毕业设计（论文）开题报告-土豆挖掘机的设计.doc

本科毕业设计(论文)开题报告题目： 土豆挖掘机设计 院 系： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 姓 名： 指导教师： 年 月 日1.毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。一、论文题目背景国外的发达国家已经对地下作物实行了全部的机械化，对不同的植物都有相应的机械，但由于这些机具较为先进，出口到中国之后价格较为昂贵，中国普通的家庭和小农场主无法接受，所以我们还是需要根据国内的实际需求，参考但不盲目照搬国外的先进设计理念和思想，综合考虑研制中国特色的收获机。在国内，块茎作物的收获机具的设计还有很大的前景和发展空间，同时还有很多的困难需要解决。这就不但要求研制工作部门以及相关的企业在加大研发力度的同时还要对应用市场进行大力的宣传和推进，使个体农户或者小企业能够接受这类机具。二、马铃薯收获机研究意义马铃薯在中国具有很长的种植时间，同时因为它的易栽种、成活率高、产量大和营养丰富的优点。在我国特别是北方地区具有非常大的种植范围和产量。在我国，一直以来马铃薯并不像国外一样作为一种主要的食材。但随着国外饮食习惯和烹饪方式的影响，在一些大的开放城市由于洋品牌的快餐店的快速进驻和市场占有的不断扩大，以马铃薯为原料的食品也风靡开来，比如薯条、薯片等等。我国曾有专家建议，应当根据马铃薯的特点，把马铃薯并入国家基本粮食的产量中，提高马铃薯的财税收取，保护我国的马铃薯产量。最近更有国外学者预言。马铃薯的营养保存时间是最长的，未来只有马铃薯才能是最根本的食材。现在马铃薯一般是作为一种经济植物进行种植的，并且随着其营养价值的不断被挖掘，市场的需求不断扩大，种植的地方也越来越多，产量也随之不断增加。在日常种植中。传统的马铃薯收获手段比较单一，一般是采用人工劳动的方式手动收取，劳动强度大、费时费力，给农民带来了极大的劳动强度。并且马铃薯不但在平原种植，在北方的一些山区和丘陵地带也有大范围的种植。这种收获方式就会对生产效率产生极大的影响。农民对马铃薯自动收获机械的需求非常渴望。因为自动收获机能够大大减轻工作者的劳动强度，提高工作效率，且损伤率小、成品率较高，所以对家庭农用小型马铃薯自动收获机的推广应用是大势所趋。由于我国马铃薯种植方式一般是平坐种植，与国外发达国家的垄作种植方式不一样，所以国外进口的收获机械不能够直接应用到我国的生产中，所以我们需要研究具有多地域适应性。适应不同地形的收获机，才能够获得广泛的推广。马铃薯具有重要的经济价值，加速发展马铃薯产业能够加速贫苦地区的经济发展，对地方经济拥有极大的促进作用，马铃薯生长在地下，属于块茎繁殖，种植成活率高，产量大。如果大力推广自动收获机的应用，能过极大的增加丰收效率，减小工作强度，增加产量。能够提高马铃薯对市场的占有率，丰富马铃薯对农业结构调增的作用。所以为了促进马铃薯的机械化发展是大势所趋。马铃薯的机械自动化生产的主要核心是动力系统与收获机械的性能之间的匹配性，由于农机市场动力的权限性，与十四千瓦以下的农用机械配套的收获机一般不能设计成全部自动的形式，只能完成把马铃薯翻起的工作环节，而工作由人工操作完成。这种半自动化的收获机械能够具有更小的体积，拥有更自如的使用率，更加具有推广和应用价值，特别是在山区和丘陵地带，符合农村一个农用机能够自主的使用多种种植的需求。三、国外的发展现状分析在国外由于以马铃薯为代表的块茎作物的应用广，相应的收获机械发展相对比较早，水平也相对比较高。在二十世纪早期，欧美国家就出现了以牲口为动力，带动挖掘机进行收获以取代手工收获的方式，并伴随着社会的前进，渐渐把动力源改成了拖拉机等动力机械。在二十世纪四十年代的初期，一些较发达的国家如美国和苏联就开始大力研究推广这类收获机的应用，并逐步实现了自动化、机械化的生产。发展到七十年底，主要研究的对象变为采用功率较大的自行式块茎作物的联合挖掘收获机，能够应用到大部分的块茎作物。美国在一九八四年以前采用的就是机械挖掘人工拾捡的收获方式，直到一九六七年才开始使用联合挖掘收获机。直到二十世纪九十年代，美国才开始全面实现机械自动化收获。前苏联是块茎收获研究最早、技术最高、推广应用最广泛的国家。其生产了超过十六种机型收获机。到九十年代中后期，开始研制自动式离合挖掘机。欧美国家多以农庄为主要经营模式，所以收获机械目前仍在欧美具有非常广泛的应用。这种性能较高的机械在减少农作物的损伤方面独特的技术有许多参考之处。在发展中的国家，由于技术水平不是很完善通常采用的还是挖掘犁和挖掘机进行农业生产，远远落后于发达国家的联合挖掘机。但对于一些地形比较独特的国家，如日本、意大利，由于国内地理环境以山区为主，适合小型机械的运作，日本东洋农机公司研制了小型自动式块茎作物挖掘机作为主要收获机械之一。四、国内的现状分析近些年来，随着我国农工业技术的不断发展，国内一些科研院和农业机械公司也不断推出一些类似的块茎收获机械。但是绝大多数的产品在复杂地形的适应性和收获质量的稳定性等方面存在一些适应性问题。这些问题主要集中在两个地方，一是收获过程中对农作物的损坏情况，由于地下块茎类植物的皮比较薄，机械收获有时候会产生一些破坏性的影响，进而会影响土豆的品质以及市场价格。二是对不同地区、地形、气候的适应性，由于各地种植水平、种植习惯等各有差异，导致了最主要的行距以及株距都存在着一定的不同，普通一套机具难以满足全部的需求，只能在小范围内使用。2.本课题的主要内容和拟采用的研究方法或措施。一、主要内容1 基本性能参数的确定；2 结构参数的选择与计算；3 绘制二维及三维装配图及零部件图；4 绘制总装配图的爆炸图；5 制作毕业答辩的PPT。二、研究方法通过V型带、减速器、振动轮、机架、挖掘铲、传动链、地轮构成了这次马铃薯收获机。在工作时，动力系统是通过拖拉机进行传递的。动力在由减速器和带轮传动使动力传到链轮上。然后，链轮带动链条运动，进一步促进了分离装置的动作。由挖掘铲从地里挖出了马铃薯。分离装置会把挖出的马铃薯送到后面。在传输过程中，经过了抖动轮的作用下实现了马铃薯与土块的分离。最后马铃薯从机器的尾部落入到土地的表面。3.预期成果形式。预期结果：应具备以下技术要求（1）挖净率：要求下挖的深度在150-200mm。行距之间的宽度保持在350到500之间。同时对挖净率之间。同时对挖净率要求不能低于百分之九十八。（2）明薯率：收获机具必须要具有非常好的分离作用，能够在收获之后让薯块与土壤进行分离，同时能够使块薯聚集成堆或在一条线上，以方便后续的作业。要求明薯率达到百分之九十五。（3）破坏率：在机具收获时，完整收获一直是一个比较难以解决的问题。马铃薯的破皮、切伤等都不会不可避免发生，一般要求产生损伤的破碎率不能高于百分之五。（4）生产率：机械收获的目的就是为了提高生产率，所以不论是何种形式的马铃薯收获机都要必须具有一定的作业速度。（5）其他要求：马铃薯收获机要求能够在尽量的减少人的劳动工作强度下，实现高效率的生产，所以其相应的动力系统等要有一定的储蓄或者持续。同时收获机收获后的后续工作比如排石、去秧、土地平整等基本要求要能够满足。4.本课题的重点及难点，前期已开展工作。已开展工作：图书馆丰富的图书资源，土豆尺寸的实验数据，二三维图纸已经基本梳理完成。重点：分离部件的设计：收获机的分离部件在工作时承受的负荷很大一般要求分离的土壤达60%以上，并要求其工作可靠。对薯块损伤小，分离的同时把剩余部分分向后侧输送，以便进一步分离，设计时还应保证机器机构紧凑，重量轻，分离能力强的特点。难点：零件结构在加工时有一定的难度，图纸设计时较为理想化，设计还有待完善。主要参考文献：(要写清参考文献名称、作者、出版社、出版时间)1 机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004.9.2 谢里阳等.现代机械设计方法.北京：机械工业出版社，2005.5.3 张策.机械原理与机械设计.北京：机械工业出版社，2004.10.4 晋保平，张宇燕，赵睿等.国外农业机城化中国社会山版社，2006.5 李宝筏农业机械化 中国农业出版社2003.6 高换文农业机械化生产学(上册)北京：中国农业出版社，2002.7 Chi Renli，Zuo ShuzhenProposed ISTRO Working Grop GHistory and Development of Soil TillageISTRO国际土壤耕作研究学报1992, 4.8 宋树友中华农器图谱农业机械出版社2002.9 迟仁立，左淑珍深松耕法汉文资料介绍黑龙江省图书馆，1977.10 黑龙江省农业机械化研究所深松耕法及配套机具参考资料哈尔滨：1978.11 Slfinner，KJand RAlcockCombining Active and Passive Tillage Elements to Reduce Draft Requiremen