高地隙窄形橡膠履帶輪水旱兼用寬幅植保施肥機(jī)的設(shè)計與性能試驗(yàn).pdf

1、多年來，我國水稻生產(chǎn)的植保與施肥作業(yè)，由于常規(guī)機(jī)械無法下田，所以大多靠人力或人機(jī)結(jié)合（一般是手動噴霧機(jī)、背負(fù)式機(jī)動彌霧機(jī)及高壓噴射機(jī)）作業(yè)，其效率低、作業(yè)質(zhì)量難以控制，且勞動強(qiáng)度大，易產(chǎn)生中毒、中暑等安全事故，不適應(yīng)規(guī)模化生產(chǎn)，一直是制約水稻高產(chǎn)及全程機(jī)械化生產(chǎn)的難題。
　　現(xiàn)有機(jī)具自重較大、地隙較低，不適應(yīng)水稻后期及高桿作物作業(yè)。歐美大型高地隙自走式噴霧機(jī)性能較好，技術(shù)先進(jìn)，但只能適應(yīng)旱田作業(yè)，不適應(yīng)水田作業(yè)。日本及韓國采用小型

2、四輪驅(qū)動拖拉機(jī)（乘座式插秧機(jī)頭）作業(yè)，但由于其地隙較低，動力太?。▋H7-11馬力）且作業(yè)幅寬不大，不適合水稻后期和高桿作物作業(yè)，作業(yè)效率低，且只能噴霧，不能兼撒肥。若采用農(nóng)業(yè)航空作業(yè)，成本高，且噴霧質(zhì)量難適應(yīng)稻麥防病治蟲需要，且飛行安全性要求較高。所以急需研制適應(yīng)水稻全程植保施肥作業(yè)的經(jīng)濟(jì)適用機(jī)具。
　　本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有自走式噴霧機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了機(jī)具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，對動力拖拉機(jī)進(jìn)行了改造設(shè)計，對關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計，

3、并在Pro/Engineer環(huán)境下建立虛擬樣機(jī)，應(yīng)用ANSYS對虛擬樣機(jī)關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行檢測，利用理論力學(xué)知識對桁架進(jìn)行了力學(xué)分析，最終得到結(jié)構(gòu)合理的樣機(jī)，并進(jìn)行了動力拖拉機(jī)中試和植保施肥機(jī)性能試驗(yàn)研究，得到如下結(jié)論和成果。
　　1、根據(jù)項(xiàng)目要求，采購了TZM-20型輪式抓草機(jī)，測試其工作速度，對不符合本項(xiàng)目要求的拖拉機(jī)部分進(jìn)行改造，改造內(nèi)容包括:操縱部件改造、底盤改造、液壓油路改造和行走系統(tǒng)改造。改造后的拖拉機(jī)性能良好，具有地

4、隙高、自重輕、履帶接地面積大等特點(diǎn)，拖拉機(jī)采用封閉式駕駛室，保護(hù)駕駛員作業(yè)安全。
　　2、合理布置桁架、藥箱和配套拖拉機(jī)的位置，采用桁架前置，藥箱或撒肥機(jī)后置的結(jié)構(gòu)形式，使拖拉機(jī)前后質(zhì)量分配均勻，前后橋質(zhì)量分配比為1∶1.2。
　　3、對關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計，如:窄型橡膠履帶、驅(qū)動與導(dǎo)向齒輪、行走輪、機(jī)架、軸承座等設(shè)計，并進(jìn)行制造裝配。三角履帶高為1115mm，寬170mm，接地長度為1050mm。
　　4、進(jìn)行了動力拖

5、拉機(jī)中試試驗(yàn)，測試了其道路和田間工作速度，道路測量結(jié)果為:Ⅰ檔速度為6km/h，Ⅱ檔速度為11.8km/h，Ⅲ檔速度為21.9km/h。田間測量結(jié)果為:Ⅰ檔速度為5.9km/h，Ⅱ檔雖然能在田間行走，由于水稻田阻力大、下陷等原因行走緩慢、較吃力，Ⅲ檔根本無法啟動。為了測試拖拉機(jī)對特殊地面的適應(yīng)性能，進(jìn)行了躍埂和限深試驗(yàn)，試驗(yàn)表明拖拉機(jī)對特殊地面有很強(qiáng)的適應(yīng)性能。
　　5、桁架采用5段式，采用液壓缸對桁架進(jìn)行展開和收縮，桁架寬為20

6、m，噴幅達(dá)25m;藥箱容積為1m3;對噴灌泵、配套拖拉機(jī)、噴頭等關(guān)鍵部件進(jìn)行了選型，以及對撒肥機(jī)傳動系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計計算。
　　6、運(yùn)用PROE軟件對整機(jī)進(jìn)行了虛擬樣機(jī)設(shè)計，將驅(qū)動橋殼導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行了應(yīng)力和應(yīng)變分析，強(qiáng)度滿足要求。對次桁架、中間桁架進(jìn)行了受力分析，對連接套小端面處螺母強(qiáng)度進(jìn)行了校核計算，強(qiáng)度均滿足設(shè)計要求。
　　7、對機(jī)具進(jìn)行田間性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明機(jī)具擁有良好的穩(wěn)定性和通過性，履帶輪性能優(yōu)于橡膠鐵輪，