，那是气体流了，从而吹入壳的小麦。安德鲁回到机加释放小麦壳扑设备。默克尔任何动力水稻减振装置，很容易找到驱动源。他们使用马来司机一台机器马上创造新设备和水蒸气动力。水稻减振装置美国，那里的劳动力不足的成功，但也大农业。水稻减振装置和不受欢迎英国。手工减振提供了农业劳动者的就业机会的冬天。水稻减振装置威胁着许多农业工人，他们失去了工作。1.3 课题研究的目的和意义水稻是我国的主要粮食作物，稻是我国的主要谷物生产量，不单是最高，总产量的最稳定的特征。近年来，水稻面积稳步上升的状态。现在的水稻收获机械的各种形态的共存的条件下，广大用户的茎杆，以满足需求的高涨，消化吸收国内外同类型的基础上，是一种米半喂入设计减振机机器，支持喂入、弓，牙齿辊减振风扇清选等机构是最简单的构造，小型轻量减振质量好等特点。这个桌子也适合小麦减振。近年来，联合收割机转场工作的范围扩大，联合收割机发展非常迅速，减振机市场冲击一定。这种情况下，联合收割机，减振机和成晒桌子是如何发展，减振机还没有发展前途减振机生产企业和经营阵容普遍关注的问题。据不完全统计，目前我国栽培面积基本稳定 3 万，1998 年为例，全国的小麦咬合面积1800 万，其中联合收割机收获面积 800 万，成晒桌子收获后减振收获的面积 1万 2000。联合收割机和成晒桌子的收获，各自的小麦栽培面积的 26 19.7%和 33 . 3 %。另外，1200 万的山和丘陵锞子小麦收获，全手动收获后，减振机械加工减振。所以，减振机械的作业量是现在全国的小麦栽培面积的 7 成左右。再看我国的水稻，玉米和杂粮的机械收获状况。据不完全统计，全国的水稻的机械化联合收获作业面积仅为种植面积的 7.3，92 . 7%的水稻机器减振把脱谷加工；玉米机械化联合收获的面积仅占全国玉米栽培面积的 0.2%，并且，现在我国生产的玉米收割机几乎都是只，联合倒卖和稻草的穗碾碎等功能的籽粒齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）7减振玉米减振机比依靠完成。黑龙江是我国的大豆的面积最大的省、大豆咬合水平列全国之首，咬合面积栽培面积占 2%，其他省的栽培的杂粮和玉米、高粱等的 80%以上减振加工需要减振机和人工完成。上述的联合收割机，尽管近几年的发展迅猛，我国地域广阔，气候地理条件和栽培品种的差异很大，栽培方法外，经济发展的不平衡，一部分的共同收获机械的性能和一部分的关键技术尚不成熟，在今后的一段时间内减振机的时间内，我国的谷物收获作业中，特别是山地、丘陵地套种套种骰子，和杂粮栽培的地域是不可缺少的作业机具。本文水稻减振问题，是一种半喂入减振进行设计和计算，该机的进一步研究的基础。在会场运输及动力限制，现有的大中型减振机也准是适应山岳地带的农业生产，特别是北方农村也采用车轮碾，人力清洗的原始的工作方法，劳动力浪费严重。现有的小型纹杆式钉子，牙式减振机堵塞缠绕消费量大、药品还需要三相电动机。三相电力不足，单相电源普及，急需一种减振机单相电机为动力，实现减振最佳共同作业。因此，现结合所学的机械结构设计，优化设计，款式设计可靠性等知识，一种实用活牙齿减振机是机械设计水平，提高工作效率的提高的机械，人力损失减少。根据设计，机关的提高、绘画、CAD、装配、工艺等方面的能力增强，理论与实践的结合。设计式样书：机械设计要求：实现自动减振，分选水稻等普通消费减少的农作物，人工劳动力，占用小空间移动的柔软，更方便転职。适应当地的运动，减少动力的限制，一般向农业生产作业。使用条件：单相电动机驱动适当的山岳地带，农业生产三相电力不足的问题解决了。山岳地带的农业面积小，比较分散。这台机器是这个环境能适应，而且修理更换零件简单，工作的适应性。齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）81.4 国内外发展现状1.4.1 国外现状从世界性地看，农业起源中心主要是 3：东亚，中南美洲和氰酸。中南美洲起源中心主要是南美。南美原始农业是明显的特征。种植业中，早形成种植马铃薯、南瓜和玉米的结构，东亚不同中国北方谷子黍子主要，在南方水稻为主，也不同，小麦栽培大麦中心，西亚。日本久保田水稻联合收割机，三长，金子谷物干燥机，中型拖拉机，补白旋耕机等众多的国内外先进适用机具为属性的普及应用加速的 1.5 系列，我国的水稻联合收割机和技术改造完美了，收获的水稻机器主导模型，提高了我国的水稻的收成机械的整体技术水平。目前，世界的耕地约 32 亿公顷，现在已开发的 13 . 7 亿公顷农田的50%。世界上的耕地资源来说，南北美洲和澳大利亚和亚洲的北面是大量的未开发的预备，耕地和休闲的耕地。但是，流感的气候和水资源等的不同，真是太能资源开发的耕地。南美洲是世界上最后的还未开垦的土地大量的地方，被誉为“21 世纪的世界粮仓” 。地域巴西的指导下，过去 10 年的农产品出口爆炸性增长。南美洲国家市场为主导的经济政策的实施，同时获得了长足的进步农艺学，以前是耕作的热带的土地农用地改变，而且农业生产力水平超过了欧洲美国，因此出现了新的增长。大规模经营的资本主义富农大农场牧场，主要生产出口的经济作物和其他的农牧品，专业化，机械化程度较高；同时并存数量庞大的个人农家，除部分生产粮食作物为主的农业以外，自给性国内外市场大量供应农牧品。因此，小型水稻减振机生产作业的需求不能满足，所以大中型水稻广泛应用减振机。但在适宜人均耕地面积少、缺乏先进适用机具的广大农民的小型减振机。减振装置作物减振过程中的物理现象是复杂的情况下，一些的作用力，同时作用，总结，减振冲击，搓，梳刷，摩擦，振荡等的原理。在海外减振分离装置的工作原理，得到了农业者普遍重视，在生产中也广泛的应用。从 1785 年苏格兰安朱米克尔设计的直径 25 厘米圆筒上安装 4 条牙齿板，圆周速度 4 - 6 米/秒的纹杆辊，1835 年美国人特纳发计的钉子，牙齿卷开始，人们不断改进完善切成两段流式减振分离装置的程度深的详细分析，研究 1 。据资料记载，齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）9Kolganov（1965） 。减振过程所研究的，他的研究、谷物、籽粒穗上脱离过程和卷圆周速度之间存在 Kolganov 和一定的关系，卷的圆周速度和穗上减振必要的功的平方根关于。旺盛籽粒平均一千颗重量 40 克，不成熟的籽粒千粒重 20 克。相应减振功- 120 克 60 厘米，减振速度 17.34 米/秒，这个速度必须低于籽粒破碎临界速度，以避免破碎 2 。梅田转动雄（1992）是日本的联合收割机减振装置的分析和研究，分析了谷物减振室的运动，考试测量了谷物的弯曲刚性，质量和振动特性，结果，稻子的固有频率减振元件的冲击的频率，分析随减振元件运动树枝梗的运动，结论是，磨擦力的作用下，沿着减振穗轴方向垂直减振辊运动。PetreI . Miu（2002-2008 ）联合收割机切流减振分离装置和纵向轴流减振分离装置进行分析和研究，传统的联合收获轴流辊减振过程的分析的基础上，传统的轴流的卷建立一个比较详细的数学型型，验证4。 国内很多部门都对联的联谊减振分离装置的开展研究工作着，大的成果。高元恩（1976）研究了单纹杆辊减振装置和三種複胴脱穀装置，得到：秸草慢的籽粒损失限制联合收割机提高生产性的钥匙。减振装置分离能力提高，减少稻草器的籽粒量追赶提高机械分离能力的有效措施之一许大兴（1980）立式辊轴流的工作原理初步分析，提出喂入段和成台推运螺旋器相似减振段，斜喂谷物好几次挂流脱谷、分离段离心分离，谷物沿着鼓外汽缸作螺旋运动分析的谷物的运动和应力状态和减振一分离定律，作为纵轴卷的数学模型的基础，最后讨论了 5 和消费电力设计参数。张金海萍，丽（1994）减振零部件的数学模型的进行研究，他们减振分离过程是减振和凹版分离的两个阶段， （1）的作物减振室内减振均等的机会，脱籽粒量和未脱籽粒量正比（2）在籽粒减振室内哪里被分离，可能是平等的，并且被隔离的籽粒量减振室的自由籽粒量成正比，（3）试验材料物理特性持平三假定条件下，把脱谷和分离的数学模型，那个建模方法，凹版展开平面结构成立，哪里脱谷、分离率和百货商店的入口开始的距离函数关系，上述的数学模型的应用，被给予的减振零件减振分离性能功能的预测，预测结果和考试结果近 6 。王宁，杨红新（2002）申请了的名称是“改善的刀流卷” （专利号：01234380.3）的专利权，专利提出一种良好弹性的齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）10高分子弹性材料制成，而且这个尖端设置有圆弧槽的矩形减振牙齿板使用而减振切齿板的流动卷减振前提下保证性能提高，物质的抓取能力低下，籽粒和茎秆破损率、清的负荷减轻了选 7 。衣淑娟（2006）利用自主研究开发试验台，切线喂入钉子牙式双辊轴流减振和分离装置多因素的性能测试，并且卷线速度，导向板导角，喂入量和电力，脱不净率，茎秆破碎程度，曲别针损失率，带着总损失等的性能指标的实验结果表明相互关系的影响进行了分析物沿着逃脱轴分布定律 8 。谢方平，罗锡文（2009）等的种减振原理类似刚性杆牙齿减振的柔性杆牙齿减振卷，在那个减振力的进行了研究。分析表明在鼓转动 1 定的情况下，柔性杆牙齿减振增加了的稻穗的接触时间减少了冲击柔性杆牙齿打击力棒以下刚性牙齿。减振对比试验的结果，直径刚性杆牙齿的柔性杆牙齿减振辊能适应水稻减振要求，减振指标粉碎率显著以下的刚性杆牙齿辊，未脱净利润率、含杂率，减振率和断穗率也刚性杆牙齿减振辊相近9。 目前，世界的有效耕地约 32 亿公顷，已开发的 13 . 7 亿公顷，达到未使用耕地的一半。总耕地资源来说，南美和澳大利亚，亚洲的北面是大量的耕地未开发。但是，气候等原因，真的可以开发的耕地的不是很多。大规模经营的资本主义富农大农场牧场，主要生产出口的经济作物和其他的农牧品，专业化，机械化程度较高；同时并存数量庞大的个人农家，除部分生产粮食作物为主的农业，自给性国内市场上大量的农牧产品提供。因此，小型水稻减振机生产作业的需求不能满足，所以大中型水稻广泛应用减振机。但在适宜人均耕地面积少、缺乏先进适用机具的广大农民的小型减振机。21 世纪的前 20 年，中国全面建设小康社会，加快推进传统农业实现现代化农业历史新时代的转换。农业现代化的重要标志之一，是现代的物质条件的装备农业大幅度提高农地发生率，劳动生产率和资源利用率，实现农业机械化和情报化。农业生产不离开农业装备，农业机械化发展的制约又在很大程度上优质、高效、安全农业急速的发展过程中小型.农业作业机械大田作业机械化的一个重要的补充。现代农业的发展小型农业作业机械装备和快的新技术的迫切需求。农业发展的小型作业机械，提高科学水平和我国农业振兴小型作业机械制造业装备，促进我国农业机械化的重要的现实意义。 齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）11稻是我国第一的谷物、30%的水稻种植面积大约世界生产总值生产量 40%左右的粮食。近年来，水稻面积稳步增加了旋转状态。现在的水稻收获机械形式多样的两立的条件下，广大用户的茎杆，以满足需求的高涨，消化吸收内外同样类型的机种的基础上，是一种美半喂入设计式减振机械，机械支持喂入、弓牙齿辊脱谷、风扇清选等机构的机构简单，小型轻量减振质量好等特点。近年来，联合收割机工作范围的扩大和发展十分迅速，联合收割机把脱谷机市场一定的打击。这样的形式，联合收割机，减振机和成晒桌子是如何发展，怎么发展，减振机是发展的前景是减振机方面关心的问题。据统计，目前我国栽培面积 4.3 亿亩外，1200 万期 2 山丘陵的一小块小麦的收成全手动收获后，再减振机器减振。所以，减振机器农作物的收获大的工作的占有。我国的水稻，玉米和小麦等农作物的机械收获的状况。据不完全统计，我国的水稻的机械化的收获作业面积只种植面积的 7.3，大多数的水稻减振机用减振玉米减振；机械收获面积仅占全国玉米栽培面积的 0.2%，然后，目前我国生产的玉米收获机的大部分是联合只穗，剥皮和稻草破坏等的机能的籽粒减振但是减振机完成。全国性来说，农作物的收获减振 80%以上减振机和人工完成。最终说。尽管如此，近年来联合收割机的迅猛发展，但是，我国幅员辽阔，气候的地理条件，加上栽培方法的差异，以及各地区的经济发展的不平衡，联合引进设备应用还相当长的路程。所以，今后的相当长的时间中，减振机是我国农作物的收获中，尤其在边境的山和丘陵减振机仍然是主要的不可缺少的农业机械收获。本设计通过种稻减振机械的分析，存在的问题，改良设计一种半喂入式减振机，进一步改善和提高水稻减振机械基础构筑的。1.4.2 国内现状按“因地制宜、分类指导、重点突破、全面推进”的原则适用，关键环节和技术，大力推广水稻收获机械，积极组织服务好的工作，水稻咬合水平提高。机械化的收获的水稻生产的主要环节，生产机械化推进水稻全程的难点之一。对水稻生产机械化存在的几个技术问题，各地的农业部门积极向勘探试验研究，大胆，小型收获机械的改善和普及，煤气吸式水稻播种机的开发，动力减振清齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）12选機的开发等，选择推宽水稻生产机械及技术提供科学依据。广东省推进水稻生产机械化的过程中大量的工作了，原来的基础薄弱，一些深层因素影响较大，水稻生产相连的主要环节的机械化的水平低，栽植，干燥机器难普及，耕种综合机械化水平远远低于全国平均，中下游的位置和先进的省相比相差很大。另外，水稻机械化生产的宣传，宣传活动，模特的力量引导农民的先进的机械生产水稻，水稻生产全程机械化的飞行员，确定又象州，灵川，贺州和北流 4 个粮食生产和水稻生产机械大县化示范县，资金 190 万元，建立水稻生产示范基地。我国对中小型减振机的应用还很全面和完善这个宗旨，根据我选择了这个课题和增强我国的小型减振机方面的技术。满足平均耕地面积少，先进适用机具有广大农民。1.5 本课题研究内容水稻是我国的主要谷物生产量，不单是最高，总产量的最稳定的特征。近年来，水稻面积稳步上升的状态。现在的水稻收获机械的各种形态的共存的条件下，广大用户的茎杆，以满足需求的高涨，消化吸收国内外同类型的基础上，是一种米半喂入设计减振机。近年来，联合收割机转场工作的范围扩大，联合收割机发展非常迅速，减振机市场冲击一定。这种情况下，联合收割机，减振机和成晒桌子是如何发展，减振机还没有发展前途减振机生产企业和经营阵容普遍关注的问题。据不完全统计，目前我国栽培面积基本稳定 3 万，1998 年为例，全国的小麦咬合面积1800 万，其中联合收割机收获面积 800 万，成晒桌子收获后减振收获的面积 1万 2000。联合收割机和成晒桌子的收获，各自的小麦栽培面积的 26 19.7%和 33 . 3 %。另外，1200 万的山和丘陵锞子小麦收获，全手动收获后，减振机械加工减振。所以，减振机械的作业量是现在全国的小麦栽培面积的 7 成左右。再看我国的水稻，玉米和杂粮的机械收获状况。据不完全统计，全国的水稻的机械化联合收获作业面积仅为种植面积的 7.3，92 . 7%的水稻机器减振把脱谷加工；玉米机械化联合收获的面积仅占全国玉米栽培面积的 0.2%，并且，现齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）13在我国生产的玉米收割机几乎都是只，联合倒卖和稻草的穗碾碎等功能的籽粒减振玉米减振机比依靠完成。黑龙江是我国的大豆的面积最大的省、大豆咬合水平列全国之首，咬合面积栽培面积占 2%，其他省的栽培的杂粮和玉米、高粱等的 80%以上减振加工需要减振机和人工完成。上述的联合收割机，尽管近几年的发展迅猛，我国地域广阔，气候地理条件和栽培品种的差异很大，栽培方法外，经济发展的不平衡，一部分的共同收获机械的性能和一部分的关键技术尚不成熟，在今后的一段时间内减振机的时间内，我国的谷物收获作业中，特别是山地、丘陵地套种套种骰子，和杂粮栽培的地域是不可缺少的作业机具。中国南部的稻田，主要农作物的收获量每年稻减振相当大，而且南方面的地区是山丘不便大型收获机作业设计，一种结构合理，操作的小型减振机。要求长时间正常工作，水稻脱净率高，籽粒破损率低，籽粒清洁率高，减振桶内易存在不留杂物清洁方便。携带方便，野外工作能适应，结构流畅，功耗低。1.6 我国联合收割机的现状我国水稻收割机的发展很不平衡，除了江、浙、沪等发达地区机收率比较高以外，其它水稻主产区机收率较低，受当地经济条件的限制，受地埋环境的影响，收割机的推广与应用仍有一定阻力。然而在我国的皖、湘地区，生产厂家和当地农机部门也为此做了较大的努力，并收到了明显的效果。无论怎样都需要农机推广部门及有关厂家作出艰苦的努力。1.7 我国联合收割机的发展前景目前水稻产区机收率仍然较低，随着农村经济的不断发展和收割机的普及推广，预计在今后五、六年内履带水稻收割机具有广阔的市场前景。我国联合收割机市场结构也在悄然发生变化，联合收割机在收获机械总量中的比重逐年加大。2009 年前 8 个月，联合收割机占收获机械总量的比重为19.78%。国家统计局统计显示，2009 年 1-8 月份，我国主要制造企业累计生产各种型号的联合收割机 8.31 万台，同比增长 32.44%。 农业庄园化、产业化、农村推广土地大面积承包，没有收割机械不行。市场亦即农民配置小型联合收割机的出发点是为了省工、省时、减轻劳动、齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）14提高效益 减少浪费， 以商业性服务盈利为目的而趵置的， 其最终也是使被服务者达到上述的目的市场对小型联合收割机的期望值如下： 价格低，售价或使用价低到符合农民目前的承受能力，对赔买者或使用者都是如此；故障少，使用中保证可靠性； 操作使用符合现在农村的技术素质能力；在谷物种类上，在适用地域上有较大的变通； 不能粗笨，外观有一定的型式美； 维修和配件应比较方便。收割机的发展方向将是向高科技化方向发展，制造出适用性强的收割机很有发展市场，对不同地区开发出不同的收割机是很有发展前途的。由此，相应的制造出高性能的联合收割机是适应收割机发展的趋势。1.8 减振系统设计意义减振系统主要采用的是减振器的工作原理，通过减少冲击来实现，减振器在机械设备当中，属于安全防护装置，安装在机器设备的安全部件。减振器的功能，是设备在运行过程中，吸收撞击力产生的冲击力，从而有效地保护和减轻由于冲撞导致的设备损伤。国家对减振器的制造和使用有着严格的规定和限制。目前国内通常使用的减振器大致可分为两种类型：一类是蓄能型减振器，其机构形式分为弹簧减振器和橡胶减振器；另一类是耗能型减振器，其结构形式分 为聚氨酯减振器、液压减振器、ZL 复合型减振器、弹性阻尼体减振器。由于各类减振器的材料、结构形式的不同，应用范围和使用环境也有所区别。目前应用最 为广泛 的减振器 有摩 擦式和 摩擦 橡胶式 两种 , 其特点是结构简单 、制造成本低 , 但容量小且性能不稳定 。弹性胶泥减振器具 有容量大 、阻抗力小 ,结构简单、性能稳定、体积小 、质量轻等优点 , 近年来得到一定的发展 。国内相关单位及研究部门于 20 世纪 90 年代后期开 始对弹性胶泥减振器 进行研究和开发 , 并研 制出样 机装 车进行试验 ,取得了一定的经验。与国外相比 , 国内目前研制和开发的弹性胶泥材料及胶泥减振器在制造水平及性能方面尚有一定的差距。随着我国铁路跨越式发展的不断深入，车辆载重、列车总重 、运行速度及货车编组场允许联挂速度将会不断的提高。其结果是车辆之间的纵向动力作用将加剧 , 故开发适应快速和重载运行的新型齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）15减振器已迫在眉睫 。齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）16第 2 章 水稻收割机的减振系统总体设计2.1 水稻收割机的减振系统设计原理稳定行驶系统：当收割机在不平的路面上行驶时，油液通过节流阀在动臂油缸和蓄能器之间不停地往复运动，由蓄能器吸收因不平路面引起的振动冲击能量，同时节流阀具有阻尼作用而将振动冲击能量转化为热能。由于蓄能器和节流阀的双重作用，当由于地面的随机激振力使得车身及切割台振动时，可以将它们振动而引起的冲击力反作用于车身上，进而降低行驶过程中的振动。目前，国外正在开发这种稳定系统，国内研究还处于初步探索阶段。车体水平控制机构：如下液压车体水平控制机构示意图，为便于联合收割机在坡地行走和湿田作业，设计了两侧履带前后可上下升降的装置(在左右行走机构上各装 1 个或 2 个液压缸)， 使整机始终处于水平状态提高了机器稳定性，在湿田作业时，操纵安装在前部的液压缸，使履带前部升起、后退时，操纵安装在后部的液压缸，使履带后部升起，以保持机器水平姿态。当地面不平机器倾斜时，也可操纵液压缸，使一侧履带上抬或下降，保持机器水平姿态。图 2-1 车体水平控制机构2.2 减振器结构及其工作原理根据介质不同 , 液体减振器可分为液压减振器和液气减振器。液压减振器受到冲击时 , 阻抗力大小决定于两冲击物间的相对运动速度 、节流孔的形状及介质液体的粘度 。一般说来 , 冲击速度越大 , 减振器的阻抗力也随之增大 , 容量也就越大。因此 , 液压减振器具有容量大 、性能稳定且便于调整等特点 , 其较好的阻抗特性不仅改善了车辆的结构受力 , 同时也提高了运行平稳性 , 在国外机车车辆上得到一定程度的运用。尽管液压减振器具有上述优点 , 齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）17研究开发的历史也已数十年 , 但在国内铁道机车车辆上的应用目前尚属空白 ,究其原 因主要是液压密封件的 可靠性问题 。随着液压领域的技术进步 ,密封效果和密封寿命得到了大大提高 ,完全可以满足液压减振器 的使用要求 ,适合于不同场合的液压减振在工业自动化生产线上得到了广泛的应用 , 并逐渐扩展到交通运输领域 目前 , 液压减振器在起重机 、汽车等领域已得到较为广泛的应用。由于铁道机车车辆所需减振要求的特殊性 , 使得液压减振器在铁道机车车辆上的应用受到了一定的限制 。液压减振器一般多采用钢弹簧作为复原弹簧 , 而由于铁道机车车辆的使用环境和运行特点 ,经常出现往复性冲击 , 钢弹簧的疲劳寿命问题极大地限制了液压减振器的应用 。液气减振器正是为克服这一缺陷而发展起来的 , 是采用压缩气体作为复位弹簧 ,不仅消除了钢弹簧的疲劳现象 , 且实现了无磨耗工作 ,可大大提高其使用寿命和减少维修 。图 2-2 所示为液气减振器的结构原理图。在油腔和 中注满了液压油 , 在气腔 2 中充有一定初始压强的氮气 , 液压油与氮气之 间通过浮动 活塞 4 隔离。当相邻车辆间发生碰撞时 , 柱塞 1 即被压入油腔 中 ,油腔 中的液压油从油腔 通过节流阻尼环 8 与节流阻尼棒 10 所形成的环缝 , 再流经单向锥阀 6 与柱塞端部形成的锥阀节流孔 7, 流到油腔 中 , 使得油腔 的油量增大 , 从而使浮动活塞 4 向左移动 , 气腔 1 中的氮气被压缩 。根据流体力学理论 , 压缩的氮气可起到弹簧的作用 , 但与钢弹簧相比 , 它不会出现疲劳现象 。在冲击过程中 , 绝大部分动能转变为热能 , 并由缸体逸散到大气中 , 只有少量能量转化为油液的液压能 ,因而液气减振器的能量吸收率比较大。当车辆间的冲击减缓或消失时 ,氮气通过活塞给油腔 的液压油施以压力 ,将液压油通过柱塞端部的单向阀流回到油腔 中 ,柱塞又回到原工作位置 。其中 ,可相对柱塞端部轴向移动 ,但其只在减振器被压缩加单向锥阀可相对柱塞端部轴向移动 ,但其只在减振器被压缩加载时才打开。当减振器卸载时 ,单向锥阀在液压油压力作用下压紧在柱塞端部的阀座上 ,锥阀节流孔 7 被封闭 ,而油腔 的油则通过柱塞端部的单向阀流回到油腔 ,完成减振器的卸载 。齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）18图 2-2 液气减振器的结构原理图1 柱塞 ;2气 腔 ;3缸 体 ;4浮 动 活 塞 ;5油 腔 ;6 单向锥阀 ;79 油腔 ;10锥阀节流孔 ;8节流阻尼棒 。节流阻尼棒的形状和尺寸是确定液气减振器特性的关键 ,只要正确选取节流阻尼棒的形状和尺寸,就能使减振器达到比较理想的减振特性。对于型号和行程相同的液气减振器 , 改变节流阻尼棒的形状和尺寸,减振力可在相当大的范围内变化,以满足各种运行速度和牵引总重对机车车辆减振器的要求。同其它模式减振器相比,液气减振器的这一特性使其具有更为广泛的使用范围,故近 10 年来在欧洲得到广泛的应用。2.3 国内外研究现状早在 19 世纪中期欧洲国家就已开始对减振器进行系统的研究，至今公开发出弹簧式减振器、摩擦式减振器、橡胶减振器、液压减振器以及气液减振器等各种减振器。而减振器的性能在很大程度上由减振材料决定，所以减振材料的选择和研究是十分重要的。液压油、金属弹簧、橡胶是常用的三种减振减振材料，然而他们分别存在各自的缺点：采用金属弹簧时由于磨损快而导致寿命短；采用橡胶时存在疲劳破坏和变形老化等问题。使其使用寿命也是有限的；液压减振器具有容量大、性能稳定且便于调整的特点，其较好的阻抗特性不仅改善了机械结构受力，也提高了减振器的抗冲击性、正因为液压减振器较好的特性，使其在重机械、船舶、和铁路等领域也得到成熟应用。但液压减振器大多采用金属弹簧作为复位件，在实际工作过程中减振器经常受到冲击，使得金属弹簧的疲劳寿命问题极大的限制了其应用。气液减振器的研制，正是为了克服现有产品的上述不足从而发展起来的，齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）19其采用压缩气体作为复位件，不仅消除了金属弹簧的疲劳问题，且实现了无磨耗工作，提高其使用寿命增强了减振器的稳定性。气液减振器具有新型的阻尼结构且节流效果明显。复位件采用性能能稳定的气体，克服了液压减振器复位件经常受到冲击而引起的疲劳问题且弹力较小。目前气液减振器正广泛应用于重机械、纺织机械、飞机汽车、铁道车辆以及城轨车辆等领域。2.4 总体参数设定及假定主要技术要求：1. 收割机的行走速度为 0.5m/s；2. 运载 100KG 物品；3. 设计寿命 10 年。假定减振器的主要性能参数为：减振行程为 150mm，初始阻抗力为 140kN，能力吸收率 80以上，冲击容量 140kJ，最大阻抗力 1100kN；按照参考文献工程机械，碰撞瞬时的动能:W 动= = =1660KgmgVG208.941702V0碰撞瞬时速度 V0=0.5V=0.417(2) 减振行程内由运行阻力和制动力消耗的功：按照参考文献工程机械，设得：W 阻=(P 摩+ P 制)S(Kgm)=( 1497+7637)0.0435(0.12)=397(1096)P 摩运行摩擦阻力 P 摩=0.008187100=1497 KgP 制制动器的制动力矩换算到车轮踏面得力，按最大减速度计算：P 制= = =7637 Kg 制agG4.08917规范允许的最大减速度为 0.4m/s2制按照参考文献工程机械，设得：S减振行程 S= = =0.0435m 417.02（3）减振器容量验算：按照参考文献工程机械，按计算行程W 动W 阻 n W 缓 n同时吸收碰撞动能的减振器的台数齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）20W 缓= = =632 Kgm2组动 397160（4）减振器容量验算：按照参考文献工程机械，按实际行程 150mmW 动W 阻 n W 缓 n同时吸收碰撞动能的减振器的台数W 缓= = =282 Kgm2组动 1096齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）21第 3 章 气液减振器工作机构设计新型液气减振器的设计结构主要由撞头、气腔、柱塞杆、液气隔离活塞、油腔、限速阀、油缸、缸筒等组成。1.撞头，对于起重机械上应用的减振器，其撞头主要用来承受起重机上的小车、臂架、活动对重及其它起重机械的冲击力。2.气腔，用来储存作为新型液气减振器复位件的压缩氮气。3.活塞杆，放置阻尼机构一限速阀，当减振器受到冲击时，柱塞杆进入油缸迫使液压油向油腔流动。4.气液隔离活塞，主要目的是使气体与液体分开，即密封作用。5.油腔，储存压缩过程中由油缸流入的液压油，并推动气液隔离活塞向气腔移动进而压缩气体。6.限速阀，新型液气减振器的阻尼机构。基本技术数据，是根据用途及结构类型来确定的，它反映了工作能力及特点，也基本上上确定了轮廓尺寸及本体总质量等。3.1 缸体的设计工作压力 p 的确定。工作压力 p 可根据负载大小及机器类型初步确定，先查表取液压缸工作压力为 32MPa.表 3.1 液压缸工作压力表机 床设备类型磨床 组合机床 龙门刨床 拉床农业机械或中型工程机械液压机、重型机械、起重运输机械工作压力P（MPa）0.82.0 35 28 810 1016 2032气液减振器拟采用 1 个油缸同时进行工作的，最大负荷为最大阻抗力1100kN并且工作过程为前进后退过程的工作循环。液压缸的机械效率 95.0m工进时候的负载是最大的，齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）22每个液压缸内径的计算D= 103=158mm PF4P=32Mpa查液压传动与控制手册经过标准化处理 D=160mm。表 3.2 液压缸内径系列 mm8 10 12 16 20 25 32 40 50 6380 100 125 160 200 250 320 400 5001.液压缸缸体厚度计算缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内经较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为 20、25、35、45 号钢的无缝钢管。在这几种材料中 45 号钢的性能最为优良，所以这里选用 45 号钢作为缸体的材料。（3-1）2DPy式中， 实验压力，MPa。当液压缸额定压力 Pn 5.1MPa 时，Py=1.5Pn，Py 当 Pn 16MPa 时，Py=1.25Pn。 缸筒材料许用应力，N/mm 。 = ， 为材料的抗拉强度。2nb注：1.额定压力 Pn额定压力又称公称压力即系统压力，Pn=5.1MPa2.最高允许压力 PmaxPmax 1.5Pn=1.25 32=40MPa液压缸缸筒材料采用 45 钢，则抗拉强度： b=600MPa安全系数 n 按液压传动与控制手册P243 表 210，取 n=5。则许用应力 = =120MPab齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）232DPy= 105=20.8mm,满足 。所以液压缸厚度取 25mm。则液压缸缸体外径为10D10225mm。液压缸工作行程长度可以根据执行机构实际工作的最大行程确定，并参照表 3.3 选取标准值。液压缸活塞行程参数优先次序按表 3.3 中的 a、b、c 选用。表 3.3（a）液压缸行程系列（GB 2349-80） 625 50 80 100 125 160 200 250 320 400500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000表 3.3（b） 液压缸行程系列（GB 2349-80） 640 63 90 110 140 180220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 18002200 2800 3600表 3.3（c） 液压缸形成系列（GB 2349-80） 6240 260 300 340 380 420 480 530 600 650750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 21002400 2600 3000 3400 3800液压缸长度 L 根据工作部件的行程长度确定。这里取 L=1503.2 活塞的设计由于活塞在液压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。活塞与缸体的密封形式分为：间隙密封（用于低压系统中的液压缸活塞的齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）24密封） 、活塞环密封（适用于温度变化范围大、要求摩擦力小、寿命长的活塞密封） 、密封圈密封三大类。其中密封圈密封又包括 O 形密封圈（密封性能好，摩擦因数小，安装空间小） 、Y 形密封圈（用在 20Mpa 压力下、往复运动速度较高的液压缸密封） 、 形密封圈（耐高压，耐磨性好，低温性能好，逐渐取代 Yx形密封圈） 、V 形密封圈（可用于 50Mpa 压力下，耐久性好，但摩擦阻力大） 。综合以上因素，考虑选用 O 型密封圈。3.3 导向套的设计与计算1.最小导向长度 H 的确定当活塞杆全部伸出时，从活塞支承面中点到到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度 1。如果导向长度过短，将使液压缸因间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸工作性能和稳定性。因此，在设计时必须保证液压缸有一定的最小导向长度。根据经验,当液压缸最大行程为 L,缸筒直径为 D 时,最小导向长度为:（3-2）20DLH一般导向套滑动面的长度 A，在缸径小于 80mm 时取 A=(0.61.0)D，当缸径大于 80mm 时取 A=(0.61.0)d.。活塞宽度 B 取 B=(0.61.0)D。若导向长度 H 不够时,可在活塞杆上增加一个导向套 K(见图 3-1)来增加 H 值。隔套 K 的宽度。)21BAHC（图 31 液压缸最小导向长度 12.导向套的结构导向套有普通导向套、易拆导向套、球面导向套和静压导向套等，可按工齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）25作情况适当选择。（1）普通导向套 这种导向套安装在支承座或端盖上，油槽内的压力油起润滑作用和张开密封圈唇边而起密封作用 6。（2）易拆导向套 这种导向套用螺钉或螺纹固定在端盖上。当导向套和密封圈磨损而需要更换时，不必拆卸端盖和活塞杆就能进行，维修十分方便。它适用于工作条件恶劣，需经常更换导向套和密封圈而