高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺車的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺車的設(shè)計(jì)摘要：傳統(tǒng)的耕作試驗(yàn)需要單獨(dú)進(jìn)行松土、鏟平、壓實(shí)、旋耕等工序，各工序的間隔時間較長，效率較低，而且要消耗大量的勞動力，為了解決這一問題，我們迫切的需要研制出一種新型的機(jī)械設(shè)備，用它來代替人力。高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺車正是要符合這些要求的一種機(jī)械設(shè)備，它能夠?qū)⑺赏痢㈢P平、壓實(shí)、旋耕等各道工序連為一體，并且能夠單獨(dú)控制各道工序。臺車中使用了液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)各工作部件的升降與推拉，非常的平穩(wěn)。土槽試驗(yàn)臺車必定有著很廣闊的發(fā)展前景。但由于個人水平問題及相關(guān)資料缺乏，整個設(shè)計(jì)依然存在著不足之處，需要經(jīng)過實(shí)踐的考證。關(guān)鍵詞：框架方管焊接槽鋼液壓缸TheDesignOfHigh-speedDigitalMultifunctionalSoilBinCarriageAbstract:Inthetraditionalexperimentationoffarming,wemustdoscarification,shoveling,pressingrespectively.Sothetimebetweeneverytwoworkingprocedureislong,theefficiencyislow,anditwillalsoexpandalargenumberofthelabourforce.Inordertoworkoutthisproblem,weshouldcreateanewkindofmachine.Itcantaketheplaceofmen.High-speeddigitalmultifunctionalsoilbincarriageisoneequipmentwhichcanacordwiththeserequirements.Itcandoscarfication,shoveling,pressingatthesametime,anditcancontroleachworkingprocedureexactly.Itshortensthetimebetweeneverytwoworkingprocedure,andimprovetheefficiency.Hydraulicpressuresystemisusedincarriagetoachievethefuctionoflifting,droping,pullingandpushingofeveryworkingcomponent.Itisverysteady.TheremustbeawidedevelopmentalforegroundofSoilbincarriage.Becauseofthelimitedofmyabilityandthelackofinterrelateddata,therestillbesamedisadvantage.Keywords:FrameGuagratesteeltubeJointingGrovysteelHydraulicpressureurn1緒論目前我國從中央到地方掀起了大抓農(nóng)業(yè)、科教興農(nóng)的熱潮，農(nóng)業(yè)高科技示范園區(qū)像雨后春筍遍地開花。九五期間，國家科技部將工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程列為國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程，這是唯一的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范工程項(xiàng)目，與電動汽車、小康住宅，高清晰度電視等高科技工業(yè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目并駕齊驅(qū)，這在我國還是第一次，說明了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要性。黨的十五屆三中全會做出了中共中央關(guān)于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村工作若干重大問題的決定，其中談到今后工作重點(diǎn)時，提到了現(xiàn)代集約化種養(yǎng)技術(shù)，這里面的種，它與人民生活水平與生活質(zhì)量的提高關(guān)系極為密切。因此加快農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，是適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展新階段、新形勢的迫切需要。我國農(nóng)業(yè)經(jīng)過20年來的改革與發(fā)展，目前已進(jìn)入一個新的歷史發(fā)展階段。農(nóng)產(chǎn)品供給短缺的局面已為供給相對過剩所取代，買方市場正在形成。農(nóng)民面臨著來自自然和市場兩個風(fēng)險(xiǎn)的壓力；農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨著體制轉(zhuǎn)軌，由過去受資源約束轉(zhuǎn)向來自資源和市場的雙重約束，受到了極大的困擾；農(nóng)業(yè)收入的增長也由過去依靠生產(chǎn)總量增加轉(zhuǎn)向增產(chǎn)和市場雙重依賴，而且市場條件日益突出起來。通過快速高效的農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效替代，開發(fā)出新產(chǎn)品，因而能夠有效地緩解新階段農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的兩個緊約束。農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新就是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的重新組合，用較充足的資源替代更為稀缺的資源，從而將一項(xiàng)又一項(xiàng)的稀缺資源約束解除。農(nóng)業(yè)發(fā)展與農(nóng)民增收在新階段出現(xiàn)徘徊局面，其中在很大程度上可以歸因于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與市場需求不適應(yīng)。產(chǎn)品創(chuàng)新和過程創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的兩個重要形式，通過產(chǎn)品創(chuàng)新能夠不斷改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，更新農(nóng)產(chǎn)品，生產(chǎn)出更能滿足消費(fèi)者需要的農(nóng)產(chǎn)品，通過過程創(chuàng)新還能夠開拓市場空間，從而不斷解除農(nóng)業(yè)發(fā)展的市場約束，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，增加農(nóng)民的收入1.1設(shè)計(jì)目的和意義要開發(fā)出農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的新品種，就需要進(jìn)行不斷的試驗(yàn)，而在田里進(jìn)行常規(guī)的試驗(yàn)會受到季節(jié)與氣候的影響；試驗(yàn)周期較長；試驗(yàn)重復(fù)性差；很多因素多不能控制；對比性較差；試驗(yàn)精度較低，采集的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確可靠。這使得我們迫切的需要一種特殊的，更有優(yōu)勢的試驗(yàn)環(huán)境。土槽正是在這種環(huán)境下誕生且被廣泛運(yùn)用的。利用土槽試驗(yàn)是極其優(yōu)越的研究手段，其特點(diǎn)是：試驗(yàn)可以不受季節(jié)與氣候的影響；縮短試驗(yàn)周期；試驗(yàn)重復(fù)性好；可以控制有關(guān)因素；有較強(qiáng)的對比性；試驗(yàn)精度高，采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。傳統(tǒng)的耕作試驗(yàn)需要單獨(dú)進(jìn)行松土、鏟平、壓實(shí)、旋耕等工序，各工序的間隔時間較長，效率較低，而且要消耗大量的勞動力，為了解決這一問題，我們迫切的需要研制出一種新型的機(jī)械設(shè)備，用它來代替人力。高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺車正是要符合這些要求的一種機(jī)械設(shè)備，它能夠?qū)⑺赏?、鏟平、壓實(shí)、旋耕等各道工序連為一體，并且能夠單獨(dú)控制各道工序。1.2研究內(nèi)容(1)高速數(shù)字多功能土槽試驗(yàn)臺車框架設(shè)計(jì)；(2)鏟子、旋耕機(jī)、壓實(shí)滾和試驗(yàn)臺車框架的連接；(3)鏟子、旋耕機(jī)和壓實(shí)滾子的驅(qū)動；2臺車外部框架的設(shè)計(jì)由于方管結(jié)構(gòu)具有剪心、形心重合，抗扭性能好，抗彎剛度較大，組成的結(jié)構(gòu)外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，所以決定臺車的外部框架采用方管結(jié)構(gòu)。如圖1所示為方形鋼管的截面示意圖。根據(jù)臺車的整體結(jié)構(gòu)，決定選擇160160mm的方形光管圖1：方形鋼管截面圖2.1國內(nèi)外鋼管結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀鋼管結(jié)構(gòu)的應(yīng)用始于英國，Sheffield大學(xué)的Eastwood與Wood(1970年)提出了非常重要的設(shè)計(jì)方法。Steleo公司(1971年)出版了世界上第一本鋼管連接設(shè)計(jì)手冊，1981年又出版了該手冊的第二版；20世紀(jì)70年代末80年代初國際管結(jié)構(gòu)和研究會(CIDECT)也開始進(jìn)行大量的研究工作；隨后國際焊接協(xié)會(IIW)在1981年發(fā)表了一套新的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，并于1982年對這些方法作了修正。這些方法被認(rèn)為是比較合理的鋼管連接設(shè)計(jì)方法。隨后在20世紀(jì)80年代人們對鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識，并有了一些有關(guān)鋼管的正規(guī)出版物，如“CIDECTBook”(CIDECT1984)；1985年后IIW又給出了焊接鋼管連接的疲勞設(shè)計(jì)，對其靜載焊接接設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了更新，出版了這一設(shè)計(jì)方法的第二版(IIW1989)新的設(shè)計(jì)方法得到國際上的廣泛認(rèn)可，被許多國際組織采用。如歐洲規(guī)范Eurocode3、德國DIN、美國AWS、英國BS、加拿大CAN/CSAS161一M89、日本AIJ、CIDECT鋼管設(shè)計(jì)指導(dǎo)“一、CONSTRUCTIONALSTEELDE-SIGN等規(guī)范和著作中。2.2方管焊接要注意的問題(1)方管桁架的受力模型應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)連接形式及荷載情況綜臺確定，不能簡單地認(rèn)為是鉸接。(2)與一般節(jié)點(diǎn)板桁架不同，焊接方管桁架的承載力不僅決定于桿件的承載力，而且取決于節(jié)點(diǎn)連接強(qiáng)度。而節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不僅依賴于焊縫的強(qiáng)度，而且取決于節(jié)點(diǎn)的連接方式和連接桿件的幾何參數(shù)。(3)節(jié)點(diǎn)的失效模式與連接桿件的幾何參數(shù)、連接方式有關(guān)，限定參數(shù)的取值范圍，可以控制節(jié)點(diǎn)的失效模式。連接強(qiáng)度的計(jì)算公式是依據(jù)這些因素來確定的。(4)與一般節(jié)點(diǎn)板桁架結(jié)構(gòu)相比，焊接方管桁架對材料的利用更充分、受力更合理、桿件數(shù)量少、制造加工簡單、結(jié)構(gòu)形式美觀，是一種很有前途的結(jié)構(gòu)形式。(5)鋼管結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢為連接方式越來越簡化。即：只要有可能就要取消節(jié)點(diǎn)板、加勁肋及其它加強(qiáng)措施。在各種桁架類型中以Warren型最為經(jīng)濟(jì)，這種桁架的腹桿數(shù)量少，桁槊節(jié)點(diǎn)數(shù)量少，與Pratt桁架相比Warren桁架只有它一半數(shù)量的腹桿和節(jié)點(diǎn)，較長的受壓桿發(fā)揮了鋼管構(gòu)件的有效受壓特性，桁槊的制造費(fèi)用和總費(fèi)用都比較低，所以被普遍采用。2.3通過確定裝配焊接順序來合理地焊接2.3.1局部焊接順序由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，工件施焊中無法自由收縮，因此裝配焊接順序的選擇以盡量減少收縮變形為目標(biāo)。先將各件點(diǎn)固，如圖3所示槽鋼內(nèi)部形成了一個小范圍的剛性夾持區(qū)，槽鋼相當(dāng)于一個小的剛性夾具，所以先進(jìn)行槽鋼內(nèi)部三條焊縫的第一層焊接，完成后轉(zhuǎn)到另一處重復(fù)上述過程直至各槽內(nèi)部焊縫第一層焊完。然后重復(fù)以上過程完成槽鋼內(nèi)部焊縫其余層的焊接。內(nèi)部焊縫完成后再進(jìn)行