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3、dit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Company Logo,毕业设计答辩,课,题:开沟机的设计,姓 名,:,姜荣克,专 业,:,农机082,学 号,:,200802120912,201,2,年,5,月,本文的设计思路是以开沟装置为研究对象,以,功耗低,、,适应性强,和,可操作性好,为目标,为研究一种适用于开挖窄而深的地下沟槽,埋设在地下排水管道或铁道,邮电,城建等部门用于埋设电缆于管道等要求的链刀式开沟机指出依据。,系统的背景及意义,论文的结
4、构和主要内容,1、链式开沟机的总体设计,2、链式开沟机的工作部件的设计,3、动力传动系统的设计,4、机身和安全装置,1、链式开沟机的总体设计,参照传统的开沟机,对链式开沟机其基本结构研究可以分为四大部分:工作部件;动力传动系统;机身和安全装置等。,1、链式开沟机的总体设计,工作部件:工作部件包括完成主要工作的主动型工作部件和完成辅助工作的从动型工作部件。主动型工作部件是以特种链条带动的,切削刀片,。链条带动刀片做往复运动继而进行挖土工作。,动力传动部件:机械式的驱动系统主要包括万向传动和齿轮传动两部分,其动力来自拖拉机的动力输出轴。万向传动是通过带有空间可变角度的成对使用的万向节传递动力,适用
5、于可变轴线位置的传动,它连接在拖拉机的动力输出轴和开沟机的,减速箱,之间。齿轮传动是一级或两级以上的减速装置,用于成倍地降低动力输出轴的转速并改变动力传递方向,最终将动力传递给开沟机链轮并带动开沟链进行开沟工作。,1、链式开沟机的总体设计,机身:机身包括大架、主梁和,链条支撑梁,。机架是开沟机的骨架;所有部件均连接在机架上。主梁上联接液压升降油缸,用于控制链刀的升降。主梁尾部装有刮土板,可刮出沟底的土,保持沟底平整。链条支撑梁与主梁相联结,用于保持链刀的正常运动。目前我国链式开沟机多采用平行梁架,用钢管或槽钢焊合而成。,安全装置:安全装置的作用是防止旋转开沟机过载(或过载时的保护措施),保护拖
6、拉机的动力输出轴和开沟机的传动系统。使用最多的是摩擦片式,安全离合器,,一般安装在开沟机传动系统的输入端。此外,变速箱设计有一个倒速档位,可以在过载卡住链条时,倒速运转,退出卡在重土壤中的链条。,2、链式开沟机的工作部件的设计,图3-1开沟装置结构图,1提升油缸2螺旋装置,3支撑链轮4刀架板5链条,2、链式开沟机的工作部件的设计,本课题主要是对链式开沟机的开沟装置进行重新再设计,而对开沟装置设计的重点,是对开沟链刀的设,计。,表 2-2 开沟机的工作参数,开沟宽度/mm,200,开沟深度/mm,2000,开沟链刀刀片节距/mm,64,发动机功率/kw,64,发动机转速/rpm,2200,前进速
7、度km/h,1.9,链条线速度m/s,1.5,开沟链与水平方向的夹角,45,2-1、,链刀切削厚度,刀片切削厚度可按以下公式计算:,式中:,开沟链刀的运行速度(m/s),开沟机水平移动速度(m/s),开沟链刀刀片节距(mm),工作链刀对水平面的倾角()。,2-2、,链刀切削宽度,现挖宽为200mm,查表3-4选择8Inch 的切割齿。此种系列刀具需要五个切割齿组成一个循环。,刀具,4 Inch cutter,7 Inch cutter,8 Inch cutter,10 Inch cutter,12 Inch cutter,14 Inch cutter,尺寸(cm),10.16,17.78,20
8、32,25.40,30.48,40.64,表3-4切割齿尺寸系列,b,=,式中 B沟槽的宽度,2-3、,链刀切削面积,链刀切削面积由切削宽度与链刀切削厚度之积。切削面积A的计算公式如下:,A=b,2-4、,单个齿的切削阻力,单个齿的切削阻力的计算公式如下:,F=,A,式中,面挖掘比阻力,2-5、,总切削阻力,总切削阻力的计算公式如下:,=F,n,式中 n参加切削齿的个数,取n=13,。,开沟机工作时各部分的功率消耗,根据能量守恒定律,可将发动机的功率分为,工作部件链条传动所消耗的功率、机器前进所需的功率、辅助机械的传动所消耗的功率。,开沟机的传动总功率可按下式计算:,式中:,工作部件链条传动
9、所消耗的功率(kW),机器前进所需的功率(kW),辅助机械的传动所消耗的功率(kW),2-6、,工作部件链条传动所需的功率,工作部件链条传动所消耗的功率,式中:,绞龙推运土壤刀沟旁所消耗的功率(kW);,切削土壤功率;,沿沟升运土壤所消耗的功率;,2-7、,绞龙推运土壤刀沟旁所消耗的功率,工作部件链条传动所消耗的功率,式中M扭矩,单位:Nm,n转速,单位:r/s,=2,Mn,2-7、,绞龙推运土壤刀沟旁所消耗的功率,节距为P=175mm,测得分土器叶片的表面积A=307,590。,分土器分离土壤的体积:,V=AP,分离土壤的重量:Q=Vg,分离土壤所产生的扭矩:M=,2-7、,绞龙推运土壤刀沟
10、旁所消耗的功率,式中:摩擦力距的平均半径由以下公式确定:,=r+(Rr)/2,式中:,r分土器杆的半径,r=38mm。,R螺旋分土器叶片半径,绞龙与土壤间的摩擦系数=0.9,2-8、,切削土壤功率,切削土壤功率,式中:Q挖沟机的技术生产率;,挖掘比阻力。,(V 级土壤)取 =410N/m。,2-8、,切削土壤功率,切削土壤功率,式中:Q挖沟机的技术生产率;,挖掘比阻力。,(V 级土壤)取 =410N/m。,2-8、,切削土壤功率,理论生产率,式中:开沟机水平移动速度(m/h),B开沟宽度(mm),H开沟深度(mm),Q=BH,2-8、,切削土壤功率,理论生产率,式中:开沟机水平移动速度(m/h
11、B开沟宽度(mm),H开沟深度(mm),Q=BH,2-9、,沿沟升运土壤所消耗的功率,理论生产率,式中:土壤的密度,H挖掘土壤层重心到卸载水平面的距离,链式开沟机的设计结果,链刀切削厚度/mm,15.9,链刀切削宽度/mm,40,总切削阻力/N,3307.2,链条总功耗/KW,19.53,发动机功率/KW,48.83,主轴的设计,1 动力输入链轮 2 主轴支撑侧板 3 轴承 4 主轴 5 轴承座 6 升降套筒 7 主动链轮,动力传递示意图,变速箱的设计,4、机身和安全装置,结束语,但由于本人的知识水平和实际经验的限制,论文中有些问题未得到完整的解决。对于开沟机的总体参数确定中,功率消耗的最优选择仍需要做进一步的研究,文章中只就该问题做了一定量的定性分析,基于功率消耗方程的定量分析有待在今后需要做更稳详细的探讨和研究,。,汇报完毕,请各位老师,批评指正,谢 谢!,






