小型烟草旋耕起垄成穴一体机设计

烟草是我国重要的经济作物,种植烟草对提高农民收入、增加国家财政税收具有重要作用。但是,传统的烟草种植各环节机械化水平低、生产效率低、劳动强度大,特别是整地、起垄和人工成穴环节最为繁重,所成穴孔标准难以达到高产优质的效果。研究耕整起垄成穴一体机,对减少土壤扰动、提高工效、增产增收有积极作用。本文结合烟草种植农艺要求,设计了一种小型烟草旋耕起垄成穴一体机,为烟草移栽前整地起垄和垄上成穴机械提出了一种新的设计方案。论文主要工作包括:(1)设计了一种小型烟草旋耕起垄成穴一体机。通过对国内外相关机具的起垄、成穴方式进行分析研究,确定了本次设计的起垄成穴方案,结合烤烟种植农艺要求对起垄成穴标准进行确定,提出了一种小型烟草旋耕起垄成穴一体机的设计方案。其结构主要由手扶拖拉机、传动系统组合、旋耕起垄刀轴组合、垄上成穴机构、地轮、主机架和机罩等组成。(2)对主要工作部件进行了结构设计。主要包含:起垄器的结构设计;起垄器刀轴总成设计,起垄刀轴的设计、起垄刀片的选择和布置;对切削土壤进行受力分析和运动分析,确定了机构设计合理;对成穴机构的运动轨迹和工作参数分析,得知该曲柄摇杆成穴机构理论上可实现垄上成穴要求。(3)对主要部件进行了静力分析。结合设计要求,用Pro/Engineer软件对整机进行整体设计,建立了三维模型,并进行了优化,在ANSYS环境下对主要受力部件起垄刀主轴和总轴进行了静力分析。通过受力分析可知,起垄刀轴所受扭矩为456.74N·m,圆周力为31034.2?N,沿刀轴向外轴向力为675.5N;起垄刀主轴的最大应力为77.881MPa,总变形量为0.10566mm,起垄刀总轴的最大应力为88.836MPa,总变形量为0.18424 mm,轴的设计符合设计要求。(4)完成了样机试制,并在空地上对样机的作业性能进行田间试验,试验结果表明:起垄器缺少修垄机构设计,作业环境不好,所成土垄形状不一;工作部件大部分裸漏在外不美观;整机缺少乘坐机构,作业后起好的土垄易被踩踏。(5)对样机进行了改进和优化。针对田间试验中发现的问题,进一步对样机进行了改进和优化,设计了修垄机构、乘坐机构。