目錄摘要 IAbstract II第一章緒論 51.1研究背景及意義 51.2蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 61.2.1大型草方格鋪設(shè)固沙車的研究現(xiàn)狀 61.2.2中小型草方格鋪設(shè)機(jī)械的研究現(xiàn)狀 91.3主要內(nèi)容及技術(shù)路線 111.3.1主要內(nèi)容 111.3.2技術(shù)路線 111.4本章小結(jié) 12第二章蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的總體方案的設(shè)計(jì) 132.1蘆葦草方格鋪設(shè)裝置方案需求分析 132.2工作形式及黑箱分析 132.3蘆葦草方格鋪設(shè)裝置方案設(shè)計(jì) 132.3.1開溝機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 132.3.2送料機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 142.3.3插草機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 152.3.4覆土機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 162.3.5行走機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 162.4整機(jī)方案工作原理 172.5總體方案評(píng)價(jià) 182.6本章小結(jié) 18第三章蘆葦草方格鋪設(shè)裝置關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193.1整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193.2開溝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 193.2.1開溝器需求分析 193.2.2芯鏵式開溝器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 203.2.3開溝器固定及高度調(diào)整機(jī)構(gòu) 213.3送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 213.3.1料斗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 213.3.2送料撥輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 223.3.3撥輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 233.4壓草機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 263.5覆土機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 273.6行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 293.6.1行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 293.6.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用 293.6.3傳動(dòng)選型與計(jì)算 313.7本章小結(jié) 32第四章關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)安全校核 334.1開溝機(jī)構(gòu)的有限元分析 334.1.1網(wǎng)格模型 334.1.2設(shè)計(jì)工況 344.1.3計(jì)算結(jié)果 354.2覆土機(jī)構(gòu)的有限元分析 364.2.1網(wǎng)格模型 364.2.2設(shè)計(jì)工況 374.2.3計(jì)算結(jié)果 384.3本章小結(jié) 40第五章結(jié)論與展望 415.1結(jié)論 415.2展望 41參考文獻(xiàn) 42致謝 44

第一章緒論1.1研究背景及意義荒漠化，被稱為“地球的癌癥”，它威脅著全球2/3國(guó)家和地區(qū)、1/5人口的生存和發(fā)展[1]?；哪峭恋赝嘶木唧w表現(xiàn)，多發(fā)生在干旱、半干旱、濕潤(rùn)地區(qū)，其與人類活動(dòng)、氣候改變等多種因素關(guān)系密切，表現(xiàn)為耕地、草地、林地退化，呈現(xiàn)出沙漠化。當(dāng)荒漠化地區(qū)形成后，其內(nèi)部生態(tài)環(huán)境非常脆弱，土壤承載能力、自然資源可開發(fā)及利用程度都在下降?；哪藢?duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞外，還會(huì)影響社會(huì)安定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。荒漠化會(huì)對(duì)水利、交通、生態(tài)環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成不同程度的破壞，荒漠化已經(jīng)影響全世界1/5的人口和1/3的陸地面積，全球每年因此造成經(jīng)濟(jì)損失423億美元，這對(duì)工農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、人們生活造成了嚴(yán)重影響[2]。圖1.1土地荒漠化中國(guó)是荒漠化程度比較嚴(yán)重的國(guó)家之一，我國(guó)的荒漠化情況有了一定改善，但仍然存在一些問題。受自然因素影響，如強(qiáng)勁風(fēng)力作用、溫度升高、降水減少等，未從根源上遏制荒漠化發(fā)生。治理工作雖然取得了一定的成績(jī)，但在局部地區(qū)仍有蔓延趨勢(shì)[3]。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外防風(fēng)治沙的措施研究，其中人工鋪設(shè)草方格是一種非常有效的防風(fēng)治沙技術(shù)。圖1.2鋪設(shè)草方格、建立柵欄圖1.3沙漠公路旁設(shè)置草方格因?yàn)橄鄬?duì)于其它固沙技術(shù)方法，比如生物治沙技術(shù)、化學(xué)治沙技術(shù)等，草方格固沙不受水的限制，任何季節(jié)都可以進(jìn)行鋪設(shè)，并且埋在沙土中的散長(zhǎng)草可以改良和提高沙土中的養(yǎng)分，促進(jìn)沙生植物的生長(zhǎng)，不對(duì)環(huán)境造成污染，方法簡(jiǎn)單有效，可在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到防風(fēng)治沙的作用，在短期內(nèi)有效地改善生態(tài)環(huán)境[4]。且草方格多設(shè)置于沙漠公路兩側(cè)，目的在于降低沙丘流動(dòng)對(duì)公路表面的阻礙及其他不利影響，從而維護(hù)沙漠公路的正常運(yùn)行，提高車輛通行安全程度[5]。蘆葦為禾本科蘆葦屬植物，是適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、種質(zhì)資源十分豐富的世界性植物。蘆葦生長(zhǎng)后，因其具有強(qiáng)大的地下須根系和縱橫交錯(cuò)的根狀莖，使表土層加固，地上莖阻水，降低雨水流速，可使水土流失減輕甚至不流失，同時(shí)對(duì)防風(fēng)固沙，降低地面蒸發(fā)亦有很大作用[6]。在新疆獨(dú)特的地貌特征和干旱的氣候條件下，蘆葦分布極為廣泛，野生蘆葦資源豐富，因此新疆地區(qū)草方格多采用蘆葦制作，形成了整平邊坡→測(cè)量放樣→蘆葦制備→鋪放蘆葦→蘆葦植入→質(zhì)量檢測(cè)→完工驗(yàn)收的蘆葦草方格沙障防護(hù)工程的獨(dú)特施工工藝流程[7]。圖1.4蘆葦桿圖1.5人工鋪設(shè)草方格目前為止，草方格作業(yè)基本上是人工或半機(jī)械化作業(yè)。人工鋪設(shè)時(shí)作業(yè)人員采用鐵锨等工具將稻草等植物秸稈插入沙層，形成半隱蔽式沙障以起到降低或阻擋風(fēng)沙流動(dòng)的作用。但由于防治地區(qū)遠(yuǎn)離城市，交通條件差、環(huán)境惡劣，每人每天平均最多僅可鋪設(shè)200m2左右，勞動(dòng)強(qiáng)度大、鋪設(shè)速度慢、沙障不均勻且質(zhì)量不穩(wěn)定[8]。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有大型機(jī)械化鋪設(shè)機(jī)器體型笨重、造價(jià)昂貴、無法適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，因此，針對(duì)現(xiàn)有鋪設(shè)機(jī)械存在的問題，設(shè)計(jì)一款中小型蘆葦草方格鋪設(shè)裝置具有極大的研究?jī)r(jià)值。1.2蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1大型草方格鋪設(shè)固沙車的研究現(xiàn)狀甘肅建投聯(lián)合北京林業(yè)大學(xué)共同研制的世界首臺(tái)LGSV-200型多功能立體固沙車，如圖1.6所示，在騰格里沙漠中通過了樣機(jī)試驗(yàn)，正式引領(lǐng)了機(jī)械化治沙的革命[9]。甘肅建投又通過技術(shù)改進(jìn)研制了第二代產(chǎn)品GSDQ750-132L單項(xiàng)牽引式固沙機(jī)，如圖1.7所示，該設(shè)備每小時(shí)可鋪設(shè)8.5畝草方格，每天可鋪設(shè)草方格約50畝，效率可達(dá)到人工治沙的50～80倍[10]，大幅節(jié)省了人力、減少了人工成本、提高了草方格鋪設(shè)的效率。圖1.6LGSV-200型多功能立體固沙車圖1.7GSDQ750-132L單項(xiàng)牽引式固沙機(jī)劉晉浩等人[11]發(fā)明了一種將工程治沙與生物治沙結(jié)合的多功能立體固沙車，通過裝備縱向、橫向鋪設(shè)裝置，將草箱中的散草壓入沙地中形成規(guī)格尺寸為1m×1m或2m×2m的草方格沙障。雷凱龍等人[12]設(shè)計(jì)的固沙車?yán)貌萘涎b載模塊，將散草裝載好后，由輸送模塊持續(xù)輸出，再由作業(yè)裝置壓入草料，形成草方格。張文柱[13]介紹了一種使用速度合成的草方格鋪設(shè)機(jī)械，集行走、換草、鋪草于一體，使機(jī)器在移動(dòng)的同時(shí)，可對(duì)兩個(gè)方向的草方格進(jìn)行鋪設(shè)。王述洋等[14]發(fā)明了一種既能完成連續(xù)縱向多行草方格沙障鋪設(shè)又可完成按一定間距橫向草沙障的全自動(dòng)鋪設(shè)栽植聯(lián)合機(jī)。他們的設(shè)計(jì)可一次性完成橫縱兩方向鋪設(shè)，避免二次工作，節(jié)省勞動(dòng)成本，但設(shè)備體型較大，靈活性有待提高。1—隔灌裝置2—底盤3—液壓泵4—噴播裝置5—上料裝置6—儲(chǔ)物間7—主體草箱8—縱向鋪設(shè)系統(tǒng)9—橫向鋪設(shè)系統(tǒng)10—苗條插植裝置圖1.8多功能立體固沙車圖1.9機(jī)械化固沙設(shè)備固沙車針對(duì)橫向插草機(jī)構(gòu)，不少學(xué)者也進(jìn)行了深入研究。唐偉國(guó)[15]設(shè)計(jì)了一種多桿步進(jìn)式并聯(lián)橫向插草機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)由兩套連桿機(jī)構(gòu)并聯(lián)成排布置而成，在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，可以與其他縱向鋪設(shè)機(jī)構(gòu)配套使用；但鏈傳動(dòng)存在“多邊形”效應(yīng)，讓鏈傳動(dòng)磨損加快，可靠性降低。李躍娟[16]設(shè)計(jì)的草方格橫向鋪設(shè)機(jī)構(gòu),采用氣動(dòng)插草機(jī)。該機(jī)構(gòu)的插刀采用氣缸去驅(qū)動(dòng)，采用搖桿來進(jìn)行速度、位移的放大,以達(dá)到插入速度要求；但采用氣缸驅(qū)動(dòng)，考慮氣體的可壓縮性，可能會(huì)因?yàn)樯车刈枇μ蠖鴮?dǎo)致無法插入的情況。1—橫向輸草機(jī)構(gòu)2—橫向推草機(jī)構(gòu)3—多桿輸草機(jī)構(gòu)4—干草5—沙地1—?dú)飧?—遙桿3—導(dǎo)向筒4—插刀圖1.10多桿步進(jìn)式并聯(lián)橫向插草機(jī)構(gòu)圖1.11橫向鋪設(shè)氣動(dòng)式插入機(jī)構(gòu)司凱[17]設(shè)計(jì)的插草機(jī)構(gòu)，將“863”計(jì)劃設(shè)計(jì)的草方格鋪設(shè)機(jī)中橫向鋪設(shè)系統(tǒng)的散草插入方式改進(jìn)成擺線步進(jìn)式插入機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)降低了整車的振動(dòng)沖擊，更好的解決了散草的壓入困難問題，散草替代草簾進(jìn)行鋪設(shè)降低了鋪設(shè)的成本，并實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)沙障厚度的可調(diào)；但會(huì)出現(xiàn)散草輸送過程中纏繞到轉(zhuǎn)動(dòng)部件上去的現(xiàn)象，造成輸草機(jī)構(gòu)的堵塞。李妍[18]發(fā)明了一種自動(dòng)化生態(tài)修復(fù)用草方格輔助成型機(jī)。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)沙槽內(nèi)部散亂麥草的整理，并且利用往復(fù)推壓的方式，將沙槽內(nèi)散亂的麥草輸送進(jìn)沙槽兩側(cè)的沙土內(nèi)部，同時(shí)將沙槽兩側(cè)沙土表面的沙子也向槽內(nèi)撥推，將麥草進(jìn)一步加固，使得麥草不易被風(fēng)吹散導(dǎo)致草方格成型失敗。1—底盤2—車架3—輪桿4—車輪101—推壓組件201—第五傳動(dòng)輪301—第九傳動(dòng)輪圖1.12自動(dòng)化生態(tài)修復(fù)用草方格輔助成型機(jī)1.2.2中小型草方格鋪設(shè)機(jī)械的研究現(xiàn)狀近幾年來，針對(duì)大型機(jī)械化鋪設(shè)機(jī)器體型笨重、造價(jià)昂貴、無法適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境等問題，實(shí)用型、中小型草沙障鋪設(shè)機(jī)械成為更多科研工作者的研究重點(diǎn)。為適應(yīng)沙區(qū)復(fù)雜多變的地形條件，學(xué)者設(shè)計(jì)的草方格鋪設(shè)機(jī)械靈活性更強(qiáng)。徐先英等人[19]發(fā)明了一種適用于在不同地形條件下各種面積大小沙丘完成草方格沙障鋪設(shè)的微型鋪草壓沙一體機(jī)。周永升等人[20]設(shè)計(jì)的單行固沙麥稈鋪設(shè)裝置，不僅可以根據(jù)施工要求調(diào)整連桿位置,完成不同埋深草方格沙障的鋪設(shè)，而且在使用過程中,還可以根據(jù)草方格沙障間距要求的不同,通過調(diào)整單行草方格沙障的施工位置,完成鋪設(shè)。1—機(jī)架2—?jiǎng)恿ο到y(tǒng)3—傳動(dòng)系統(tǒng)4—麥草梳理系統(tǒng)5—壓沙輪系統(tǒng)6—操縱機(jī)構(gòu)101—把手201—發(fā)動(dòng)機(jī)202—油箱203—主驅(qū)動(dòng)輪401—麥草輸入裝置403—麥草輸出裝置404—輸入板406—輸入傳動(dòng)軸409—撥草傳動(dòng)軸410—驅(qū)動(dòng)裝置411—第一驅(qū)動(dòng)軸412—第二驅(qū)動(dòng)軸4131—鏈輪501—壓沙輪502—壓沙驅(qū)動(dòng)輪601—切換桿602—制動(dòng)桿603—油門控制器圖1.13微型鋪草壓沙一體機(jī)圖1.14單行固沙麥稈鋪設(shè)裝置現(xiàn)有的草方格鋪設(shè)機(jī)械也擁有很多不同的功能。李衛(wèi)衛(wèi)等人[21]研究了一種多功能立體沙漠壓沙種草機(jī)，通過拖拽安裝在機(jī)架上的秸稈鋪設(shè)和種草雙重裝置，進(jìn)行開溝、秸稈鋪設(shè)和覆沙掩埋秸稈，最后在埋入的秸稈附近進(jìn)行播種。該機(jī)可以實(shí)現(xiàn)在沙漠丘陵鋪設(shè)草方格，同時(shí)可以播種實(shí)現(xiàn)種草的功能，但只能實(shí)現(xiàn)縱向鋪設(shè)。1—機(jī)架2—行走輪系3—秸稈鋪設(shè)裝置4—開溝裝置5—壓秸覆土裝置6—播種裝置圖1.15多功能立體沙漠壓沙種草機(jī)還有程穩(wěn)[22]等發(fā)明的防風(fēng)固沙草方格鋪設(shè)機(jī)帶有鋪平組件和篩選較短較碎劣質(zhì)麥草的功能。常同立[23]等發(fā)明了一種基于PLC控制器、太陽能供電的無人駕駛式防風(fēng)固沙草方格鋪設(shè)機(jī)，更加節(jié)能環(huán)保。陶志豪等人[24]發(fā)明了一種較小型紅外遙控草方格鋪設(shè)車，可搭載紅外遙控或其他控制系統(tǒng)，達(dá)到一人操控多臺(tái)機(jī)器，機(jī)器自動(dòng)鋪設(shè)草方格，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。1—料倉2—插草機(jī)構(gòu)3—鋁型材方套4—V型帶5—帶輪6—撥輪軸7—圓柱齒輪8—車體9—撥草輪10—軸承座11—?jiǎng)虿輽C(jī)構(gòu)圖1.16防風(fēng)固沙草方格鋪設(shè)機(jī)圖1.17紅外遙控草方格鋪設(shè)車綜上所述，國(guó)外對(duì)于草方格鋪設(shè)的機(jī)械研究較少，自“863”項(xiàng)目立項(xiàng)以來，國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者不斷針對(duì)草方格機(jī)械鋪設(shè)這一有效防風(fēng)固沙的方法，研究設(shè)計(jì)相關(guān)機(jī)械，早期多為大型機(jī)械，存在體型笨重、造價(jià)昂貴、無法適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境等問題，后期研究重點(diǎn)向中小型機(jī)械轉(zhuǎn)移。目前，草方格鋪設(shè)機(jī)械大致由鋪設(shè)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)兩個(gè)主要部分構(gòu)成。行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案有自行式和牽引式兩種。但是，鋪設(shè)機(jī)構(gòu)方案是相同或類似的[25]。鋪設(shè)物料多采用稻草簾或散草，鋪設(shè)機(jī)構(gòu)分為縱向鋪設(shè)機(jī)構(gòu)和橫向鋪設(shè)機(jī)構(gòu)兩部分，彼此獨(dú)立，前后縱向布置，協(xié)調(diào)動(dòng)作，最終實(shí)現(xiàn)草方格鋪設(shè)。由于蘆葦材質(zhì)較硬不適合上述現(xiàn)有草方格鋪設(shè)機(jī)械進(jìn)行工作，通過總結(jié)與分析前人的研究?jī)?nèi)容，并結(jié)合蘆葦特性，后期將設(shè)計(jì)一款物料以蘆葦為主的草方格鋪設(shè)裝置。1.3主要內(nèi)容及技術(shù)路線1.3.1主要內(nèi)容蘆葦草方格鋪設(shè)裝置主要用于城市周邊沙漠，裝置需完成開溝、送料、插草、覆土四個(gè)工序，沿行進(jìn)方向?qū)崿F(xiàn)縱向鋪設(shè)草方格。開溝機(jī)構(gòu)應(yīng)位于裝置前端進(jìn)行預(yù)開溝，以便于蘆葦順利插入沙中；送料機(jī)構(gòu)將已簡(jiǎn)單裁剪過的蘆葦進(jìn)行輸送，以確保均勻平鋪在地面上；插草機(jī)構(gòu)應(yīng)與送料機(jī)構(gòu)相配合，完成蘆葦?shù)倪B續(xù)插入；覆土機(jī)構(gòu)應(yīng)位于裝置后端，將鋪設(shè)的蘆葦進(jìn)行覆土和扶正。本課題以草方格鋪設(shè)相關(guān)機(jī)械為主要對(duì)象，著重研究和設(shè)計(jì)蘆葦草方格鋪設(shè)裝置，具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：前期理論基礎(chǔ)鋪墊。查閱并整理蘆葦草方格鋪設(shè)裝置相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)本課題研究目的及意義有所了解，通過對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，得出現(xiàn)有蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)械的特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)，為后續(xù)設(shè)計(jì)進(jìn)行鋪墊。確定總體設(shè)計(jì)方案。分析蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的工作對(duì)象和工作流程，初步確定設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，確定最終方案（包括：開溝機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、插草機(jī)構(gòu)、覆土機(jī)構(gòu)、行走裝置及傳動(dòng)系統(tǒng)）。關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行計(jì)算分析，確定關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和裝置工作參數(shù)，進(jìn)行裝置關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括開溝器、送料機(jī)構(gòu)、插刀、覆沙器等）。模型仿真分析。利用SolidWorks軟件建立三維模型，后期通過ANSYS等軟件進(jìn)行仿真優(yōu)化，對(duì)所設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行改進(jìn)，完成設(shè)計(jì)并繪制二維圖紙。1.3.2技術(shù)路線蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的設(shè)計(jì)路線如下：圖1.18技術(shù)路線1.4本章小結(jié)本章針對(duì)蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的研究背景，引出了該裝置的研究對(duì)于防風(fēng)固沙事業(yè)的意義。本章對(duì)國(guó)內(nèi)外草方格相關(guān)鋪設(shè)機(jī)械的研究現(xiàn)狀做以簡(jiǎn)要概括說明，并分析了相關(guān)機(jī)械的工作原理、特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)，提出了蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的主要研究?jī)?nèi)容，并根據(jù)研究?jī)?nèi)容制定了一套完整合理的技術(shù)路線。

第二章蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的總體方案的設(shè)計(jì)2.1蘆葦草方格鋪設(shè)裝置方案需求分析本設(shè)計(jì)的蘆葦草方格鋪設(shè)裝置為小型機(jī)械，用于城市周邊沙漠，物料采用60cm-80cm的散狀蘆葦，用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)取代傳統(tǒng)的人工勞動(dòng)力，進(jìn)行機(jī)械開溝、送料、插草、覆土，最終實(shí)現(xiàn)縱向鋪設(shè)1m×1m的草方格，提升鋪設(shè)速度，降低相應(yīng)的鋪設(shè)成本，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)蘆葦連續(xù)均勻地輸送并完成后續(xù)的插入和覆土工作。具體工作任務(wù)：①由開溝機(jī)構(gòu)沿行進(jìn)方向預(yù)先開一條淺溝；②通過送料機(jī)構(gòu)將蘆葦均勻輸送到沙面上；③利用插草機(jī)構(gòu)將蘆葦沿中間對(duì)折插入沙中，深度15-20cm左右，露出地面15-20cm左右；④利用覆土機(jī)構(gòu)完成覆土撥正。2.2工作形式及黑箱分析蘆葦草方格鋪設(shè)裝置將通過四個(gè)主要機(jī)構(gòu)（即開溝機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、插草機(jī)構(gòu)、覆土機(jī)構(gòu)）對(duì)散狀蘆葦進(jìn)行鋪設(shè)，利用黑箱設(shè)計(jì)蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的功能轉(zhuǎn)換關(guān)系：圖2.1蘆葦草方格鋪設(shè)裝置黑箱圖2.3蘆葦草方格鋪設(shè)裝置方案設(shè)計(jì)2.3.1開溝機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)為使蘆葦草方格鋪設(shè)裝置在工作過程中不產(chǎn)生插刀受力過大彎曲、插草深度不夠、蘆葦前后傾倒等問題，在插草工序前應(yīng)設(shè)置開溝裝置，沿裝置行進(jìn)方向預(yù)開淺溝，便于后續(xù)插草的順利進(jìn)行。開溝器的工作質(zhì)量直接影響鋪設(shè)質(zhì)量，因此，要求開出的溝深淺一致、溝形整齊且整體為沿行進(jìn)方向的一條直線。開溝器的類型眾多，根據(jù)開溝器入土角度的不同，可以分為銳角和鈍角開溝器，銳角開溝器的入土性能強(qiáng)于鈍角開溝器。銳角開溝器主要有鋤鏟式、翼鏟式、船形鏟式、芯鏵式等；鈍角開溝器主要有單圓盤式、雙圓盤式、滑刀式、靴式等。以其中典型的芯鏵式與單圓盤式開溝器為例，對(duì)比分析可得：芯鏵式開溝器回土性能好，對(duì)作業(yè)前整地要求不高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，容易制造和保養(yǎng)，但是開溝時(shí)阻力較大；單圓盤式開溝器入土性能較好，對(duì)整地要求不高，但回土性能差，且圓盤將部分沙土掀起，作業(yè)環(huán)境較差。（a）芯鏵式（b）單圓盤式圖2.2芯鏵式開溝器及單圓盤式開溝器結(jié)構(gòu)示意圖蘆葦草方格鋪設(shè)裝置用于沙漠地帶，作業(yè)環(huán)境地面流動(dòng)性較強(qiáng)，開溝阻力小，因此綜上所述，確定方案如下：選擇芯鏵式開溝器，開溝方向沿裝置行進(jìn)方向。2.3.2送料機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)蘆葦草方格鋪設(shè)裝置所使用的物料為長(zhǎng)度為70cm的散狀蘆葦，蘆葦作為一種莖稈作物，有別于其他常見農(nóng)作物，其材質(zhì)較硬且不易散亂。要實(shí)現(xiàn)蘆葦草方格鋪設(shè)裝置能連續(xù)沿行進(jìn)方向鋪設(shè)草方格，則需要送料機(jī)構(gòu)連續(xù)不斷將蘆葦輸送到沙地上。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，常見蘆葦輸送機(jī)構(gòu)分為輸送帶式、夾持式、斜板式等。輸送帶式輸送器摩擦力較大，皮帶易受損，需反復(fù)更換，且需要提供動(dòng)力，節(jié)能環(huán)保性有待提高。夾持式輸送器每次可夾持蘆葦數(shù)量少，要反復(fù)多次夾持，可能與插草所需速度無法匹配，導(dǎo)致不能均勻輸送蘆葦至沙面上。斜板式輸送器利用物料本身重量下滑進(jìn)料，相較于前兩種，更加節(jié)能環(huán)保，且傾斜角度可調(diào)，靈活性高，可根據(jù)實(shí)際工作量進(jìn)行調(diào)整。因此，綜上所述，確定方案如下：送料機(jī)構(gòu)采用斜板式輸送器，示意圖見下圖2.3。圖2.3送料機(jī)構(gòu)方案示意圖2.3.3插草機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)根據(jù)人工鋪設(shè)草方格時(shí)，工人使用鐵鍬將蘆葦對(duì)折插入沙中的動(dòng)作，設(shè)計(jì)插草機(jī)構(gòu)。送料機(jī)構(gòu)將蘆葦平鋪至沙面上后，插草機(jī)構(gòu)將蘆葦沿中間位置豎直向下插入沙中。由于事先由開溝機(jī)構(gòu)已進(jìn)行預(yù)開溝，后續(xù)插草位置應(yīng)于開溝位置共線。目前通常使用的插草機(jī)構(gòu)有以下幾種：多桿步進(jìn)式并聯(lián)插草機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)式插草機(jī)構(gòu)、滑塊導(dǎo)軌式插草機(jī)構(gòu)，圓盤壓草刀式插草機(jī)構(gòu)等。多桿步進(jìn)式并聯(lián)插草機(jī)構(gòu)如圖1.10，鏈傳動(dòng)磨損快，可靠性低，需要通過加大機(jī)構(gòu)質(zhì)量來增強(qiáng)強(qiáng)度和剛度，不利于實(shí)現(xiàn)本機(jī)的小型化和輕量化。氣動(dòng)式插草機(jī)構(gòu)如圖1.11，考慮到車輛向前的慣性和氣體的壓縮比，會(huì)出現(xiàn)沙地阻力太大而造成無法將散草插入沙地的情況?；瑝K導(dǎo)軌式插草機(jī)構(gòu)如圖2.4，當(dāng)插刀機(jī)構(gòu)被牽引至插草點(diǎn)上方時(shí)，刀具在氣缸的驅(qū)動(dòng)下向下做插草運(yùn)動(dòng)，因裝置不斷沿行進(jìn)方向移動(dòng)，插刀深入沙土中無法立刻拔出，會(huì)產(chǎn)生一定滯后現(xiàn)象。圓盤壓草刀式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于拆卸，方向誤差小，可靠性高，利于整機(jī)輕量化，利用裝置重力提供一部分向下的機(jī)械增益，更加節(jié)能。1—插刀裝置外殼2—?dú)飧?—刀具4—連桿5—滑板導(dǎo)軌6—液壓助力油缸7—偏置式曲柄滑塊圖2.4滑塊導(dǎo)軌式插草機(jī)構(gòu)綜上所述，確定方案如下：圓盤壓草刀式插草機(jī)構(gòu)與開溝機(jī)構(gòu)共線，工作方向沿裝置行進(jìn)方向，位于送料機(jī)構(gòu)與覆土機(jī)構(gòu)之間。2.3.4覆土機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)覆土機(jī)構(gòu)為最后一步工序，其工作對(duì)象為已插入沙中的蘆葦，覆土機(jī)構(gòu)將已鋪設(shè)的蘆葦進(jìn)行扶正和埋深加固。現(xiàn)在通常使用的覆土器有以下幾種:鏈環(huán)式、彈齒式、爪盤式、圓盤式、刮板式、雙圓盤式等。鏈環(huán)式、彈齒式、爪盤式為全幅覆蓋，它們主要用于行距較窄的作物。圓盤式和刮板式則用于行距較寬、所需覆土量大、覆土率高的作物。由于插入沙中的蘆葦具有一定的寬度，因此應(yīng)選擇圓盤式或刮板式覆土器。雙圓盤式覆土器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用性高，同時(shí)具備覆土量大且覆土嚴(yán)密，并有一定起壟作用，由于蘆葦草方格鋪設(shè)裝置設(shè)計(jì)目標(biāo)為小型機(jī)械，且雙圓盤式覆土器可以對(duì)蘆葦起到扶正的作用，因此較為適合本裝置。綜上所述，確定方案如下：雙圓盤式覆土機(jī)構(gòu)與開溝機(jī)構(gòu)和插草機(jī)構(gòu)共線，工作方向與裝置運(yùn)動(dòng)方向一致。1—孔型連接支架2—第一鎖緊螺母3—第一頂絲4—主調(diào)節(jié)架總成5—牙嵌鎖緊螺母6—第二頂絲7—第二鎖緊螺母8—固定牙嵌9—水平調(diào)節(jié)架10—鎖緊螺釘11—立軸12—覆土圓盤總成1—支架2—刮板裝置11—支架縱梁12—支架底座13—支架軸座14—中軸15—扭轉(zhuǎn)彈簧17—調(diào)節(jié)螺釘21—刮板軸座22—拉桿23—橫桿24—方形刮板圖2.5圓盤式覆土器圖2.6刮板式覆土器2.3.5行走機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡主要分為固定軌跡式和無固定軌跡式兩種。而無固定軌跡式行走機(jī)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又分為輪式、履帶式和足式三種。足式行走機(jī)構(gòu)的主動(dòng)減震能力比較好，運(yùn)動(dòng)速度較高，能耗較少，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，但體積較大，易故障，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。1—平板機(jī)身2—腿部伸縮機(jī)構(gòu)3—髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)4—腿部擺動(dòng)機(jī)構(gòu)5—直流電源6—防水涂料1—水田行走輪2—驅(qū)動(dòng)輪3—履帶4—支架5—驅(qū)動(dòng)輪軸10—支重輪11—法蘭盤1—框架2—輪式機(jī)構(gòu)3—翻轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)圖2.7足式行走機(jī)構(gòu)圖2.8履帶式行走機(jī)構(gòu)圖2.9輪式行走機(jī)構(gòu)履帶式行走機(jī)構(gòu)阻力小，不易打滑，越野能力好，但方向控制差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，零件易損壞；輪式行走機(jī)構(gòu)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，適合長(zhǎng)距離作業(yè)，轉(zhuǎn)向靈活，易拆卸安裝且不損壞路面，具備機(jī)動(dòng)、靈活和高效的優(yōu)勢(shì)[26]，比較適用于本裝置。2.4整機(jī)方案工作原理蘆葦草方格鋪設(shè)裝置由開溝、送料、插草、覆土四大機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)配合實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)工作，物料采用已簡(jiǎn)單裁剪后的（60cm-80cm）的散狀蘆葦。由工人從進(jìn)料口放入蘆葦，待裝箱完成后，啟動(dòng)電機(jī)，使裝置內(nèi)部機(jī)構(gòu)開始工作，裝置沿行進(jìn)方向前進(jìn)，開溝機(jī)構(gòu)劃開沙地，預(yù)開一條淺溝。物料由于慣性，沿送料機(jī)構(gòu)斜板向下輸送，經(jīng)過送料輪時(shí)，送料輪滾動(dòng)，將可能堆積的蘆葦撥動(dòng)，使其連續(xù)向下滑動(dòng)，蘆葦?shù)竭_(dá)沙面時(shí)，被隨裝置前進(jìn)中的圓盤壓草刀沿中間位置切斷，豎直插入沙中，覆土機(jī)構(gòu)進(jìn)行覆土，使蘆葦豎立更加牢固，同時(shí)將部分有所傾斜的蘆葦扶正。總體方案示意圖如圖2.10所示。1—開溝器2—轉(zhuǎn)向輪3—機(jī)架4—撥輪5—壓草刀盤6—行走輪7—覆土圓盤8—扶手9—電機(jī)10—料斗圖2.10總體方案示意圖2.5總體方案評(píng)價(jià)1、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析蘆葦草方格鋪設(shè)裝置多采用標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，更換方便，延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命；整機(jī)集成化、輕量化，節(jié)約成本；送料機(jī)構(gòu)采用斜板式，利用慣性與蘆葦自身重力，更加節(jié)能環(huán)保；在裝置后方安裝扶手，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況時(shí)可改為手推前進(jìn)。2、工程與社會(huì)分析蘆葦草方格鋪設(shè)裝置代替人工鋪設(shè)草方格，解放工人的雙手，提高了鋪設(shè)效率，降低沙丘流動(dòng)對(duì)公路表面的阻礙及其他不利影響，從而降低沙漠公路維護(hù)成本，提高車輛通行安全程度，促進(jìn)防風(fēng)固沙等眾多民生工程的順利實(shí)施，積極響應(yīng)并推動(dòng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)我國(guó)治理荒漠化和環(huán)境保護(hù)具有重大的生態(tài)價(jià)值。3、環(huán)境可持續(xù)分析蘆葦草方格鋪設(shè)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動(dòng)力采用電機(jī)，解決了內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的廢氣廢渣等問題；草方格鋪設(shè)的同時(shí)可播撒種子，促進(jìn)植被生長(zhǎng)，為后續(xù)生物防沙提供環(huán)境基礎(chǔ)，加速了沙漠返綠進(jìn)程[27]。2.6本章小結(jié)本章通過分析蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的工作流程，確定該機(jī)需要實(shí)現(xiàn)的四大功能，并繪制黑箱圖，對(duì)四個(gè)工序分別進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，再考慮整機(jī)結(jié)構(gòu)的布局合理性，完成總體方案設(shè)計(jì)，繪制總體方案示意圖，并對(duì)總體方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、工程與社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)性的評(píng)價(jià)。

第三章蘆葦草方格鋪設(shè)裝置關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的整體設(shè)計(jì)方案如圖3.1所示。由圖可知，鋪設(shè)裝置整體結(jié)構(gòu)由車輪、料斗、行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、覆土機(jī)構(gòu)、開溝器、車架、壓草圓盤和送料機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成。最前方為開溝器，主要作用是沿預(yù)先設(shè)定的軌道將土地滑開，方便蘆葦?shù)匿佋O(shè)。接下來為料斗，料斗下方設(shè)置有送料撥輪，能夠?qū)⑻J葦整齊排好并送到后方的壓草圓盤處。壓草圓盤最底部低于鋪設(shè)裝置的車輪最底部，目的是將蘆葦插入低于水平面的位置。最后，覆土機(jī)構(gòu)呈45°將插好的蘆葦利用兩側(cè)的碎土埋入。整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)呈共線結(jié)構(gòu)，在眾多機(jī)構(gòu)的配合下，完成單排蘆葦?shù)氖崂怼⒉迦牒吞盥?。為了使各部件之間能夠相互配合，并更加有效地發(fā)揮其自身作用，需要額外對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行精細(xì)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算。1—車輪2—料斗3—行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)4—覆土機(jī)構(gòu)5—開溝器6—車架7—壓草圓盤8—送料機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)圖3.1蘆葦草方格鋪設(shè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖3.2開溝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.2.1開溝器需求分析通過人力進(jìn)行開溝，不僅開溝速度慢，耗時(shí)耗力，而且開溝的質(zhì)量差。因此，開溝器是機(jī)械應(yīng)用中非常廣泛的功能性零件。為使蘆葦草方格鋪設(shè)裝置在工作過程中不產(chǎn)生插刀受力過大彎曲、插草深度不夠、蘆葦前后傾倒等問題，在插草工序前應(yīng)設(shè)置開溝機(jī)構(gòu)，沿裝置行進(jìn)方向預(yù)開淺溝，便于后續(xù)插草的順利進(jìn)行。開溝的深度和平整度，關(guān)系到蘆葦草方格鋪設(shè)質(zhì)量的好壞。若直接使用壓盤將作物植入土壤，作物成活率將低于50%，因此，開溝器的設(shè)置、選取和設(shè)計(jì)關(guān)系到蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的工作質(zhì)量。3.2.2芯鏵式開溝器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本文所選取的開溝器類型為芯鏵式，如圖3.2所示。芯鏵式開溝器是中國(guó)特有的適于壟作的開溝器。工作時(shí)，它的前棱和兩側(cè)對(duì)稱曲面使土壤沿曲面上升側(cè)滑，并將殘茬、表層干土塊、雜草等向兩側(cè)拋出。對(duì)播前整地要求不高，可在壟留茬地上開溝，有利于清除壟上殘茬和雜草。其開溝較寬，苗幅寬可達(dá)60～120mm，溝底平整。但作業(yè)時(shí)，下層濕土有上翻趨向，不利于保墑；開溝阻力較大，適用于中國(guó)東北地區(qū)壟作播種機(jī)和中耕作物播種機(jī)。為適應(yīng)高速播種，有的將芯鏵開溝器改進(jìn)成窄型，并將兩側(cè)曲面設(shè)計(jì)成流線型，以減少翻土和向兩側(cè)推土作用。圖3.2芯鏵式開溝器結(jié)構(gòu)尺寸示意圖根據(jù)設(shè)計(jì)需求，本次設(shè)計(jì)的蘆葦草方格鋪設(shè)裝置主要用于我國(guó)西北地區(qū)，其土壤中或多或少地夾帶著大顆土粒，因此需要選擇高碳鋼，本次設(shè)計(jì)中選擇65Mn作為開溝器制作材料，其中加入的Mn合金能夠更高提高材料的硬度。本次設(shè)計(jì)中，蘆葦所需的埋入深度約150mm，屬于中等深度的栽種。采用放樣式的兩側(cè)弧面設(shè)計(jì)，能夠借助機(jī)構(gòu)在行走時(shí)弧面對(duì)深層的積土的法向力將積土推至溝的兩側(cè)，而不是再次導(dǎo)入溝槽中。3.2.3開溝器固定及高度調(diào)整機(jī)構(gòu)由于積土的粘合力，開溝器在工作時(shí)，將會(huì)受到很高的推力，因此，開溝器的固定方式直接影響到其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用壽命。此外，為了能夠使開溝機(jī)構(gòu)時(shí)適應(yīng)不同的作物種植深度，設(shè)置了開溝器的高度調(diào)整機(jī)構(gòu)。（1）固定方式本次設(shè)計(jì)中，開溝器的后方為20mm×20mm方格槽，開溝器使用嵌入的20mm×20mm的方管與蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的調(diào)節(jié)塊相連接。方管與開溝器之間使用焊接工藝連接。（2）高度調(diào)整機(jī)構(gòu)在方管與調(diào)節(jié)塊連接部位，方管上方設(shè)計(jì)有間距10mm的圓孔，對(duì)應(yīng)車架部位也有圓孔，兩者之間使用標(biāo)準(zhǔn)直徑4mm的開口銷固定。調(diào)節(jié)塊與蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的車架之間同樣基于焊接的工藝連接，結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。1—開溝器2—方管3—車架部分4—A型開口銷5—調(diào)節(jié)塊圖3.3開溝器固定及高度調(diào)整機(jī)構(gòu)3.3送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.1料斗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)料斗結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)蘆葦草的存放，并在送料撥輪的作用下實(shí)現(xiàn)蘆葦草的輸送。為了能夠使蘆葦草順利下放到下方的插草機(jī)構(gòu)，料斗設(shè)計(jì)為上寬下窄的樣式，并使用弧面設(shè)計(jì)使蘆葦草在向下滾動(dòng)時(shí)不損傷表皮秸稈。料斗具體結(jié)構(gòu)圖如圖3.4所示，整個(gè)料斗結(jié)構(gòu)整長(zhǎng)740mm，高度為505mm，寬度為450mm，其上方設(shè)置有光孔，在螺栓螺母的作用下，料斗通過四個(gè)光孔與蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的車架相連接。料斗下方設(shè)置有三個(gè)小光孔，用于安裝軸承座，中部有一個(gè)大光控，使得送料撥輪軸能夠順利穿過料斗的側(cè)面。圖3.4蘆葦草料斗結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.2送料撥輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)送料撥輪設(shè)置在料斗的下方，實(shí)現(xiàn)蘆葦草的順序下放。因?yàn)樘J葦草的重量較輕，即使撥輪的轉(zhuǎn)軸使用軸承座加以潤(rùn)滑，送料撥輪也很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)送，因此需要對(duì)其施加轉(zhuǎn)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)撥輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥輪有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng)，能使其撥動(dòng)蘆葦草時(shí)更有條理，因此本次設(shè)計(jì)設(shè)置減速電機(jī)來驅(qū)動(dòng)撥輪轉(zhuǎn)動(dòng)。由于制作工藝的限制，撥輪不可能與蘆葦草的長(zhǎng)度相同，而單個(gè)撥輪在撥動(dòng)蘆葦草時(shí)容易造成與蘆葦草接觸部位的應(yīng)力集中。因此，本次設(shè)計(jì)使用4個(gè)送料撥輪實(shí)現(xiàn)蘆葦草在料斗和插草機(jī)構(gòu)之間的傳送。設(shè)計(jì)完成的送料撥輪具體結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。撥輪在蘆葦草長(zhǎng)度的700mm長(zhǎng)度內(nèi)，均勻分布，此設(shè)置避免了因接觸應(yīng)力集中而造成的蘆葦草表皮的損傷。撥輪伸出材料為軟橡膠設(shè)置，更夠更好地維護(hù)蘆葦草的表皮不受損傷。此外，為了增加傳動(dòng)效率，撥輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸為突出式花軸設(shè)計(jì)，如圖3.6所示?；ㄝS使得撥輪的卡位更加精準(zhǔn)，各撥輪在輸送同一個(gè)蘆葦草時(shí)，其撥動(dòng)角度一致。1—電機(jī)座2—減速電機(jī)3—傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4—送料撥輪5—料斗6—機(jī)架7—軸承座8—撥輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸圖3.5送料撥輪工作原理示意圖圖3.6送料撥輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.3撥輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)撥輪傳動(dòng)采用帶傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，帶傳動(dòng)是除齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、聯(lián)軸器和絲杠傳動(dòng)外最流行的動(dòng)力傳動(dòng)方式之一。由于皮帶技術(shù)的進(jìn)步，它們現(xiàn)在能夠滿足高功率需求，同時(shí)非常安全、高效和耐用。在帶傳動(dòng)的選型中，撥輪的傳動(dòng)選擇為V帶傳動(dòng)，V帶傳動(dòng)是一種摩擦傳動(dòng)，它利用滑輪和松緊帶在兩個(gè)或多個(gè)軸之間傳遞動(dòng)力。V帶傳動(dòng)可以在廣泛的速度和功率要求下運(yùn)行。V帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)便宜得多，且其安裝和維護(hù)成本更低。與長(zhǎng)時(shí)間使用的鏈輪相比，皮帶傳動(dòng)輪軸或滑輪的磨損很小。與大多數(shù)鏈條和齒輪傳動(dòng)相反，皮帶傳動(dòng)可以處理某種程度的錯(cuò)位。（1）電機(jī)的選型因?yàn)樘J葦草的質(zhì)量很輕，且撥輪的質(zhì)量也很輕，電機(jī)僅需要很小的功率便可驅(qū)動(dòng)帶輪運(yùn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，假定蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的行走速度為0.5m/s，蘆葦?shù)牟宀坶g隔在50mm左右，則撥輪的尼龍滾條每秒需要輸送的蘆葦草個(gè)數(shù)n為：（3-1）撥輪的尼龍滾條個(gè)數(shù)為18個(gè)，則撥輪此時(shí)的轉(zhuǎn)速需要滿足：（3-2）由于撥輪的轉(zhuǎn)速不高，此時(shí)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比取1：1也可滿足傳動(dòng)需求。此時(shí)假定選擇RF57型臥式齒輪減速電機(jī)，其內(nèi)部減速比為1：57，撥輪扭矩為2N·m，需要驅(qū)動(dòng)四個(gè)撥輪運(yùn)行，此時(shí)需要的電機(jī)功率為：（3-3）式中：P——電機(jī)功率；T——電機(jī)輸出扭矩；n——電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速；η——電機(jī)工作效率，式中取0.9。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，電機(jī)功率為1.77kW，在RF57系列電機(jī)的可選功率以內(nèi)，見表3.1.RF57系列電機(jī)為小型電機(jī)，既能夠滿足使用需要，又能節(jié)省制作成本和能源消耗。本次設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)的1.8kW電機(jī)。表3.1RF57型臥式齒輪減速電機(jī)規(guī)格表電機(jī)型號(hào)電機(jī)功率重量/kg傳動(dòng)比許用扭矩RF570.18~7.51857450（2）帶輪的設(shè)計(jì)與校核電機(jī)驅(qū)動(dòng)送料撥輪運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的功率為1.8kW，小帶輪的轉(zhuǎn)速為33.33，傳動(dòng)比為1：1。假定每天工作時(shí)間為8小時(shí)，則以下關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)可以得到：1）因?yàn)樘J葦草方格鋪設(shè)裝置為動(dòng)態(tài)傳動(dòng)，因此其傳動(dòng)系數(shù)KA=1.3。2）傳動(dòng)功率Pc通過下式計(jì)算：（3-4）3）根據(jù)帶輪轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)功率，選擇Z型V帶。4）試取小帶輪的直徑為32mm，則根據(jù)傳動(dòng)比，大帶輪直徑也為32mm。則根據(jù)選定參數(shù)進(jìn)行校核如下：（3-5）Z型V帶規(guī)定轉(zhuǎn)速需低于30m/s，因此，該設(shè)計(jì)滿足使用需求。則帶輪的尺寸可得到，由此設(shè)計(jì)的帶輪示意圖如圖3.7所示。圖3.7大、小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5）選定參數(shù)后，傳動(dòng)中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度根據(jù)圖3.8確定。1—從動(dòng)輪2—V帶3—主動(dòng)輪圖3.8傳動(dòng)帶輪示意圖根據(jù)圖中尺寸，兩帶輪之間的傳動(dòng)中心距a為：（3-6）則基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld為：（3-7）式中：d1——主動(dòng)輪直徑；d2——從動(dòng)輪直徑。取整后得到Ld為：1125mm。6）帶輪包角α（3-8）7）徑向壓力F0的計(jì)算：查表3.2得到該型號(hào)V帶的單位質(zhì)量參數(shù)，Z型V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量q為0.07kg/m，則根據(jù)公式（3-8）計(jì)算得到的帶輪所受徑向力結(jié)果如下：（3-9）表3.2V帶每米長(zhǎng)度質(zhì)量參數(shù)型號(hào)SPZSPASPBSPC每米長(zhǎng)度質(zhì)量/kg·m-10.070.120.200.37則作用在軸向的壓力FQ可通過下式進(jìn)行計(jì)算：（3-10）3.4壓草機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本課題所用插草結(jié)構(gòu)實(shí)際為壓草圓盤結(jié)構(gòu)，壓草圓盤位于整機(jī)的中部，負(fù)責(zé)將送料機(jī)構(gòu)傳遞過來的蘆葦草秸稈壓入土中。因此，其設(shè)計(jì)高度應(yīng)該遠(yuǎn)低于地平面，如圖3.8所示。為了使其高度低于地面150mm左右，在機(jī)架部位設(shè)置了連接體實(shí)現(xiàn)此功能。連接體與機(jī)架之間使用焊接連接，連接體上的軸承座與連接體之間使用螺栓螺母連接。1—機(jī)架2—連接軸3—開口銷4—覆土圓盤5—聯(lián)軸器6—連接體7—軸承座圖3.8覆土圓盤工作原理壓草圓盤無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，單純由機(jī)架的牽引運(yùn)行。而機(jī)架的動(dòng)力來自于行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。圓盤與底部的土壤接觸后，由于摩擦力的作用，圓盤可以在機(jī)架的帶動(dòng)下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，進(jìn)而順勢(shì)將蘆葦草插入開好的溝槽中。為了順利將蘆葦草沿中部折斷并插入圖中，覆土圓盤與土壤接觸部位呈60°銳角，且其寬度與前面章節(jié)的開溝器所開寬度相對(duì)應(yīng)，具體尺寸如圖3.9所示。為了減小圓盤在滾動(dòng)時(shí)的摩擦力，圓盤端部由聯(lián)軸器固定。圓盤中部設(shè)置有聯(lián)軸器連接孔，聯(lián)軸器連接伸出軸并最終固定于軸承座。圖3.9壓草圓盤結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)3.5覆土機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)覆土機(jī)構(gòu)與壓草圓盤的動(dòng)力方式一致，均無動(dòng)力源，以機(jī)架的托引為動(dòng)力進(jìn)行工作。覆土機(jī)構(gòu)的主要功能是將開槽機(jī)構(gòu)滑開的種植溝槽填埋，因此其布局與蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的行走方向呈一定角度放置，如圖3.10所示。圖中，覆土功能的實(shí)現(xiàn)由覆土圓盤完成，覆土圓盤通過安裝支架與蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的機(jī)架相連接，為了節(jié)省智造空間，行走機(jī)構(gòu)的軸承座即用于支撐行走機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸，又用于連接機(jī)架與覆土機(jī)構(gòu)的安裝支架。為了保證覆土圓盤在工作時(shí)的滾動(dòng)順滑度，圓盤與支架之間使用軸承座連接。圓盤與軸承座之間使用聯(lián)軸器連接。1—軸承座2—安裝支架3—覆土圓盤4—行走軸承座5—機(jī)架圖3.10覆土機(jī)構(gòu)功能原理圖為了保證覆土工作的有效性，覆土圓盤的入地高度需要與壓草圓盤類似，據(jù)此設(shè)計(jì)的圓盤結(jié)構(gòu)及尺寸如圖3.11所示。圖中，覆土圓盤的工作直徑為481.66mm，圓盤厚度為5mm，其與聯(lián)軸器之間使用四個(gè)直徑為10mm的光孔連接。圓盤中部設(shè)置有直徑28mm的光孔，使得聯(lián)軸器的伸出軸能夠穿過，實(shí)現(xiàn)與聯(lián)軸器之間的連接。圖3.11覆土圓盤結(jié)構(gòu)尺寸圖3.6行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.6.1行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)采用矩形的四輪布局，由后輪驅(qū)動(dòng)，如圖3.12所示。為了能夠控制行走方向，在整個(gè)車架的后方設(shè)置有扶手。鋪設(shè)機(jī)構(gòu)在直行時(shí)，工作人員扶著中段的扶手控制方向，而在鋪設(shè)機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，工作人員推動(dòng)兩側(cè)的扶手控制方向，這樣使轉(zhuǎn)彎時(shí)的軸向力效率發(fā)揮到最大。為了降低鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)彎半徑，其前輪為鉸接，前部?jī)蓚€(gè)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)互不干涉，能夠有效提高行走機(jī)構(gòu)的靈活性。當(dāng)遇到溝壑或需要極小的轉(zhuǎn)彎半徑時(shí)，可以將前部車輪設(shè)置的限位桿取下，輪胎變?yōu)殡S動(dòng)式，可在幾乎不占空間的條件下完成轉(zhuǎn)向。1—扶手2-固定支架3—主動(dòng)輪軸承座4—輪胎5—鉸接體6—從動(dòng)輪7—從動(dòng)輪軸承座8—傳動(dòng)鏈9—減速電機(jī)10—電機(jī)安裝座11—限位桿圖3.12蘆葦草方格鋪設(shè)裝置行走機(jī)構(gòu)示意圖行走機(jī)構(gòu)的原動(dòng)機(jī)使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，且扭矩較低，在田地間行走容易發(fā)生陷車的風(fēng)險(xiǎn)。因此，采用齒輪減速電機(jī)的形式，以大減速比的形式降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速并提高其扭矩。電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間使用鏈傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)能夠最大化利用原動(dòng)機(jī)的行走效率。電機(jī)與車架之間設(shè)置有電機(jī)安裝座，且安裝座為墊高設(shè)計(jì)，以此防止傳動(dòng)鏈與電機(jī)安裝座或車架在傳動(dòng)時(shí)發(fā)生摩擦干涉。3.6.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)構(gòu)采用單電機(jī)的方式驅(qū)動(dòng)，按照經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論：1）設(shè)定鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的行走速度為V=1.8km/h；2）整機(jī)質(zhì)量約為280kg；3）后部驅(qū)動(dòng)輪的直徑約為280mm；4）地面與耕地的摩擦系數(shù)為0.5；5）鏈傳動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)效率為0.9。根據(jù)電機(jī)牽引力F計(jì)算公式：（3-11）式中，f——地面與耕地的摩擦系數(shù)；M——整機(jī)質(zhì)量；g——地球重力加速度；η——鏈傳動(dòng)效率。計(jì)算得到電機(jī)的牽引力F為：1524N。將牽引力平均到每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上，每個(gè)轉(zhuǎn)輪需要提供的轉(zhuǎn)矩T為：（3-12）式中，n——驅(qū)動(dòng)輪個(gè)數(shù)；r——驅(qū)動(dòng)輪半徑。車輪的轉(zhuǎn)速通過蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的行駛速度計(jì)算得到：（3-13）則電機(jī)所需功率可以通過下式計(jì)算得到：（3-14）電機(jī)驅(qū)動(dòng)存在熱量消耗，本次設(shè)計(jì)無任何功能性發(fā)熱元件，因此電機(jī)效率能夠達(dá)到0.8以上，則電機(jī)的設(shè)計(jì)功率可以通過下式計(jì)算：（3-15）功率為1.46kw的電機(jī)，與前面章節(jié)中計(jì)算得到的送料機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率（1.8kw）類似，為了保持鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)平衡，且避免了電機(jī)座的再度開模，本次設(shè)計(jì)選用同型號(hào)減速電機(jī)。即RF57型臥式齒輪減速電機(jī)，其型號(hào)尺寸如表3.3所示。表3.3RF57型臥式齒輪減速電機(jī)規(guī)格表電機(jī)型號(hào)電機(jī)功率重量/kg傳動(dòng)比許用扭矩RF570.18~7.518574503.6.3傳動(dòng)選型與計(jì)算本次設(shè)計(jì)以鏈傳動(dòng)的方式進(jìn)行，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖表的形式進(jìn)行，如表3.4所示。表3.4鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)名稱鏈傳動(dòng)參數(shù)傳動(dòng)比17：25主動(dòng)輪齒數(shù)z117從動(dòng)輪齒數(shù)z225傳動(dòng)功率1.8kW鏈條型號(hào)16A-1鏈條節(jié)距p25.4鏈條節(jié)數(shù)n中心距取值306.8鏈速因?yàn)殒溳喼g為動(dòng)態(tài)傳動(dòng)，因此齒輪和鏈均需要極高的硬度。其材料均使用T10工具鋼制造，并且表面進(jìn)行滲碳處理，以提高材料的表面硬度，防止在傳動(dòng)時(shí)出現(xiàn)蹦刃等材料損傷。其具體結(jié)構(gòu)尺寸圖如圖3.13所示。（a）主動(dòng)輪（b）從動(dòng)輪圖3.13主動(dòng)鏈輪結(jié)構(gòu)及尺寸圖3.7本章小結(jié)本章通過分析蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境和指標(biāo)，對(duì)其關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行了選型、結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)，主要包括：開溝機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、壓槽機(jī)構(gòu)、覆土機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其中，還對(duì)送料機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式和傳動(dòng)鏈進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。

第四章關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)安全校核經(jīng)過前三章的調(diào)研、選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成型后的蘆葦草方格鋪設(shè)裝置如圖4.1所示。圖中，負(fù)責(zé)開溝和最終覆土功能的零部件為本次設(shè)計(jì)中的主要承力部件，因此，有必要對(duì)其進(jìn)行有限元受力分析，以驗(yàn)證其穩(wěn)定性。圖4.1蘆葦草方格鋪設(shè)裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1開溝機(jī)構(gòu)的有限元分析4.1.1網(wǎng)格模型開溝機(jī)構(gòu)中的開溝器為組合體，其中，開溝器的材料為65Mn，與開溝器焊接的方管為Q345碳素結(jié)構(gòu)鋼。對(duì)其材料進(jìn)行屬性的賦。值時(shí)需要分開，且網(wǎng)格劃分也需分開。經(jīng)查金屬材料屬性手冊(cè)后得到兩者的材料屬性如表4.1所示。表4.1開溝器材料屬性名稱楊氏模量/MPa泊松比材料密度/kg/m3屈服強(qiáng)度/Pa65Mn合金2.06×1050.2977401176Q3452.06×1050.297850345網(wǎng)格劃分中，開溝器為六面體網(wǎng)格，其上的連接桿為四面體網(wǎng)格，使用掃略的方式進(jìn)行劃分，網(wǎng)格密度為5mm，最后得到的網(wǎng)格模型如圖4.1所示。圖4.1開溝機(jī)構(gòu)網(wǎng)格模型圖4.1.2設(shè)計(jì)工況開溝器的所受負(fù)載基本由開溝器前進(jìn)方向的積土產(chǎn)生，由于土壤粘度的不同，其推開泥土的推力也不相同。查《農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè)》可得，阻力壓強(qiáng)k基本在1~2×104Pa之間，為了保證設(shè)備的安全性，本次設(shè)計(jì)取最大值2。則開溝器的工作載荷可通過下式得到：（4.1）式中，S——開溝器行進(jìn)方向的截面面積；a——開溝器底長(zhǎng)；b——開溝器頂長(zhǎng)；h——開溝器高度。開溝機(jī)構(gòu)的工況設(shè)定圖如圖4.2所示。隨后進(jìn)行有限元分析，分析類型為隱式。圖4.2開溝器工況設(shè)定4.1.3計(jì)算結(jié)果應(yīng)力、應(yīng)變和位移結(jié)果如圖4.3所示。（a）應(yīng)力云圖（a）應(yīng)變?cè)茍D（c）位移云圖圖4.3有限元分析計(jì)算結(jié)果由計(jì)算云圖可以看出，材料所受最大應(yīng)力為59.13MPa，最大應(yīng)變值為0.00311，最大變形為0.000275mm。所得最大應(yīng)力未超過材料的屈服強(qiáng)度，且變形不足0.01mm，極其微小。綜上可得，結(jié)構(gòu)安全。4.2覆土機(jī)構(gòu)的有限元分析4.2.1網(wǎng)格模型覆土機(jī)構(gòu)為弧面材料，如果采用機(jī)加工的方式進(jìn)行制作，則其加工難度和去除材料的體量將會(huì)特別大，因此其采用鑄造的方式制成，材料為HT200。由于其弧面復(fù)雜，整個(gè)網(wǎng)格模型由四面體和六面體組合劃分而成，如圖4.4所示。HT200的材料屬性如表4.2所示。圖4.4覆土機(jī)構(gòu)網(wǎng)格模型表4.2HT200材料屬性名稱彈性模量/N/m2泊松比質(zhì)量密度/kg/m3屈服強(qiáng)度/MPaHT2001.48e110.3172002004.2.2設(shè)計(jì)工況覆土機(jī)構(gòu)的所受負(fù)載基本和開溝器類似，由覆土機(jī)構(gòu)前進(jìn)方向的積土產(chǎn)生。查《農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè)》可得，阻力壓強(qiáng)k基本在1~2×104Pa之間，為了保證設(shè)備的安全性，本次設(shè)計(jì)同樣取最大值2。則覆土機(jī)構(gòu)的工作載荷可通過下式得到：（4.2）公式（4.2）中，S為覆土機(jī)構(gòu)與泥土接觸的面積。使用三維軟件進(jìn)行測(cè)算得到的撞土面積如圖4.5所示，測(cè)得S=0.09m2。最后計(jì)算得到F=1800N。圖4.5覆土機(jī)構(gòu)撞土面積覆土機(jī)構(gòu)的工況設(shè)定圖如圖4.5所示。隨后進(jìn)行有限元分析，分析類型為隱式。圖4.6覆土機(jī)構(gòu)工況設(shè)定4.2.3計(jì)算結(jié)果應(yīng)力、應(yīng)變和位移結(jié)果如圖4.7所示。（a）應(yīng)力云圖（b）應(yīng)變?cè)茍D（c）位移云圖圖4.7覆土機(jī)構(gòu)有限元計(jì)算結(jié)果由計(jì)算云圖可以看出，材料所受最大應(yīng)力為115.7MPa，最大應(yīng)變值為0.00058，最大變形為0.00038mm。所得最大應(yīng)力未超過材料的屈服強(qiáng)度，且變形不足0.01mm，極其微小。綜上可得，結(jié)構(gòu)安全。4.3本章小結(jié)本章分析了蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的主要承力件，并對(duì)其進(jìn)行了有限元計(jì)算，主要分析零件為：開溝器和覆土圓盤。其中，開溝器所受最大應(yīng)力為59.13MPa，最大應(yīng)變值為0.00311，最大變形為0.000275mm；覆土圓盤所受最大應(yīng)力為115.7MPa，最大應(yīng)變值為0.00058，最大變形為0.00038mm。兩個(gè)零件的所受應(yīng)力均未超過其材料屈服強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)安全。

第五章結(jié)論與展望5.1結(jié)論（1）根據(jù)當(dāng)前課題，調(diào)研了國(guó)內(nèi)外蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的研究進(jìn)展。基于所面臨的工作環(huán)境、作業(yè)任務(wù)，進(jìn)行了蘆葦草方格鋪設(shè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。根據(jù)大型、中型草方格鋪設(shè)設(shè)備，制定了小型草方格鋪設(shè)裝置的方案，包括：開溝機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、插草機(jī)構(gòu)、覆土機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。（2）開溝機(jī)構(gòu)選用芯鏵式開溝機(jī)，其前棱和兩側(cè)對(duì)稱曲面使土壤沿曲面上升側(cè)滑對(duì)播前整地要求不高，可在壟留茬地上開溝。送料機(jī)構(gòu)選用經(jīng)典料斗式送料設(shè)計(jì)，即作物在自重的牽引下向下運(yùn)動(dòng)，并由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的送料撥輪驅(qū)動(dòng)其前行。其中，撥輪使用V帶傳動(dòng)，其傳動(dòng)距離可調(diào)，且制造成本、維護(hù)成本和使用成本極低。（3）壓草機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為圓盤結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)高度應(yīng)該遠(yuǎn)低于地平面，位于整機(jī)的中部，負(fù)責(zé)將送料機(jī)構(gòu)傳遞過來的蘆葦草秸稈壓入土中。覆土機(jī)構(gòu)也為圓盤式結(jié)構(gòu)，將開槽機(jī)構(gòu)滑開的種植溝槽填埋，與壓草圓盤的動(dòng)力方式一致，均以機(jī)架的托引為動(dòng)力進(jìn)行工作。行走機(jī)構(gòu)采用矩形的四輪布局，由后輪驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)方式為電機(jī)，采用鏈傳動(dòng)。車架的后方設(shè)置有扶手，直行時(shí)，工作人員扶著中段的扶手控制方向，轉(zhuǎn)彎時(shí)，工作人員推動(dòng)兩側(cè)的扶手控制方向。（4）設(shè)計(jì)完成后的蘆葦草方格鋪設(shè)裝置整機(jī)尺寸為：長(zhǎng)1870mm×寬1350mm×高750mm，采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作，人力控制行走方向。（5）最后分析了蘆葦草方格鋪設(shè)裝置的主要承力件，并對(duì)開溝器和覆土圓盤的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了有限元計(jì)算。其中，開溝器所受最大應(yīng)力為59.13MPa，覆土圓盤所受最大應(yīng)力為115.7MPa，結(jié)構(gòu)安全。5.2展望這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)許多物件有了新的認(rèn)識(shí)。該裝置是應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的專門化設(shè)備，就其發(fā)展來說，順應(yīng)了當(dāng)代智能制造的發(fā)展趨勢(shì)，而且符合綠色能源的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于低碳減排政策的實(shí)施具有推動(dòng)作用。進(jìn)一步來說，也增強(qiáng)了我的制造業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，智能制造是工業(yè)4.0的主要奮斗方向，目的不僅僅是為了提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量，還為了保障工人們的健康，節(jié)省制造業(yè)的勞動(dòng)力，驅(qū)使人們向知識(shí)型產(chǎn)業(yè)發(fā)展。另外，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造方面的認(rèn)識(shí)也有所加深，以前的設(shè)計(jì)只是想知道且明白各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，如何設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)一定功能的產(chǎn)品，而現(xiàn)在對(duì)其想法卻出現(xiàn)了不一樣，因?yàn)橐紤]到各種各樣的參數(shù)，比如說兩年前，你需要設(shè)計(jì)一個(gè)軸傳動(dòng)，你只需要畫好一個(gè)聯(lián)軸器、一個(gè)軸，而現(xiàn)在，需要根據(jù)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速、功率、扭矩，事先選好軸的長(zhǎng)度、直徑，和聯(lián)軸器的類型，內(nèi)徑、外徑，再根據(jù)選好的尺寸進(jìn)行校核，假如你能夠熟練運(yùn)用分析軟件，那事情會(huì)很簡(jiǎn)單，但如果不會(huì)，就需要花費(fèi)很大的力氣和時(shí)間去干這件事。這就要求我們?cè)趯W(xué)習(xí)期間，我們用到的計(jì)算機(jī)軟件，不說是都能學(xué)會(huì)，至少都要了解才行。在設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)蘆葦草方格鋪設(shè)設(shè)備，以下內(nèi)容可能是今后的重點(diǎn)：（1）設(shè)備的智能化，即實(shí)現(xiàn)鋪放的全自動(dòng)，由GPS或者北斗系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)航。（2）可調(diào)整式鋪放，即機(jī)器可適應(yīng)不同直徑的蘆葦草秸稈，可實(shí)現(xiàn)不同間距植株的鋪放，如果是雙行蘆葦草植株，可實(shí)現(xiàn)鋪放寬度的調(diào)整。以上研究?jī)?nèi)容均需通過今后的技術(shù)革新來實(shí)現(xiàn)。

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