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农业机械学课程设计


农业机械专业课程设计
JD—2140 拖拉机配置 AeromatⅡ气吹式精密播种机 机组干涉与安全距离校核
1 目的和任务 课程设计所研究的对象是机组,即拖拉机与农机具挂接(牵引、悬挂或半 悬挂)所形成的作业机组,研究各种农业机械在挂接和运行中的共性问题,这些 问题在农业机械设计、研究和使用中具有普遍性。农业机械专业课程设计,是农 业机械学的一项重要实践训练,它通过对机组机构的测量、作图、力学分析和数 据计算训练学生掌握机组配置、 校核和调整的基本技能,使学生具备从事农业机 械设计、研究及使用的必要素质和能力。要求完成两项基本任务:机组的机构运 动简图(机动图)和课程设计报告。

2 课程设计选题
(1)小组课程设计选题 JD - 2140拖拉机配置AeromatⅡ气吹式精密播种机;

(2)本人课程设计选题 机组部件相对运动干涉与安全校核 3 引言
播种机组的干涉与安全,很大程度上决定于机组的配置状态,一般需经反 复地配置、校核与调整,才有可能避免机组出现干涉。此次课程设计所研究机组 中的 JD—2140 拖拉机为 JOHN DEER 公司产品,AeromatⅡ气吹式精密播种机 为德国贝克公司产品, 考虑机组在保证正常工作的前提下机组在总吹面提升到最 高位置时是否会与拖拉机的防护玻璃发生干涉, 以及机组在水平面内下拉杆是否 会与拖拉机轮胎发生干涉。研究结果表明,该机组经过合理配置,不仅能保证较 好的工作状态, 而且具有较大的安全距离,有效地解决了播种机组的干涉与安全 问题。

4 机组技术参数的调查与观测

4.1 数据调查
1

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表 1 JD—2140 拖拉机的主要技术参数

参数名称 功率/hp 下悬挂杆允许 垂直载荷/kg 标准长度 完全收缩 拖车挂钩 转速/r/min PTO 功率/kw/hp 公称直径/mm 液压工作压力/kg/cm2 液压悬挂提升能力/kg 使用重量/kg 前轮垂直载荷/kg 后轮垂直载荷/kg 轴距/mm 前轮轮距/mm 后轮轮距/mm 外形尺寸 长×宽×高/mm

参数数值 82 680 1000 1000 540 1000 53/72 φ 35 155 3630 3500,≤5100 1170,≤1620 2330,≤4000 2290 1610—2010 1610—2440 3790×2070×2660

表2

AeromatⅡ气吹式精密播种机主要技术参数

参数名称 前进速度/km/h 工作幅宽/mm 单体幅宽、行距/mm 最大播深/mm 地轮划转系数 结构重量/kg 重心坐标/mm

参数数值 8.2 3600 600 130 8.0 1331(8 行) 1431.2(12 行) X=560
2

9.2 4200 700

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2.2 数据观测
表3 参数名称 前后轴距 前轮轮距 后轮轮距 前轮直径 前轮宽度 后轮直径 后轮宽度 拖拉机陷深 上拉杆长度 底盘高度 下悬挂点坐标 提升臂与拖拉机铰接点坐标 提升臂外点间距 提升臂长度 下拉杆总长度 下拉杆点到转点距离 下拉杆内点间距 下拉杆外点间距 后桥限位点宽度 后桥限位点距后轮轴 外形尺寸 长×宽×高 JD—2140 拖拉机技术参数测定 参数数值/mm 2290 1740 1600 1060 300 1480 420 50(经验数据) 550—800 706 (-150,+200,-506) (0,+170,1006) 500 250 900 600 400 810 450 290 3601×2020×2660

3

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表4 Aeromat 气吹式精密播种机技术参数观测 参数名称 最大耕深/mm 地轮划转系数 结构重量/kg 重心坐标/mm 悬挂架高度/mm 上下挂接点之间的距离/mm 地轮半径、宽度/mm 开沟器总长/ mm 开沟器总宽/ mm 开沟器尾部长度/ mm 开沟器尾部宽度/ mm 镇压轮半径、宽度/mm 镇压轮与机架距离/mm 地轮轴与机架距离/mm 沉陷深度/mm 外形尺寸 长×宽×高/mm 190 1261 955 50(经验数据) 1500×3500×1350 300 430 160 140 130 150 参数数值 130 8.0 1200(6 行) X=560 430 545 115 Z=440

5 播种机组的技术参数配置
JD—2140 拖拉机配置 AeromatⅡ气吹式精密播种机可实现拖拉机牵引的一 组技术参数为悬挂机构的提升杆长 719mm, 下拉杆下倾 2 度, 上拉杆长 720mm。

6 机组相对运动干涉与安全的校核 6.1 机组水平面相对运动干涉与安全的校核
考察水平面内机组部件的相对运动是否存在干涉,要求 e>100mm

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图 1 水平面内机组部件的运动干涉 6,2 机组纵垂面运动干涉的校核
考察纵垂面内机组部件的相对运动是否存在干涉,要求 e>100mm

图 2 纵垂面内机组部件的运动干涉 7 结论
JD—2140 拖拉机配置 AeromatⅡⅡ气吹式精密播种机, 水平面内机组部件相 对运动干涉与安全的校核距离 e 为 100.8mm,纵垂面内机组部件相对运动干涉与 安全的校核距离 e 为 180.7mm。考虑到干见的几何形状问题,应在安全距离的基 础上加上干见的宽度, 以及轮胎的形状细节所造成的安全距离的增大,满足干涉 与安全的距离要求,机具升在极限位置不存在干涉现象。

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8 课程总结
通过为期两周的农业机械课程设计,采用数据调查与实际观测,对农业机械 的作业原理有了更加清晰地了解,并对农业机械的作业调整更加明确,为了保证 作业的干涉与安全, 必须在保证良好的作业性能的前提下确保农业机械在非工作 状态下的安全距离在一定的范围之内。 本次课程设计采用小组的形式,各个同学分别研究大课题的不同方面,而各 个同学的不同方面又必须相互协调,增强了同学之间的团队合作能力,为将来的 工作提供了团队实践的机会,在提升个人能力与团队意识方面意义重大。

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参考文献
[1] 李宝筏.农业机械学.北京:中国农业出版社 农业机械学 (第二版) 北京: . 中国农业出版社, 1999.11 [2] 北京农业工程大学. [3] 南京农业大学.农业机械学.北京:中国农业出版社,1996.8 [4] 桑正中、 吴守一等. 农业机械学 (第二版) 北京: . 机械工业出版社, 1987.11 [5] 东北农学院主编.农业生产机械化(北方本,第二版).北京:中国农业出 版社,1981.12 [6] 山西农业大学.画法几何与机械制图.中国农业出版社,2007.8 [7] 中国农业机械化研究院. 农业机械设计手册 (第二版) 北京机械工业出 版 . 社,2000.7 [8] R·A·凯普纳.农业机械原理。北京:机械工业出版社.北京:机械工业 出版社,1978.3

[9] 机械工程手册、电机工程手册编辑委员会编.机械工程手册(第二版)第 14 卷 专用机械卷(一) .北京:机械工业出版社,1997 . [10] 中华人民共和国国家标准 GB446 机械图

附录 A:JD-2140 拖拉机配置 AeromatⅡ气吹式精密播种机 纵垂面机组机构运动简图 附录 B:JD-2140 拖拉机配置 AeromatⅡ气吹式精密播种机 水平面机组机构运动简图

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