4SWO-1.2型船式水力挖藕机的研制

论文摘要

目前,我国莲藕收获作业的机械化程度还很低,藕农每年冬天仍然采用原始的下田用手抠藕的办法采挖成熟的藕来出售,因此挖藕工作的劳动强大,生产率很低。近年来,各地相关单位进行了挖藕机械的研制工作,已收到了一定的成效。但是,国内的挖藕机产品存在机器笨重、工作不稳定、挖藕效果不理想、造价成本高等问题,且大部分挖藕机产品以挖掘湖藕为主,不适宜浅水藕种植地区的采收。而国外进口挖藕机产品价格高昂,并不适应我国国情。所以当前挖藕机械在国内尚处试验开发阶段,还没有定型理想机型可选。如果能够开发出一种高效、低作业强度并且造价低廉的挖藕机产品,将会大大提高挖藕效率,加快莲藕产业发展。本文正是基于这种想法,结合项目单位的实际需求,设计开发了4SWO-1.2型船式水力挖藕机。在查阅国内外有关挖藕机械资料的基础上,对项目所在地区进行了实地考察,分析对比了不同机型及结构的优缺点,确定了工作目标,提出了船式牵引结构与高压喷流冲藕的设计方案。从藕的物理特性出发,对挖藕机的主要性能参数进行了研究。并以此为理论依据,确定了动力解决方案,合理选用了水泵,并对整个管路的压力损失进行了分析计算。对前进部分,摆动部分,船体等部位的装置进行了结构设计,对一些关键部分进行了强度校核。设计了提供整机前进与喷头摆动动作的液压系统,完成了液压系统的配置、液压元件的选型。绘制了挖藕机所有零部件的CAD图纸,采用标准化零部件提高机器的标准化程度,为以后的批量生产奠定了基础,具有较好的技术经济效果。试制了样机,通过藕田试验证明了4SWO-1.2型船式水力挖藕机具有工作安全可靠、挖藕效率高、损藕率低的优势,而且造价比国内同类产品低。该机有进一步开发与推广的价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究目的与意义
• 1.2 国内外挖藕机械的研究现状及存在的问题
• 1.2.1 国外挖藕机械的研究现状
• 1.2.2 国内挖藕机械的研究现状
• 1.2.3 国内外挖藕机械存在的问题
• 1.3 藕的物理特性概述以及需要解决的关键问题
• 1.3.1 藕的物理特性
• 1.3.2 需要解决的关键问题
• 1.4 课题来源、主要研究内容及方法
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 主要研究内容
• 1.4.3 研究方法与技术路线
• 第二章 4SWO-1.2型挖藕机总体设计方案的确定
• 2.1 挖藕机整机设计方案
• 2.1.1 设计原则
• 2.1.2 整机方案的设计
• 2.2 结构组成
• 2.3 工作流程
• 2.4 主要技术参数
• 第三章 水泵的选择与计算
• 3.1 水泵扬程及流量的确定
• 3.2 水泵配套功率
• 3.3 扬程损失计算
• 3.3.1 计算实际流量
• 3.3.2 管道的沿程压力损失
• 3.3.3 吸入管路阻力损失
• 3.3.4 分水器的局部损失
• 3.3.5 喷头的压力损失
• 第四章 动力解决方案
• 4.1 动力装置的确定
• 4.2 柴油机动力输出轴的设计
• 4.3 柴油机与液压泵的连接
• 第五章 牵引装置的设计
• 5.1 牵引装置的计算
• 5.2 链传动设计
• 第六章 摆动部分的设计
• 6.1 摆动的实现
• 6.2 喷头的布置
• 6.2.1 对称式结构
• 6.2.2 整体式结构
• 6.3 液压缸的固定
• 6.4 导轨及滑块的设计
• 6.5 管夹的选用
• 6.6 分水器的设计
• 6.6.1 摆动部分的分水器
• 6.6.2 泵出水口处的分水器
• 6.7 喷头的设计
• 6.8 分水器固定支架的设计
• 6.9 支架的设计
• 6.10 摆动机构的强度校核
• 6.10.1 理论质量
• 6.10.2 强度校核
• 第七章 船体的设计
• 7.1 挖藕机重量统计
• 7.2 船体型线的确定
• 7.3 挖藕机船体的总体布置
• 7.3.1 船体布置要求
• 7.3.2 船体的具体布置
• 7.4 船体结构校核
• 7.4.1 材料选择
• 7.4.2 船体底板强度校核
• 7.4.3 槽型钢强度校核
• 第八章 液压系统的设计
• 8.1 液压系统回路
• 8.2 液压系统主要参数计算
• 8.3 液压元件的选择
• 8.4 油箱的设计
• 第九章 藕田实验
• 9.1 试验条件
• 9.2 试验结果与分析
• 9.2.1 转速与水压测量
• 9.2.2 工作性能测试
• 第十章 结论与建议
• 10.1 结论
• 10.2 建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 硕士研究生期间发表的论文