大马力拖拉机宽幅水田耕整机设计开题报告.doc

开题报告 一.选题目的及意义 传统的小型水田耕整机由于人的不安全行为、机器的不安全状态和管理失误等原因，存在安全隐患，作业中侧翻“咬腿”事件时有发生，对农民的生命财产造成了重大损失。此外，近几年国家农机购置补贴政策的实施，大中型耕整地机械得到发展，多机具多机型共存局面形成。这种局面的形成满足了农业产业化发展及土地规模经营的需要。 针对中大马力拖拉机的水田耕整作业需求，需要宽幅水田耕整机产品，而传统耕整机作业幅宽小于2.4米，无法满足要求，简单加宽集体宽度，会对机具道路运输带来困难。本设计针对大马力拖拉机宽幅水田耕整机设计需求和解决道路运输问题，设计折叠式宽幅水田埋茬耕整机，适用于水稻田的埋茬、起浆、搅浆、平整等整地作业，是水田机械化插秧前整地作业的主要配套工具。 耕整机采用侧边传动，手动折叠方式，配套动力70马力左右，作业幅宽3800mm，作业速度1.8~5.5km/h，耕深10~15cm，折叠后机具宽度小于2450mm。 二、国内外研究情况 国内发展现状 水田耕整机是一种适用于我国南方小田块、深泥脚田及丘陵地区作业的耕整地机具。在上世纪70年代，湖南水田耕整机因其地域情况需要而出现并大量投入使用。由于地块规模的限制，国内最初的水田耕整机械多以小型手扶式为主，分为单轮和双轮两大类。单轮耕整机为单轮驱动，在原机动插秧机行走机构的基础上增加牵引农具和平衡机构演变而来;双轮耕整机为两轮驱动，是由小型手扶拖拉机加农具构成的一体式机组。结构简单，操作方便。但是经过 30 多年的发展，目前我国水田耕整机械已基本形成了多机具、多功能、多机型的局面。同时随着研究的逐渐深化，技术革新不断发展，改进手段不断丰富，正逐步将无线遥控、激光平整等智能化技术，应用于水田耕整机械中，水田耕整机械正朝新的阶段发展。 为适应水稻的集约化、规模化生产，国内水田耕整机正向着向宽幅高速型发展。2013年，由江苏某机械有限公司自主研制开发的清旋1GSM-180～280型水田埋茬耕整机（图1），就实现了适合大田作业的功能。该型机采用独特的装有刮浆压草板的多棱形刀辊、组合式加密灭茬刀、半封闭曲线挡土板结构（可选装具有自调压装置的平整地副拖板）。设计新颖独特。机具能够一次性完成全量或半量稻麦秸杆的灌水浸泡后（24小时以上）的旋耕、埋茬、碎土、起浆、平整地等多道作业工序，达到抛秧、插秧前水田整地的农艺要求。 此外，随着中国农业自动化的发展，无线遥控亦开始应用到农业机械。水田耕整机械作为率先进行无线遥控研究的农业机械之一，经过开发研究已取得了重要进展。2005 年，由湖南农业大学工学院研发的遥控机耕船样机试验取得了良好效果。课题组以南方广泛使用的“航富牌”1BG-0.9型机滚船为样机，在不改变机滚船结构的基础上，利用无线比例遥控和电控气动机型机构，实现对机滚船的离合、换挡、转向和耕深的精确控制，从而达到了机滚船无人驾驶的目的。该成果为水田耕整机械装备遥控技术积累了开发经验。 2、国外发展现状 近几年来，一些发达国家不断将高、新、尖技术应用到农业机械上来，使农业机械不断向智能化发展。耕作机械产品向多品种、系列化方向发展。同样的，在国外的农业机械行业，为应对水田的规模化作业，也逐渐形成了大型水田作业机械的模式。对于像日本这种以水稻等水田作物为主的国家，针对水田耕整机械的研究和发展一直处于先进水平。专业生产大中型耕作机械的松山株式会社和小桥工业株式会社的产品有50多个系列200多个品种， 驱动耙产品有近30多个系列100个品种， 且具有不同的配套动力、耕深、耕幅供用户选用。如久保田农机公司研发的KMAX-380型水田埋茬耕整机，适用于水稻田的埋茬（草）、搅浆、平整等整地作业， 可防止水田漏水， 形成田块上实下虚的 2 层结构，成为其水田机械化插秧前整地作业的主要配套农具。 图2 而且，为实现机械的智能化与自动化发展，由于先进的制造技术、新材料的涌现，电子技术、通讯技术等的进步，电子监控、液压和自动控制等技术在耕作机械上得到了广泛的应用。在美国、加拿大等国家应用液压控制圆盘耙，圆盘耙组偏角的调整由液压油缸（或丝杆机构）来实现；日本则采用微电脑技术来调节耕深及刀轴的位置；意大利“CELLI”公司ALV-ALF 和HV-HF型产品，其刀滚相对于机架可以被液压油缸推动进行横向偏移伸缩。 三、研究的主要内容和方法 1、加大传统耕整机幅宽 为弥补国内农机行业空缺，针对中大马力拖拉机的水田耕整作业需求，需要宽幅水田耕整机产品，而传统耕整机作业幅宽小于2.4米，无法满足要求。本设计吸取其他农业机械的创新和特点，而实现整机幅宽加大，： 采用三段式宽幅耕整刀组，整机可由原来的2.4m达到3.8米； 配合中大马力拖拉机，可以大幅度提高宽幅作业功效，缩短耕整时间； 额外增加的