收获机设计开题报告

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！课题名称：果实采摘机械装置设计（红枣收获机）学生姓名：学学号：院：机械电气工程学院专业、年级：指导教师：职称：毕业论文(设计)起止时间：2012-03-05——2012-06-01摘要：针对新疆红枣人工收获率低、劳动强度大、成本高的生产实际、设计一台新型红枣收获机。介绍了该机的主要结构、工作原理、技术参数、主要特点及田间试验情况。经试验和检测表明，研制的新型红枣收获机具有液压操作方便、整机工作稳定可靠，偏心振动频率高、振幅小，采净率高且不伤树特点，希望设计能达到预期目标。2研究的目的、意义和国内外研究现状：2.1选题的目的及意义随着世界经济的发展，人口的增加和人民生活水平的不断提高，长久以来，我国果园收获主要靠人工手摘和借助云梯、采果刀等简单工具辅助采收。林果采收机械的研究在我国扔处于起步阶段，未见成熟先进的实用机具报道。随着新疆特色林果，尤其是红而且随着我们国家红枣种植面积的不断增多，需要的采摘人员会越来越多，面临这样的问题，我们当代大学生应该为人民献出我们的一份力量，其中尤其是我们学机械设计的大学生，在新疆这片土地上，新疆人民都认为我们石河子大学的学生是国家的栋梁，人民的希望，我们是有这个义务为边疆贡献我们的一点力量的，所以我决定设计一款代替人工的红枣收获机。现在红枣主要在新疆的哈密地区、和田地区、喀什地区、吐鲁番地区、阿克苏地区和巴音郭楞州种植面积较大,具有良好的发展前景。据调查了解:新疆各地州红枣计划发展的面积为16×104~18×104hm2(240~270万亩不含兵团其中:和田2×104~3·3×104hm2(30~50万亩喀什2×104hm2(30万亩),阿克苏10×104hm2(150万亩巴音郭楞州1·3×104~2×104hm2(20~30万亩哈密0.67×104hm2(10万亩。尤其是阿克苏地区在2005年召开的“三干”会议提出:优化林果业结构,,实施意见》,,使之尽快成为农民增收新的支柱产业,在现有基础上,提出到2015年全地区发展红枣10×104hm2(150万亩的目标,并申请注册“阿克苏红枣”商标。针对新疆红枣人工采收效率低、劳动强度大、成本高，每人每天只能采摘红枣0.5亩，而每亩地所需的人工费约150元的生产实际。经兵团农业机械检验测试中心检测，目前国外对采摘机械的研究是以采摘机器人为主。20世纪70年代末期，随着计算机和自动控制技术的迅速发展，美国首先开始研究各种农业机器人。自198320日本为代表的发达国家，包括美国、法国、荷兰、英国、西班牙等国相继试验成功了多种采摘机器人，如苹果、柑橘、番茄、西瓜和葡萄等果实采摘的具有人工智能的机器人。采摘机器人主要由机械手、末端执行器、视觉识别系统和行走装置等4大系统组NoboruKawamura等人在20世纪80年代中期研制了五自由度关节型机械手，但这种机械手的工作空间并没有包含所有果实的位置，而且机械手末端执行器的可操作度也低。同时韩国研制的苹果采摘机器人采用了极坐标机械手，旋转关节可左右移动，丝杆关节可以上下移动，从而工作空间可达3m。20世纪90年代，日本岗山大学NaoshiKondo等人在番茄采摘机器人上设计出了具有7个自由度的能够指定采摘姿态的机械手［6］。自由度越高，其手部运动越灵活，控制越复杂。2007年，美国加州柑橘研究委员会和华盛顿苹果委员会合作研发一种水果采摘机器人。摘机械中，我不仅可以用来采摘果实，同时还可以对果树进行果枝修剪，这样无形中果农买到的就不再是一台单一的收获机械，而是等于两台果林管理机械，一台的价钱，两台的效果，这是何乐而不为的事呢，我的振动采摘果实机械整机结构由机架、果树振摇装置和液压控制系统组成，采用与29.4kw(40马力)的拖拉机后悬挂挂接。果树振摇装置安装在机架后部，通过铰接与机架相连，其夹持和振摇果树的动作由液压控制系统操液压系统中的液压油缸分别驱动5种运动：（1）伸缩臂的升降；（2）伸缩臂的伸缩；压马达驱动振动头内的偏心机构运转。上述的液压油缸和液压马达所有操作均由多路换向阀控制。多路换向阀安装在拖拉机左侧驱动轮防护罩上面，便于驾驶员操作。用我们人工，只要在控制室中对着电脑进行键盘操作即可。通过振动，摇落果实。振动的产生来源于偏心机构。红枣收获机主要工作过程是通过操5后由拖拉机动力输出轴PTO振动头内置的偏心振动机构，从而使振动头振动。振动头产生的机械振动传递给果树，果枝在接受了外加的强迫振动后，也以一定的频率和振幅振动，这样就使果枝上的果实也以某种形式的振动而加速运动。加速运动的物体要受到惯性力的作用，当惯性力大于果实与果枝的结合力时，果实就会掉落。1、项目针对新疆红枣产业化发展对红枣机械收获的需求，研究开发了基于振动脱提高林果业机械化水平具有重大促进作用。2、设计采用了基于液压传动与控制技术的振动机械手和倒伞形接果装置，实现了果树可靠夹持、无损伤振动落果和果实的快速收集，研究制定了红枣收获机作业技术规程，在技术上有重大的突破和创新，机子在机具结构、作业性能、机动性和果实收集方面具有新颖性和先进性。研究内容如下该项研究将完成单体仿形机械采摘关键部件仿形机构的设计与仿真，提供相关图纸及有关技术资料。优化果实采摘机械结构，解决红枣收获机田间作业时采摘精度较差的问题，提高红枣收获机的作业性能。深入研究国内现有果实采摘机，主要以红枣收获机为例，并借助图书馆和互连网获点和红枣的性质，利用计算机进行运动仿真和机构分析，优化结构参数。本课题采用技术路线如下：技术可行性：红枣收获机是在最近几年才问世的，而且是由。4.3.2经济可行性：人工采收效率低、劳动强度大、成本高，每人每天只能采摘红枣0.5亩，而每亩地所需的人工费约150元的生产实际。经兵团农业机械检验测试中91.%90%76棵/小时，比人工提高5倍以上，随着新疆劳动力越来越紧缺，其经济效益会进一步加大。4.3.3工作基础1、已学习机械制图、机械原理、液压技术、材料力学等相关专业知识，为研究工作提供了一定的理论知识基础。通过机械原理课程设计，使我们掌握了2、初期的调研工作已经开展，通过网络和图书馆、学院资料室已查阅部分相关资料，并对现有的机型进行初步了解分析。3、学院有相关的CAD中心、而且也正在研制新一代的红枣收获机。4.4.1耕、施肥、剪枝、植保等，以实现一机多用，减少购机投入。4.4.2操作简便、可靠性高。机器的操是农民，不是具有机电知识的工程师，这就要求结构设计合理可靠，使用方法简单，维修维护方便。4.4.3如沙质土、泥泞地带，不同的作业对象如水果、坚果，不同的品种如柑橘、苹果、梨、柚等情形下，均能适用。4.4.4自动化和智能化。随着现代科学技术的进步和广泛应用，机械化、自动化、20°以上的陡坡地使用电视摄像机和无线电遥控组合控制方式，实现无人驾驶操作。在机器人采摘研究方面，未来的采摘机器人朝着以下几个方向发展:1)高精度的视觉系统和图像处理技术，如使用视觉传感器配合测距仪来精确定位，使用模糊神经网络对图像进行智能化处理。2)研发具有多指以及冗余自由度的机械手爪，发挥其柔性和灵巧性的特点。3)经网络系统，机器人就能通过前次轨迹而自我学习，下次自动采用最近似的轨迹运动。4)率。1、结构新颖、简单，使用维护方便，降低了生产成本和维护成本。2求，及缩短了研发周期有减少了研发资金。6课题研究进度计划安排及预期研究成果2012-3-5到2012-3-9：熟悉毕业设计题目，检索、查阅相关资料和文献，撰写文献综述及开题报告。2012-3-12到2012-3-23：熟悉及熟练使用相关软件。2012-3-26到2012-4-6：完成红枣收获机构零件三维设计，确定红枣收获机设计方2012-4-9到2012-4-20：完成红枣收获机构主要零件的设计计算。2012-4-23到2012-5-25：完成红枣收获机构总装图并进行运动仿真、结构分析。2012-5-28到2012-6-1：完成设计说明书，准备答辩。6.2预期研究成果6.2.2、提供三维模型一套。6.3.3、提供计算机运动仿真和机构分析报告一份。7结束语果实的采摘是一个季节性较强和劳动密集型的工作，由于人口老龄化和农村劳动力越来越少，在单调、繁重、危险的果实采摘作业上急需高效、通用、低成本的采摘技术，机械式采摘方式相比机器人采摘更有优势。因此，研究开发以多功能作业机械为代表的新一代果园采摘机械，对果业的发展更有现实意义。[6].J.农机化研究，2008，（5-8[7]2010－01－01．http://www．chkd．cnki．net/kns50/xsearch．aspx?KeyWor