饲草打包机设计及其三维造型

前言我国饲草、秸秆等农业生物质资源非常丰富，但是在其商品化生产过程中，首先遇到的问题是这些物料松散，容积密度小，收集、运输困难。

这些物料无论在贮存还是运输时，都占用很大的空间，面临严重的运输成本压力[1]。

将饲草压实打捆后再运输，能够有效地降低运输成本，节省饲草贮存空间。

另一方面由于,人工收割，工作效率低,作业成本高，劳动强度非常大，因此新兴的青饲料种植业急需经济适用的小型青饲料打捆机，所以，研制、开发和推广适合我国农牧区应用的各类青饲料捡拾压捆机以及提高机具的性能对现代草业工程和青饲料收获机械化不断发展具有重要意义，也是青饲料收获工艺和机具系统研究的重要课题[2]。

青饲料生产机械化是建设我国现代化畜牧业的必要过程。

随着我国畜牧业的发展，现有的畜牧养殖规模不断扩大，养殖户对青贮饲料的需求越来越大，我国现有的青贮收获、存储技术难以满足现阶段养殖业的市场需求[3]。

针对上述问题，本文设计开发了一种牵引式青贮饲料高密度打捆机。

该打捆机配合现有作业设备可以完成青贮饲料打捆的作业过程，该青贮打捆装置，主要由饲草喂入机构、捆绳机构、成捆室、液压机构和传动机构、机架行走部件、压力感应报警机构和密调节机构等组成。

本文首先分析了青饲料生产机械化在我国畜牧业发展中的重要作用，综合分析了收获期青贮饲料种植的几何尺寸，青贮饲料的品种、产量、含水率，等因素，并且结合当前养殖业发展的新特点,进而确定了生产工艺流程以及总体配置方案。

从社会需求可以看出青饲料机械的研制在机型上以中小型为主，在研究内容上，重点解决劳动强度大,用工多的牧业生产作业。

并介绍了打捆机的设计过程。

对打捆机的整机参数、工作性能、工作效率、整机工作稳定、性能可靠，安全性、等因素进行了理论验证并且各项指标均达到了设计任务书的要求等，以YY5080型圆草捆打捆机为研究对象。

通过运用PORE三维建模软件和CAD制图软件，设计了青贮打捆装置，通过对圆捆机成捆室的理论分析，得到影响草捆密度的各种因素之间的关系，为成捆室钢辊的布置和选择提供了理论依据，并在在理论分析的基础上，完成了样机的三维和二维绘图。

1绪论1.1问题的提出我国地域广袤，而且作为农业大国，有着先天独厚的发展畜牧业的条件。

我国草原辽阔，类型繁多，资源丰富，是巨大的天然宝藏。

据统计，我国共有各类天然草地面积约3.93亿hm 2，占国土面积的41.7%，仅次于澳大利亚，居世界第二位，同时也秸秆资源最为丰富的国家之一，每年生产6.4亿多t 的秸秆。

[1]然而我国草场的分布很不均匀,导致我国部分地区一方面牧草匮乏,另一方面则因季节性牧草过剩而得不到合理利用被废弃,不仅浪费了牧草资源,造成经济损失,同时也污染了草地和环境。

此外,牧草在流通领域中遇到的一个主要问题,就是由于牧草的堆密度小,使其运输成本增加,利润空间下降。

有些地方甚至因为利润微薄而宁可烧掉,也不愿意费时费力地运输,造成了资源浪费,而且也污染了生态环境。

这是我们必须面临的显示问题，急需有一个合理的办法来解决这个现状。

近年来，由于各牧场的牲畜存栏量不断增加，而相应的管理政策又相对滞后，还有自然条件的恶化，即使在牧草比较丰富的牧区，季节性的饲草缺乏现象也很严重[2]。

2000年初，我国内蒙古、新疆共有12个地(州)60个县出现的“白灾”使30万头受灾牲畜死亡，主要原因是由于饲料缺乏的饥饿所致，很显然解决这个问题的有效措施就是为这些牧草缺乏或季节缺草的地区准备充足的越冬饲草；另一方面我国草业发展带有比较突出的地域性特点，牧草种植基地大多位于黄河流域及华北、西北，而牧草销售市场多位于华东、华南的奶牛、肉牛饲养密集区。

由于草场分布不均，部分地区因季节性牧草过剩得不到合适的处置而被废弃，浪费了资源，也污染了草原[3]。

不仅如此，近年来随着畜牧业的迅速发展，中国加入WTO ，周边的许多国家，像韩国、日本都是饲料资源短缺的国家，国际市场对牧草、秸秆等饲料的需求会大幅增加。

加入WTO ，我国资源成本相对较高的种植业面积可能会适当减少，种植业比较效益下降将促使土地资源和农业生产结构向畜牧业、草业等方面调整，牧草生产和加工产业将面临新的机遇。

2021年第7期180 引言近几年来,随着草畜矛盾的不断加大,我国加大了对牧草机械化的扶持力度。

打捆机作为牧草收获机械的关键设备有圆捆和方捆两种机型。

圆捆机由于没有打结器使其结构相对简单,体积较小,且价格较便宜,操作维修简单等原因近年来技术开发和生产发展较快,许多机型已经基本可以替代进口,这对我国草地畜牧业的可持续发展起重要的促进作用。

由于农作物的秸秆大都是物料松散容积密度小，收集、运输、储存都非常不便。

因为是间歇作业，打捆时停止捡拾，困扎的圆捆密度低、装运和储存不太方便；捡拾幅宽过小，多为0.8m左右。

如果大型联合收获机收获后进行打捆作业，容易出现堵塞或断绳现象；产品作业效率低，使用故障多、可靠性差；产品品种不全、产品技术水平低。

圆捆打捆机能将田间铺放的草条自动捡拾起来，通过喂入、切碎、卷压成型、缠网等作业工序，把散状饲草捆包络成外形整齐规则的圆柱形草捆。

本系列圆草捆打捆机是根据市场需求变化，在充分调研、分析国内外圆草捆打捆机结构特点的基础上，结合牧草和农作物秸秆的压缩特性，自行开发一种收获牧草和多种农作物秸秆的圆草捆打捆机。

1 设计原理该系列圆草捆打捆机主要由牵引装置、传动系统、捡拾器、整体式喂入转子、切割系统、缠网机构、成型室、卸捆器、液压系统、自动控制系统等组成。

整机由拖拉机牵引，动力通过传动轴、变速箱和链条传动装置传递到各工作部件。

在田间作业过程中，捡拾器弹齿将地面草条捡拾起来，并提升到输送喂入平台。

在捡拾器后方由螺旋推送器和若干组旋转叠片组成的整体式喂入转子，首先由左右对称布置的螺旋输送器将物料自平台两侧推送到位于中间，然后由若干组旋转叠片旋转时将物料由前向后推进。

如果需要将秸秆切碎，可在定刀架上安装定刀，工作时通过液压控制将刀架升起，定刀从旋转叠片组中间的间隙通过，从而实现交错互切将秸秆切断。

经切碎和喂入物料被送到成型室，牧草在成型室内在旋转钢辊的作用下经挤压旋转逐渐形成圆草捆，当控制系统检测到草捆达到设定压力时，自动启动缠网机构在圆草捆外圆上包络上预先设置的捆网。

毛文武等基于ｓｏｌ溺餮。

矗ｓ戆便携式捆包撬ｃＡＤ三维建摸与初步分榜２ＳｏｌｉｄＷｏ文ｓ软件的主要特点ｓｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件是美国ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ公司在总结和继承了大型机械ｃＡＤ软髂的基础上，程ｗｉｎｄ嗍环境下实现的第一个机械三维ｃＡＤ软件。

自１９９５年１１月闾世以来，以其创新性、易用性和高效性，成为三维机械设计的主流软件之～，具有强大的零件三维建模、整枧装配、工程图绘制、动画剁椎翻模型渲染等功能，为用户提供了较完整的三维设计解决方案。

自ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ２００５版本以来，应中国客户的雾求和反馈，旗工程图模块在支持美国工业标准（ＡＮＳＩ）、国际栎准（ＩｓＯ）、德国工壁标准（ⅨＮ）、曰本工监标准（Ｊｌｓ）的基础上，灌加了对中国国家制图标准ＧＢ的支持力度，使中国用户阿以更加快掇、高效地生成符合国标的工程图ＨＪ。

该软件各个模块采用统一的界蚕和内核，数据完全关联，一处渗改整个设计相关整分都同时更改，以其为核心集成的ＣＡＤ／ＣＡＭ／ｃＡＥ／ＰＤＭ系统可较好满足产品设计、分析、制造、产品数据管理的一体化要求，辩能与，其谴ｅＡⅣｅ矗蠢∥ｃＡＥ软｛牛达翮无缝连整和集成。

３便携式捆包机各零件的兰维建模便携式电熔捆包机是使用聚乙烯塑料带为捆扎材料捆扎产品或包装件，然腾收紧辩将捆扎带两端通过热效应熔融搭接豹手动溷雹祝。

逶过捆丰ｂ将雹装物溷紧、扎牢并压缩，既耀匆外包装强度，减少散包所造成的损失，又便于提高装卸效率，节省运输时间、空间和成本，广泛用于轻工、食品、邮政、铁路、医药、警嗣、发｛－、纺织等德盟ｐｊ。

该捆雹褫圭要由张紧橇梅、夹压机构、封接机构三大部分组成，其中张紧机构由齿条、齿轮、前齿爪、后齿爪、手柄等零件组成，其作用是将紧贴包装件的捆扎枣拉紧，以达到捆扎掰震要的紧束度；夹纛梳构由蘩卡愿、卮卡爪、魇块等零件构成，其作用是当捆扎带程进行捆扎时，将带头和带滗固定夹紧；封接机构由压杆、曲柄、电熔加热体、扭转弹簧等缎霞，其｛车潮是蹙塑料耢表层翅热滋｛艺，将嚣拿带壤的熔化面搭接起来，并切除多余的捆扎带。

饲草打捆机结构设计研究论文[5篇]第一篇：饲草打捆机结构设计研究论文上料单元主要由六部分组成，即：料斗、输送装置、支腿、电机、行走轮和传感器。

切碎的饲草存放在料斗中，通过输送装置喂入到打捆单元，支腿的作用就是将输送装置支撑到指定高度后固定，便于输送装置将饲草喂入打捆单元，电机则是为传动链轮提供动力。

为了便于行进，料斗安装在行走轮上。

传感器的作用则是接收饲草捆成型信号，控制上料单元工作的启动和暂停。

1料斗料斗由中翼、前翼、后翼和底板等组成，如图1所示。

为了在打捆机到达工作地点之前的行进过程中或者闲置时能减小料斗占用空间，料斗应做成可折叠式，即料斗的各个侧板和前后翼都折叠放置在底板上，如图2所示。

考虑到料斗的稳定性，同时考虑在后翼扣放在底板上时能存放工具箱等物品，需要将料斗后翼做成整体。

料斗的前翼、中翼和底板之间采用合页连接固定，后翼则通过螺栓连接紧固在底板上，前翼和中翼、中翼和后翼之间则是用挂钩连接。

在闲置时，将料斗折叠放着在底板上，先将前翼和中翼连接的挂钩打开，折放前翼，然后将中翼和后翼之间的挂钩打开，折放中翼，最后将后翼连接螺栓松开，把整个后翼扣在底板上。

在使用时，需先将后翼安装牢固，然后展开中翼，用挂钩连接在后翼上，然后展开前翼，同样用挂钩与中翼连接。

2输送装置输送装置分为水平输送和倾斜输送两部分，由饲草输送板、传动链轮、传动链条、倾斜侧板、刮匀器等组成。

电机为传动链轮提供动力，传动链轮通过传动链条带动饲草输送板绕轨道运行，完成饲草输送工作。

刮匀器的作用是防止底板上的碎饲草成堆状前进，输送不均匀。

电机启动后，链轮传动带动饲草输送板工作。

绕料斗底板安装的饲草输送板将碎饲草由料斗后方向打捆单元方向输送，饲草到达倾斜输送装置时，由绕倾斜底板安装的饲草输送板将其向斜上方输送喂入到打捆单元中，完成输送任务的饲草输送板绕底板下方经过空行程回到工作行程中，如此循环，直至打捆单元饲草捆成型，在饲草捆捆扎过程中，输送装置暂停运行。

目录1 前言- 4 -1.1 课题研究的目的与意义........................................................................................... - 4 -1.2 牧草打捆机打结器国内外发展状况...................................................................... - 5 -1.2.1打结器的国外发展现状 .................................................................................. - 5 -1.2.2打结器的国内发展现状 .................................................................................. - 5 -1.3 设计的主要内容和任务........................................................................................... - 5 -1.4本章小结 ................................................................................................................... - 6 -第二章D型打结器及其辅助机构的组成与虚拟样机模型............................................. - 7 -2．1 D型打结器部件................................................................................................... - 7 -2．1．1打结器部件........................................................................................... - 7 -2．2 D型打结器及其辅助机构的机构组成 ............................................................. - 8 -2.2.1草捆长度控制机构........................................................................................... - 9 -2.2.2拨绳机构 ........................................................................................................... - 9 -2.2.3送绳机构 ....................................................................................................... - 10 -2.2.4主轴离合器................................................................................................... - 11 -2．3 D型打结器虚拟样机模型 .............................................................................. - 12 -2.4本章小结 ............................................................................................................... - 14 -3.打结器的结构设计与参数优化....................................................................................... - 14 -3．1D型打结器的结构分析 .................................................................................. - 14 -3．1．1．齿盘结构分析 .............................................................................. - 14 -3．1．2割绳刀臂结构分析.......................................................................... - 15 -3．1．3夹绳盘............................................................................................... - 16 -3．2仿人双指打结器的结构设计与参数优化 ..................................................... - 16 -3．2．1锥齿轮设计....................................................................................... - 16 -3．2．2打结器支架的优化设计.................................................................. - 19 -4．2．3复合齿盘的优化设计...................................................................... - 22 -3．2．4仿人双指打结器装配体模型 ......................................................... - 24 -3.3本章小结 ............................................................................................................... - 25 -4.结论 .................................................................................................................................... - 26 -- 1 -摘要受国家对农业政策的倾斜和国际环境的影响，牧草正逐渐走向产业化和商业化的道路。

摘 要青贮技术是保证常年均衡供应青绿多汁饲料的有效措施， 青贮能有效地防止蛋白质和维生素等 营养成分流失。

青贮过程中，由于乳酸菌的作用，使菌体蛋白质含量增加 20%~30%，营养提高 30%~35%。

由于饲草青贮后变软，易于消化，增进食欲，提高了采食量，增加了饲草的适口性和 营养性，贮藏时间长( 可在野外堆放保存 1~2a) ，缓解了由于生产迅速发展带来的饲料供应紧张 等现状。

草捆需用专门青贮塑料拉伸薄膜包裹打包，这样将使其处于一个最佳的密封发酵环境。

经 21­42d，最终完成自然无氧乳酸型发酵的生物化学过程。

打包贮藏时， 含水量的掌握要适宜， 有利于草捆的压实， 同时也有利于饲草渗出碳水化合物( 主 要是糖分) 变成乳酸为主的有机酸。

由于采用厌氧发酵技术， 所以包膜打包是过程中最关键的环节， 应尽量排除空气和创造适宜的温度。

圆草捆缠绕式青贮与其他青贮方法比较，由于塑料膜紧贴圆草捆上，内部残留空气更少，有利 于厌氧发酵 圆草捆包膜机的设计不但充分利用了自然资源，机械化程度高，加工速度快，草捆可 长时间贮存，而且便于移动或运输。

本设计将为圆草捆缠绕式青贮技术的应用与推广提供广阔的空 间， 与其相应的机械设备也将得到更好的开发和利用该机械的应用不仅简化了饲草青贮加工工艺和 操作技术，而且极大地降低了畜牧养殖成本，提高饲草使用的可靠性和利用率，对三贮一化技术的 推广应用以及畜牧业发展都有特别重要的意义。

关键词：青饲料；贮存工艺；草捆；打包机目 录1 绪论 (1)1.1 研究对象及内容 (1)1.2 研究目的 (1)1.3 可行性分析 (1)1.4 研究现状 (1)1.5 本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 (1)2 饲草成捆打包机的结构及工作原理 (2)2.1 打包机的结构 (2)2.2 打包机的工作过程 (2)2.3 打包机的传动部分 (2)3 动力源的选择 (3)3.1 电机的选择 (3)3.2 各级传动比的确定 (3)3.3 运动参数及动力参数计算 (4)4 带传动的设计与计算 (4)4.1 设计功率 (5)4.2 选择带型 (5)4.3 确定大、小带轮的基准直径 (5)4.4 验算带速 (5)4.5 V带的基准长度和中心距 (5)4.7 V带根数 (5)4.8 作用在带轮轴上的压力 (5)4.9 带轮的结构设计 (6)5 齿轮传动的设计 (6)5.1 选择材料 (6)5.2 齿数选择 (7)5.3 受力分析 (7)6 链轮的设计 (8)6.1 链轮齿数 (8)6.3 计算功率 (8)6.4 链条节距 (8)6.5 实际中心距 (9)6.6 计算链速 (9)6.7 作用在轴上的压力 (9)7 轴 2的设计 (9)7.1 材料的选择 (9)7.2 轴上元件的定位 (10)7.3 轴的强度校核 (11)8 打捆机主要部分 (12)8.1 饲草包膜载体 (12)8.2 橡胶滚筒 (13)9 草捆的具体要求 (13)致 谢 (15)参考文献 (16)1 绪论1.1 研究对象及内容我国饲草资源丰富， 拥有广阔的草原和大量的农作物秸秆， 但由于传统饲草牧贮工艺十分落后， 在收获贮存过程中，饲草的营养成分( 粗蛋白) 损失高达 30%～50%。

液压饲草打包机的研究摘要针对饲草打包机械化作业的需求，设计了一种液压饲草打包机，液压饲草打包机由液压动力泵站和工作主机组成，通过液压原理图和设计结构图说明了该打包机的工作原理，该机由三个液压缸完成饲草打包机械化作业。

0引言我国地域广阔，拥有大量的土地，农作物牧草和植物秸秆相对较多，这些都属于饲草。

但是由于中国传统的存放工艺相对落后，饲草的贮存会占用大量的空间和时间，贮存饲草有诸多不便，因此春秋季留下的饲草常常会出现浪费，如此的浪费，很大程度上阻碍了农业和畜牧业的良好发展。

饲草打包机械化可以解决饲草存放问题，使我国的饲草存放走向机械化，而且还会大大提高我国本土打包机械画的发展水平。

近年来，国外一些打包机械的出现增加了饲草的利用率，但其机械化程度不够高且操作不方便极大的制约了饲草打包机械化的推广。

我国普遍使用机械（螺杆）式的饲草打包机，体积大，结构复杂，维修和操作不便。

我国的液压打包机的研制应用起步于20世纪80年代中期。

研制的液压打包机的主要目的是将各种金属边角料（废铝、废钢、废铜以及报废汽车废料等）挤压成长方体形状的合格炉料，既可以降低运输和冶炼成本，又可以提高投炉速度。

随着科学技术发展和人民生活水平的不断提高，各工业部门的金属下脚料以及生活用金属制品的废弃物都在日益增多，这无疑会对人类的生活环境带来污染。

这种金属打包机的诞生，可以更好的利用金属废弃物，既能防止污染，又能变废为宝。

国外的秸秆打包机有着较好的信誉和优惠的价值，技术和价格相对我们的液压打包机有很大的优势，由于国外的液压技术起步较早，打包机的液压系统自动化程度很高，目前，世界先进打包机械的发展已呈现出集机、电、气、夜、光、磁、声为一体的势头，生产的高效化、产品节能可回收化，高新技术实用化、智能化已成趋势，这也应该是我们打包机械业的发展的主流方向。

1饲草打包机的原理及工艺过程1.1打包原理液压饲草打包机的基本原理就是利用饲草在液压机构外力的作用下，产生变形从而达到缩小体积的工作，液压打包的原理就是在密闭容器内对饲草就行压缩，打包成型的过程。

牧草压捆机的设计摘要：饲草业的发展具有巨大的经济效益、社会效益和生态效益，但在其商品化生产过程中，首先遇到的是牧草分布的不均匀性，造成了有的地区牧草供过于求，而有的地区却因为没有可喂养牲畜的饲草而不得不放弃饲养，出现了资源配置不合理现象，造成了资源的浪费。

要想解决这一问题就是要使牧草流通起来。

但这些物料松散，容积密度小，收集、运输困难。

因此，本文进行了饲草压捆机的设计。

本文首先讨论了饲草压缩理论的研究与进展，特别是饲草压缩过程及压缩力的变化及计算，为压捆机的设计提供了理论支持。

并通过实地考察对现有的牧草压捆机有了一定的了解。

本文在现有机具的基础上，根据我国的实际需要，综合考虑了现有饲草压缩理论，运用现代设计方法对压捆机进行了改进设计。

此外，本文以设计的压捆机为依据，对压捆机的使用进行了效益分析。

关键字: 压捆机，牧草压捆机，方捆，设计- 1 -Abstract: Forage grass's industry development has the huge economic efficiency, the social efficiency and the ecology benefit, but in its commercialization production process, first meets is the forage grass distribution no uniformity, has created the local forage grass supply in excess of demand which has, but some areas but because does not have to be possible actually to feed domestic animal's forage grass to be able not but to give up raising, appeared the resources disposition unreasonable phenomenon, has created the resources waste. Must want to solve this problem is must cause the forage grass to circulate. But these materials are loose, the volume density is small, collection, transportation difficulty. Therefore, this article has carried on the forage grass baling machine design. This article first discussed the forage grass compression theory research and the progress, specially the forage grass compression process and the force of compression change and the computation, has provided the theory support for the baling machine design. And had certain understanding through on-the-spot investigation to the existing forage grass baling machine. This article in the existing machines and tools foundation, according to our country's actual need, the overall evaluation existing forage grass compression theory, has carried on the improvement design using the modern design method to the baling machine. In addition, this article designs the baling machine is the basis, has carried on the benefit analysis to the baling machine use。

第14卷第2期2007年4月工程设计学报Journal of Engineering DesignVol.14No.2Apr.2007收稿日期:2006-05-16.基金项目:黑龙江省科技厅重点攻关项目资助(GB02B707).作者简介:于建国(1953-),男,内蒙古通辽人,教授,博士生导师,从事载运工具和林木机械研究,E -mail :jianguo yu 485@sohu.co m.新型固定式半自动饲草压捆机的设计于建国1,赵洪刚1,2(1.东北林业大学交通运输工程学院,黑龙江哈尔滨150040; 2.北华大学交通建筑工程学院,吉林吉林132013)摘　要:针对新型固定式半自动饲草压捆机的设计和制造,阐述了压捆机的关键工作部分——压缩机构、喂入机构和分捆机构的工作原理和结构形式.其中喂入机构和分捆机构是本机的特色,两者均要保证与压缩机构的严格的运动关系,增加了设计的难度.喂入机构采用水平方向半自动进料,降低了装草高度,符合人体工程学原理;设计的杠杆组式拨杆联动分捆机构,结构简单,便于操纵,提高了插板分捆的安全性.关键词:饲草压捆机;压缩机构;喂入机构;分捆机构中图分类号:S817.11 文献标识码:A 文章编号:1006-754X (2007)02-0108-04New -type fixed semi-automatic hay baler design YU J ian-guo 1,ZHAO Ho ng-g ang 1,2(1.Co lleg e o f T raffic and T ra nspo rt Enginee ring ,N o rtheast For estry U niv e rsity ,Har bin 150040,China ;2.Co llege o f Tr affic and Co nst ructio n Engineering ,Beihua U niv ersity ,Jilin 132013,China )Abstract :Aiming at the desig n and m anufacture of new -ty pe fix ed semi-automatic hay baler,the w o rking principle and structure of the key pa rts of hay baler,including com pressing mechanism,intake m echa nism ,separate -bundle m echa nism ,are ex patiated ,amo ng w hich the intake and sep-arate -bundle mechanisms a re its fea tures .These tw o mechanisms require strict mov em ent rela-tionship w ith com pressing mechanism ,which increases desig n difficulty.Intake m echanism adopts horizo ntal semi-automatic feeding to lo wer the heigh t o f loading hay a nd this accords w ith body engineering .The lever -g roup shift lev er interlock separate -bundle mechanism ha s simple structure and is easy to opera te.Additionally,it enhances the security of flashbo ard separate-bundle.Key words :hay baler ;co mpressing mechanism ;intake mechanism ;sepa ra te -bundle m echa nism 随着畜牧业的快速发展,饲草的用量日益增加.为了减少饲草的贮存空间,充分利用设备的运载能力,提高其运输的经济性,饲草压捆、压块和压饼等压缩生产工艺在国内外得到了广泛的应用[1],这给我国饲草机械的发展带来了机遇.根据饲草收割工艺的需要及其改进,饲草压捆机将向以下方向发展:(1)产品多样化、系列化,以满足不同用户的需求.(2)采用先进的设计方式,提高设计成功率.(3)采用新技术、新工艺,改进产品结构,提高产品的使用性能和经济效益.(4)扩大适用范围,提高机具的利用率,将捆草范围从干草扩大到青饲料或农作物秸杆.(5)增加草捆密度,降低功率消耗,提高压捆机的经济效益.(6)提出合适的饲草压缩理论来指导设计主要工作参数,以提高压缩密度和减少功率消耗,使压捆机效率更高,可靠性更好,具有更好的性价比.(7)提高自动化程度和生产率,结合电子计算机、液压技术等的应用使机具的性能更优,操作更方便、舒适.1　饲草压捆机设计1.1　方案设计饲草压捆机压缩方式可分为开式压缩和闭式压缩[2].开式压缩消耗功率稍大,但可以实现生产的连续性.如采用多方位压缩,在一个方向压实后再在另一个方向上压实,推出打捆,会改变草捆内残余内应力的分布状况,增大草捆的堆密度.只是在实现连续生产作业和野外作业上存在着一定的困难,对原动机的动力以及机构性能的要求都会提高,致使设备费用和生产成本增加过多,有点得不偿失.对生产率的提高主要可以从压缩频率和喂入量两个角度来考虑.压缩频率的加快可以提高生产率,但随之而来的问题是要求有较大的动力,而且冲击、振动加剧,压实的草片由于形成时间较短,内应力得不到有效的减缓和松弛,导致草捆的内应力增大,在成捆出仓后或运输过程当中由于震动而容易造成散包现象,因此通过加快压缩频率来提高生产效率的方式不可取.压缩频率不宜过快,不宜超过60～70次/min ,一般为37～57次/min [3],过低,则生产率太低,生产成本回收周期较长(当然,这还与喂入量以及草捆大小等因素有关,但在开式压缩中不是决定因素,其影响程度不是很大).经过大量的调查和研究,设计了固定式半自动饲草压捆机,并且在内蒙古成功试车.该机采用单方向开式压缩方式,两级变速,压缩频率为47次/min ,压出草捆截面为360m m ×460m m .该饲草压捆机采用拖拉机动力输出轴为动力源,便于野外现场作业.设计的压捆机的结构原理简图如图1所示.1—拖拉机动力输出轴;2—带传动;3—锥齿轮传动;4—联轴器;5—输送叉(喂入机构);6—捆草仓;7—压缩室;8—分捆机构;9—压缩机构(曲柄滑块机构);10—链传动图1　压捆机结构原理简图Fig.1　T ransmissio n mechanism of hay ba ler该机由拖拉机牵引到工作场地现场作业,压出的草捆呈长方形,便于装车运输,实现了进草和插板分捆的半自动化.1.2　分捆机构该机最初设计的分捆机构为PLC 自动控制电插板分捆机构,但在试车过程中遇到的最大问题,也是耗时最多的问题,就是插板分捆.在安装试验时发现,由于采用光电接近开关控制计数,灵敏度很高,而现场工作环境恶劣,灰尘较大,易触发光电开关,产生计数错误,引发较多误动作.因此重新设计了一套机械式手动分捆插板机构.采用在立体空间上互相垂直的两套拨杆联动机构,形成杠杆组,通过与压缩活塞同步运动的控制销的触动,实现分捆插板动作.利用重力使分隔板作自由落体运动,在压缩活塞返回到落板口之前全部落入压缩室内,直立不倒.如图2所示,A —A ,B —B 杆焊在绕O 轴回转的圆柱体上,通过压缩活塞上安装的一个小销轴,拨动A —A 杆带动B —B 杆摆动,触动杆C —C 绕O ′轴摆动,杆C —C 另一端带动连动销撤回,露出落板口,分隔板自由落下.A —A 杆左右两端均有定位机构,保证触动机关放一次分隔板后A —A 杆不再与活塞销相撞,避免了频繁撞击,只是在需要放分隔板的时候由人工松开,被活塞销触发,而且保证了在活塞回程时开始落分隔板,使落板时间充裕,避免了活塞向前运动时因为落板时间不够用,撞上部分落入压缩室内的分隔板.C —C 杆有弹簧复位机构,放板后通过复位机构带动连动销弹回,等待下一次插板分捆.空车实验时完全可以满足要求.图2　插板机构立体结构示意图Fig.2　Fla shboa rd mecha nism根据新设计的杠杆组式拨杆联动分捆机构,采用M AT LAB /Sim Mechanics 对压缩机构和分捆机构进行仿真[4],分隔板在压缩活塞返回到落板口之前全部落入压缩室内,没有运动干涉,符合要求,如图3所示.·109·　第2期于建国,等:新型固定式半自动饲草压捆机的设计图3　压缩机构和分隔板仿真Fig.3　S imula tio n o f co mpressio n and sepa ra te-bundlemecha nism在现场采用稻草试车.因为实验用稻草含水率为10.7%,很低,且不像苜蓿类牧草内含浆液较多,有一定的黏弹性、黏塑性的特点,所以反弹量很大,反弹速度很快,原先预留避开饲草反弹量的尺寸不够,反弹回来的稻草堵住了插分隔板的入口,使分隔板仅靠重力自由落下插不进去.而且因为压缩室底部有草,分隔板即使落下也不能完全进入压缩室内,会卡在半空中,与向前压草的活塞相撞而发生事故.最初把活塞向前移了50mm (因其他条件限制,不能移太多),使活塞终点向前移了50m m ,又加上了止草器,但草在松散状态下的拉结力很差,止草器起的作用不大,止草器挡块加长又会带来其他的问题,且草越碎其反弹量越大,将活塞终点向前移50m m 的量还是不够.后来将插分隔板的位置向后移,移至接近活塞的起点处,但分隔板仅靠自由落体运动自由落下的时间约为0.3s,而活塞从落分隔板处返回起点到再回来的时间约为0.2s,这样,分隔板就会和活塞相撞.因此在分隔板的上方加了压缩弹簧,变成弹射式分捆,把弹簧的变形能赋予分隔板,转化成分隔板的动能,使分隔板在落下时速度加快,减少落板时间.根据能量守衡定律,弹性势能转化为分隔板的动能与分隔板的质量有关.为保证分隔板落下时间足够,不与活塞相撞,以免发生事故,分隔板落下速度越快越好.曾用底部镶嵌钢条的胶合板代替钢木混合结构的分隔板试验,发现分隔板落下时间虽然足够了,但落入压缩室内后,却因为吸收了较多的能量,动量增大,与压缩室底板发生近似于弹性碰撞而反弹回来,分隔板的一部分又跳出压缩室外,而另一部分留在压缩室内与此时正向前运动的活塞相撞.因此进一步改进分隔板结构,将分隔板底部包上软布,以增大阻尼,避免反弹.再次进行试验,完全达到了预期效果,而且结构比现有的分捆机构简单.2　基于Pro /Engineer 的压捆机喂入装置运动仿真 很多型号的固定式压捆机饲草喂入采用人工控制,安全性差.饲草压捆机的工作部件中,喂入装置和压缩机构之间的配合运动能否成功是非常关键的,如果发生干涉将直接损坏工作部件而使机器陷于瘫痪[5].因此,本文用Pro /Eng ineer 进行机构运动模拟仿真,以便发现设计中的问题,保证设计质量.Pro /Engineer 中可以使用M echanism 和Pro /M echa nical mo tion 进行运动仿真.本文采用M echanism 进行机构运动的模拟,其操作流程如下:(1)以co nnectio ns 方式建立压缩机构和喂入装置的组装.M echanism 提供了8种连接形式.(2)补足相关的运动配合条件组装时,可以完全使用连接——Co nnectio n 设定,或者搭配约束——Constraint 条件,也就是Mate (匹配)、Alig n (对齐)和Insert(插入)等,设定完的模型如图4所示.图4　喂入装置和压缩机构仿真模型Fig .4　Simula tio n o f hay feeding device and co mpr es-sion mecha nism(3)设定初始位置.(4)加入驱动条件.驱动器好比机构运动的动力源,如马达.本设计中,根据机构运动特点,加入2个驱动器,均为匀速运动:k =47r /min= 4.92rad /s.(5)设定分析条件并仿真.在此过程中设定分析条件并进行总体干涉检查,从而发现设计的机构在运动过程中存在的问题,·110·工　程　设　计　学　报第14卷尽早解决.(6)播放分析结果.系统开始计算,当播放器出现并加以播放后,干涉的部分会以红色显示.本设计中没有出现干涉,否则应重新设计压缩及喂入装置.3　结束语本文从目前农机市场的实际情况出发,根据现有的饲草压捆机存在的问题,设计了一种新型固定式半自动饲草压捆机.该机由拖拉机动力输出轴为动力源,便于野外现场作业,采用半自动饲草喂入装置、杠杆组式拨杆联动分捆机构和人工捆绳,结构简单,制造成本低,在国内将有非常好的产业化开发前景.本文基于M AT LAB/Sim Mechanics和Pro/ Engineer建立了压缩机构和饲草喂入装置的仿真模型,可以进行装配模型之间的运动干涉检查以及机构运动仿真,使设计者在正式生产前对其开发的产品样机机构运动特性有更清晰的认识,提高产品研发的成功率,降低研制成本.参考文献:[1]王春光,杨明韶,高焕文,等.牧草在高密度压捆时的应力松弛研究[J].农业工程学报,1997,9:48-52.W AN G Chun-g ua ng,Y AN G M ing-shao,G AO Hua n-w en,et al.Study o n stress-r elax ation o f hay duringba ling under hig h density[J].Jour nal of Ag ricultural Eng ineering,1997,9:48-52.[2]杨明韶.我国牧草压缩基础研究工作进展及探索[J].农机化研究,2002(2):1-4.Y AN G M ing-shao.The pro g ress in the principles r e-search of the hay co mpression a nd ex plora tio n o n it in China[J].Jour na l o f Ag ricultural M echa niza tion Re-search,2002(2):1-4.[3]王春光.牧草在高密度压捆过程中的流变研究[D].北京:中国农业大学机械工程学院,1998.W AN G Chun-g uang.The study o n rheo lo gica l cha rac-teristics of hay in hig h density compr essing[D].Bei-jing:China Ag ricultura l U niv er sity,Co llege of M e-cha nical Enginee ring,1998.[4]黄永安,马　路,刘慧敏.M A T L AB7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用[M].北京:清华大学出版社,2005.HU AN G Y ong-an,M A L u,L IU Hui-min.Simula tion and senio r engineering applica tio n of M A T L AB7.0/ Sim ulink6.0[M].Beijing:Qingh ua Univ er sity Press, 2005.[5]刘志杰.饲草压捆机的设计及结构分析[D].哈尔滨:东北林业大学机电工程学院,2004.L IU Zhi-jie.Desig n and str uctur al analysis of hay baler[D].Har bin:N o rtheast For estry U niv ersity,Co lleg e ofElectr omechanical Engineering,2004.2007第三届中国国际无损检测(NDT)应用技术展览会将在北京召开(同期召开:第三届中国国际锅炉、压力容器、管道、管件应用技术与设备展览会)时间:2007年4月27-29日地点:北京中国国际展览中心如需参观卷及展会详细信息请与组委会联系(电话或邮件):组委会联系方式:电　话:+86-10-58202606　58202611/12/13/15/16/17/18/19传　真:+86-10-58202605联系人:沈　阳　先生　135********E-mail:shenyang-hyl@v ·111·　第2期于建国,等:新型固定式半自动饲草压捆机的设计。

秸秆饲料装袋机的设计甄军，郭伟宏，史增录，蔡睿，郭辉，吕全贵（新疆农业大学交通与物流工程学院，乌鲁木齐830052）摘要：将秸秆回收加工成饲料是秸秆综合利用的有效途径之一。

针对现有装袋机存在的问题，设计一种可实现秸秆饲料压缩的装袋机。

介绍该机的结构与工作原理，阐述关键部件的设计与计算分析，为秸秆饲料装袋机的改进提供技术参考。

关键词：秸秆；装袋机；结构；原理；设计；计算中图分类号：S226．9文献标识码：A文章编号：1674-1161（2018）04-0021-03我国是农业生产大国，也是秸秆生产大国。

秸秆在我国主要用于生活燃料，同时也用于秸秆还田、饲料加工、能源材料等方面。

我国秸秆处理的主要手段是露天焚烧，不仅造成大量资源浪费，而且造成环境污染，引发许多社会问题。

随着我国人口不断增多和动物饲料日益减少矛盾的不断扩大，将秸秆回收加工成饲料已成为农牧业发展的必然趋势。

秸秆在回收、存放及饲料加工的过程中需要进行装袋处理，目前这一环节主要依赖人工完成，生产成本高、效率低，使秸秆回收再利用受到极大限制。

为解决该问题，设计一种秸秆饲料装袋机。

1秸秆饲料装袋机的结构与工作原理1．1总体结构秸秆饲料装袋机主要由机架、减速电机、电磁离合器、传动机构、拨料机构、螺旋输送机构、压紧机构、卸料机构及其他部件组成，其总体结构如图1所示。

1．2工作原理工作时，将饲料收集袋的袋口套在装袋机的套筒上，秸秆饲料从进料口喂入进料箱，电动机通过皮带驱动主轴旋转，主轴与螺旋输送机构之间用离合器联接，以驱动螺旋输送轴转动，螺旋输送轴带动螺旋叶片转动，同时主轴通过链条带动拨叉轴转动，拨叉轴带动拨料齿转动，进行秸秆物料的拨送。

当离合器闭合时，主轴驱动螺旋绞龙在壳内作旋转运动，秸秆饲料不断地被推出，在气动装置的作用下袋内的秸秆饲料被挤压至一定长度，离合器自锁机构自动打开，螺旋绞龙停止送料，将卸料板压下取出成品，然后更换套筒上的饲料收集袋，气动装置利用气压的调节恢复原位，离合器再次闭合，绞龙继续工作，完成秸秆饲料装袋的一个周期过程。

草地集家族饲草收获机械自动卸草器的设计农业是人类生活中极其重要的一环，而饲草收获是其中不可或缺的一部分。

在现代农业中，机械化收割已经成为主流，为农民减轻了很大的劳动强度，提高了效率。

草地集家族饲草收获机械自动卸草器的设计，则是进一步将收割工作自动化的一次跨越。

一、草地集家族饲草收获机的主要特点草地集饲草收获机是由收割机、压捆机和自动卸草器三部分组成，其中自动卸草器是其独特的设计之一。

首先，草地集家族饲草收获机器具有自动化收割的特点。

农民无需手工收割，只要操作机器即可完成。

这不仅能节省劳动力，还能提高收割效率和质量。

其次，草地集家族饲草收获机具有在收割后自动压捆的功能，可以将饲草压成密实的包裹。

这是用于保护饲草的质量和减少浪费的一种方式。

最后，草地集家族饲草收获机器具有自动化卸草的特点。

这种机器的自动卸草装置非常方便，弥补了手工卸草的劣势，使得卸草时更加安全，快速和方便。

二、自动卸草器的设计思路自动卸草器是草地集家族饲草收获机的重要组成部分，它的设计需考虑多种因素。

首先，自动卸草器需要有一个有效的传动系统。

这个系统需要连接卸草器和机器，以确保卸草器能够自动工作。

其次，自动卸草器的设计需要一个可靠的感应系统。

感应系统负责检测饲草压捆的状态和位置，并控制卸草器进行操作。

最后，自动卸草器的设计要考虑到结构的稳定性、材料的轻便性和刚度等经济因素。

三、自动卸草器的制作过程在制作自动卸草器时，需要遵循以下几个步骤：首先，需要进行设计和立体模型制作。

设计模型应根据自动卸草器的特点和要求进行设计。

其次，需要做好各种零部件的加工工作。

这些零件包括传动系统，感应系统和结构部分等。

最后，在保证零件制造和加工的正确性的基础上，将组装完成的零部件安装到机器上。

在安装后，还需进行系统调试和运行测试，确保自动卸草器的正常运行。

四、结语草地集家族饲草收获机是当代农民的得力助手，节省了劳动力，提高了工作效率。

草地集家族饲草收获机械自动卸草器的设计，则是其自动化水平的体现，也代表着现代农业机械技术的进步和发展。

基于牧草压缩特性的凸轮式牧草压捆机设计陈鹏宇;武佩;马彦华;王昊毅;薛冬梅【摘要】牧草是发展畜牧业的基础,但由于其地理分布和自身松散的特性,导致牧草储运成本过高,通常需要对牧草进行压缩打捆处理.牧草压缩过程中预压缩阶段位移大压力小,致密阶段位移小压力大,压缩过程中牧草的压缩特性不断变化.为此,设计了一凸轮式牧草压捆机,利用凸轮能够实现复杂运动的特点,使牧草在压缩过程中进行变速压缩,符合压缩特性曲线的变化规律.通过Pro/E软件对整机进行干涉检测以及运动学仿真模拟,结果表明:该机构可以实现快速进行预压缩、慢速进行压紧阶段的压缩,进而提高牧草压缩效率并达到降低能耗的目的.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2019(041)008【总页数】7页(P88-93,102)【关键词】牧草压缩机;牧草压缩特性;凸轮式;Pro/E仿真【作者】陈鹏宇;武佩;马彦华;王昊毅;薛冬梅【作者单位】内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 010018;内蒙古自治区草业与养殖业智能装备工程技术研究中心,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 010018;内蒙古自治区草业与养殖业智能装备工程技术研究中心,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 010018;内蒙古自治区草业与养殖业智能装备工程技术研究中心,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 010018;内蒙古自治区草业与养殖业智能装备工程技术研究中心,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 010018;内蒙古自治区草业与养殖业智能装备工程技术研究中心,呼和浩特 010018【正文语种】中文【中图分类】S817.11+50 引言畜牧业的发展水平是一个国家农业发达程度的重要标志之一[1]，发展畜牧业离不开优质充分的牧草供应。

我国的牧草资源分布不均匀，牧区饲草年度间和季节性不平衡，雪灾、旱灾等突发性自然灾害严重制约着畜牧业的发展[2]。

碎饲草圆捆打捆机设计
刘月
【期刊名称】《河北农机》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】悬挂式、牵引式、自走式饲草打捆机的加工对象为较长秸秆或饲草，其工作方式为行进过程中捡拾饲草并打捆。

碎饲草打捆机的结构和工作原理均不同于以上几种饲草打捆机。

本文就碎饲草圆捆打捆机的成捆室选择、工作原理和打捆单元结构进行详细介绍。

【总页数】2页(P56-57)
【作者】刘月
【作者单位】廊坊市农机监理所，065000
【正文语种】中文
【中图分类】S54
【相关文献】
1.碎饲草打捆机上料单元设计 [J], 王惠新
2.中国好设计创意奖——星光玉龙圆草捆打捆机 [J], 李雪敏; 杨鑫
3.9YG-1.2A型圆草捆打捆机造型创新设计 [J], 孙芊芊;王鹏;王洪波;图雅;侯迎旭
4.青贮秸秆圆捆打捆机的设计与试验 [J], 张海滨;刘希锋;吴昊;徐冬;陈爱慧
5.圆草捆打捆机的设计及优化 [J], 邵利国;杜鹏;王德强;于春伟;魏磊;吴蒙
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