新型的大蔥收獲機的設(shè)計-自走式大蒜收獲機開題報告
新型的大蔥收獲機的設(shè)計-自走式大蒜收獲機開題報告,新型,大蔥,收獲,收成,設(shè)計,大蒜,開題,報告,講演,呈文
大蔥收獲機的設(shè)計開題報告
1 課題名稱及來源:
名稱:大蔥收獲機的設(shè)計
來源: 自己擬定
2 研究的目的、意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀:
2.1 選題的目的及意義
近年來,大蔥在人們心中的地位日益提高。大蔥是半年生草本植物,百合科蔥屬,富含營養(yǎng),口味獨特,用途廣泛。大蔥具有奇強的抗菌消炎作用,現(xiàn)在知道能有抗菌效果的天然植物中大蔥是最明顯的作物。既能抗疲勞、抗衰老、保護肝功能,也能抗癌、防癌、治療陽痿、保護心血管。另外大蔥在工業(yè)方面,可做一些調(diào)味品,食品添加劑原材料,也可以用來做飼料添加劑和美容化妝品的原材料。
目前,國外已經(jīng)有了幾種大蔥收獲機,有的技術(shù)與裝備比較成熟,也有的是初代產(chǎn)品,研發(fā)階段。但是,國內(nèi)外作業(yè)環(huán)境不同,收獲方式也有區(qū)別,所以很難適應(yīng)國內(nèi)一些地區(qū)的需求。國內(nèi)也有個人及團體研發(fā)了幾款大蔥收獲機,目前來說,跟發(fā)達(dá)國家開發(fā)的大蔥收獲機相比較,國內(nèi)的大蔥收獲近還有一些不足,生產(chǎn)力需要提高。現(xiàn)階段,蔥農(nóng)還是依靠人工來完成大蔥的收獲,有少部分地區(qū)使用半機械大蔥挖掘犁,但是它容易傷蔥,效率也不高,難以滿足蔥農(nóng)的需求。所以如果現(xiàn)在有一款的大蔥收獲機作業(yè)效率高,適用性強,那么它就很容易被人采納以及廣泛的推廣。
大蔥是主要農(nóng)作物之一,經(jīng)濟性好,可做食品添加劑,調(diào)味品和美容化妝品等的原料。但是大蔥人工收獲勞動強度大、效率低,不利于大蔥產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展,所以用機械化收獲大蔥。本文根據(jù)大蔥收獲的需求,并結(jié)合農(nóng)村生產(chǎn)模式的特點設(shè)計一款手扶式大蔥收獲機。初步計劃設(shè)計一款中小型的大蔥收獲機,適用于農(nóng)村低成本高效率的經(jīng)濟特點,并且努力提高大蔥收獲機的作業(yè)質(zhì)量,簡單設(shè)計機械結(jié)構(gòu),減少功率上其他方面的浪費。
2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1、國外大蔥收獲機現(xiàn)狀
現(xiàn)階段國外大蔥機械化收獲的技術(shù)比較成熟,并且推廣性強。美國,法國,西班牙等國家都生產(chǎn)了比較好大蔥收獲機。下面介紹幾種大蔥收獲機生產(chǎn)公司和機型:
1)美國TopAir公司。美國TopAir公司是以生產(chǎn)大蔥收獲機和洋蔥收獲機而出名。該公司生產(chǎn)的大蔥收獲機主要有大蔥挖掘鋪條機和大蔥撿拾機,都是分段式工作。
大蔥挖掘鋪條機。圖2-1為GW4400型4行大蔥挖掘鋪條機結(jié)構(gòu)圖,其工作原理:先用挖掘鏟直接從土壤中挖起大蔥,然后由挖掘鏟和挖掘鏟上部的拔輪共同工作,把大蔥和泥土帶至分離輸送鏈上,分離輸送鏈將大部分泥土在運送過程從大蔥中分離出來,去掉泥土后的大蔥頭經(jīng)過集條裝置被鋪放在地面上,對大蔥進行少許的晾曬。該機還能夠安裝其他輔助裝置:①切頂裝置,安裝刀具切斷大蔥莖稈,實現(xiàn)大蔥機械化“聯(lián)合收獲”;②風(fēng)選裝置,利用風(fēng)選裝置去除碎葉和其他較輕的雜質(zhì)。此機具和90kw功率的拖拉機配套使用,生產(chǎn)效率為20 hm^2/h,一次兩行,壟距為100~112mm。該機由拖拉機后驅(qū)動軸提供動力,由液壓系統(tǒng)控制整個裝置機械結(jié)構(gòu)。該機缺點是收獲的大蔥中會有少許土塊,而且該機不能單獨作業(yè)還需要和大蔥撿拾機一起配套作業(yè)。
圖2-1 GW4400型4行大蔥挖掘鋪條機
1.鋪條機構(gòu) 2.液壓及動力連接機構(gòu) 3.挖掘鏟 4.分離輸送鏈 5.車輪
大蔥撿拾機。圖2-2是該公司生產(chǎn)的GL2400型大蔥撿拾機結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理:首先經(jīng)過前面裝置大蔥已經(jīng)鋪放成條,用撿拾鏟和撥輪從土壤中撿拾到分離輸送鏈上,利用分離輸送鏈抖動,在大蔥運送過程中,清理部分泥土,然后大蔥經(jīng)傳送鏈傳遞,進入清選機內(nèi),將混入大蔥中的雜物利用風(fēng)選系統(tǒng)清理掉,再將經(jīng)過初步清理的大蔥頭送至人工工作臺進行進一步清理泥土,此時有兩名人工參與到機具作業(yè)過程中,一處是在凈蔥較多的一側(cè),工人用手撿掉運輸線上的土塊,另外一處是土塊較多的一側(cè),工人從土塊中挑選出大蔥,最后由輸送裝置將大蔥送進其后跟著行走的收集車上,再送到大蔥集中地。此大蔥撿拾機配套動力是110KW功率的拖拉機,作業(yè)行距為400~420mm。該機和GW4400型4行大蔥挖掘鋪條機一起配套使用,可以完成大蔥聯(lián)合收獲。該機是由拖拉機后驅(qū)動軸驅(qū)動,其上裝有液壓控制等操作系統(tǒng),作業(yè)效率高。
圖2-2 GL2400型大蔥撿拾機
1.車輪 2.分離輸送鏈 3.清選機 4.人工撿拾平臺 5.輸送器 6.液壓及動力連接 7.撿拾鏟
2)法國ERME公司
該公司在法國是比較有名的農(nóng)業(yè)機械機具生產(chǎn)廠家,生產(chǎn)的大蔥聯(lián)合收獲機得到眾人廣泛的認(rèn)可,其中代表機具有打捆式和切秧式大蔥收獲機,這兩款收獲機的動力是由拖拉機所帶的液壓裝置提供。這兩種收獲機有一個比較明顯的優(yōu)點就是:經(jīng)該機收獲后的大蔥,后續(xù)生產(chǎn)非常容易。但是,該機作業(yè)效率相對與其他機具來說比較低。
打捆式大蔥聯(lián)合收獲機。圖2-3 RL1型單行打捆式大蔥聯(lián)合收獲機的結(jié)構(gòu)示意圖, 其工作原理:分禾器5將大蔥莖導(dǎo)入夾持膠帶7中,挖掘鏟6挖斷大蔥根莖,夾持膠帶7夾持大蔥莖經(jīng)傳送到打捆機構(gòu)1,同時拍土裝置拍打大蔥根須部,清理其附著在上面的泥土。當(dāng)一定數(shù)量的蔥秧被打捆器收集時,打捆器打捆蔥秧并送至橫向輸送帶,然后人工控制橫向輸送帶開關(guān)把蔥秧送至后側(cè)。該機具配套36.75KW(50hp)功率的拖拉機,行走速度約4km/h,RL1型可以相對拖拉機橫向移動130cm,最小收獲行距為40cm。
圖2-3 RE1型單行打捆式大蔥聯(lián)合收獲機
打捆機構(gòu) 2.工作人員座椅 3.機架 4.液壓連接系統(tǒng)
5.分禾器 6.挖掘鏟 7.夾持膠帶 8.車輪 9.橫向輸送帶
切秧式大蔥聯(lián)合收獲機。圖2-4為RE1型單行切秧式大蔥聯(lián)合收獲機結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理與打捆式收獲機類似,其結(jié)構(gòu)有蔥秧夾持輸送裝置、大蔥的挖掘裝置和大蔥清土裝置等機械裝置,大蔥蔥莖被夾持輸送膠帶8送至切秧機構(gòu)1中,刀具切斷蔥莖后,蔥頭掉進橫向輸送鏈3上,然后由橫向輸送鏈3送到其后的收集網(wǎng)袋中,進行自動化收集。該機具在撿拾工作臺上需要一名工人進行人工清選大蔥。該機配套44.1kw(60hp)功率的拖拉機,行走速度約3km/h。行距要求為43~55cm。
圖2-4 RE1型單行切秧式大蔥聯(lián)合收獲機
1.切秧機構(gòu) 2.揀拾工作臺 3.橫向輸送鏈 4.噸袋拖桿 5.車輪 6.液壓連接系統(tǒng)
7.機架 8.夾持膠帶 9.挖掘鏟 10.分禾器
3)西班牙J.J.BROCH
打捆式大蔥聯(lián)合收獲機。圖2-5為兩行打捆式大蔥聯(lián)合收獲機的結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理與RL型打捆式大蔥收獲機類似,相當(dāng)于把其兩個機具組合在一起使用。該機具配套44.1kw(60hp)功率的拖拉機,該機作業(yè)是需要兩名工作人員同時工作,該機最小行距為40cm。
圖2-5 兩行打捆式大蔥聯(lián)合收獲機
1.分禾器 2.液壓連接系統(tǒng) 3.工作人員座椅 4.夾持膠帶 5.橫向輸送帶 6.拍土器 7.挖掘鏟
2、國內(nèi)大蔥收獲機現(xiàn)狀
近幾年來,國內(nèi)漸漸重視農(nóng)業(yè)機具方面的生產(chǎn)發(fā)展能力,實行農(nóng)民購買農(nóng)業(yè)機器的會有補貼的利民政策,大蔥收獲機也從中慢慢發(fā)展起來,越來越多的大蔥收獲機被研發(fā)出來。國內(nèi)已有42項關(guān)于大蔥收獲機械的實用專利,被商家采用并投入在生產(chǎn)線的將20種。這些農(nóng)業(yè)機具,有的是只能夠收獲大蔥的收獲機具,有的是能夠收獲土豆、花生等共用的收獲地下農(nóng)作物機具,包括分段式收獲機和聯(lián)合收獲機。但是,由于大蔥播種因各地域的性質(zhì)不同而沒有統(tǒng)一,大蔥在地里不規(guī)則生長,所以大蔥機械化收獲沒有大面機的推廣。下面介紹幾款國內(nèi)的大蔥收獲機:
(1)4DS-1000型大蔥挖掘機。圖2-6為4DS-1000大蔥挖掘機的結(jié)構(gòu)示意圖圖,其工作原理:拖拉機輸出軸提供動力經(jīng)變速箱傳遞給挖掘輪裝置,另外傳動裝置將一部分動力傳遞給后撥禾裝置的減速箱中。此機具挖掘裝置采用旋轉(zhuǎn)式挖掘刀具,并且解決了一個大蔥地膜纏繞在機具上難清理的問題。同時為了避免拖拉機輪胎行走時壓傷大蔥,該機具設(shè)計了前、后撥禾器將蔥頭撥向兩邊,減少了大蔥損傷率。該機具配套動力為泰山-12型拖拉機,行距要求為18~30cm,一次作業(yè)4行,工作幅度100cm,另外該機使用液壓系統(tǒng)控制升降。
圖2-6 4DS-1000大蔥挖掘機
1.齒輪箱 2.傳動鏈條 3.旋轉(zhuǎn)刀具 4.限深輪 5.撥禾器 6.機體 7.后撥禾器
(2)4DS-2型大蔥收獲機。圖2-7為4DS-2大蔥挖掘機結(jié)構(gòu)示意圖,該機是由拖拉機拖動,采用3點懸掛方式,動力源為拖拉機驅(qū)動輪和同軸鏈輪,解決了拖拉機取力困難的問題該機可以調(diào)節(jié)挖掘深度,整機縱向長度較小,機組的縱向穩(wěn)定性高,該機具配套動力為泰山-12型拖拉機,一次收獲2行,挖掘深度在12~150mm范圍內(nèi),生產(chǎn)率為0.067hm^2/h。
圖2-7 4DS-2大蔥挖掘機
1.手扶拖拉機 2.限深輪 3.挖掘鏟 4.分離輸送鏈 5.傳動鏈
(3)4S-85收獲機。圖2-8為4S-85大蔥收獲機結(jié)構(gòu)示意圖,該機具配套東風(fēng)-12型手扶拖拉機,可以一次完成碎土、斷根、蔥土分離、集條鋪放等農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)。該機適用于沙性土壤里工作,篩選裝置能夠使蔥頭和土完全分離,并集中在一起鋪放??傮w來說,該大蔥收獲機工作是效率不錯,大幅度降低了人工收獲的勞動強度,并且此款大蔥收獲機得到了當(dāng)?shù)厥[農(nóng)們的肯定。
圖2-8 4S-85大蔥收獲機
1.限深輪 2.液壓千斤頂 3.機體 4.手扶拖拉機離合器 5.拖拉機底盤6.液壓泵 7.柴油機
8.防滑輪 9.左右撥禾輪 10.泥土分離器 11.碎土輥 12.挖掘鏟
3 課題的研究內(nèi)容、目標(biāo)及可行性分析
3.1 研究內(nèi)容
根據(jù)農(nóng)機動力,設(shè)計一款由柴油機提供動力并結(jié)合減速箱的手扶大蔥收獲機。該自走式手扶大蔥收獲機能夠完成大蔥的切徑、挖掘蔥頭、蔥土分離、輸送蔥頭和自動收集到網(wǎng)袋等作業(yè),能夠滿足大蔥的農(nóng)藝環(huán)節(jié)收獲要求。具體研究內(nèi)容如下:
1、大蔥收獲機整體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計
2、動力源、減速裝置、聯(lián)軸器等傳動裝置的設(shè)計與計算
3、切莖裝置的設(shè)計與計算。
4、分離裝置的設(shè)計與計算。
5、行走裝置的設(shè)計與計算。
3.2研究思路和方法
本次設(shè)計在對任務(wù)充分了解的前提下,通過資料的查閱,結(jié)構(gòu)的設(shè)計、校核三維模型的建立等方法,對大蔥收獲機進行設(shè)計。具體研究思路和方法如下圖3-1。
圖3-1 研究思路和方法簡圖
3.3 研究目標(biāo)
通過本次設(shè)計設(shè)計,最終需要達(dá)到下面的研究目標(biāo):
1、起蔥和蔥土分離。
2、有足夠的工作幅度以及不掉蔥、不漏蔥。
3、防護裝置齊全。
4、適應(yīng)性較強。能夠在不同土質(zhì)、不同濕度的情況下正常工作;能夠在蔥秧倒伏、蔥秧干枯或者青綠的情況下正常工作。
6、機器要便于操作,保養(yǎng)方便。
3.4 可行性分析
1、通過資料的查閱、了解和裝置大蔥收獲機的工作原理、特點、研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢等,為后面的設(shè)計夯實基礎(chǔ)。
2、通過同類型大蔥收獲機的參考,大蔥收獲機方案的選擇、比較與確定,最終確定設(shè)計方案。
3、利用理論力學(xué)、機械基礎(chǔ)等書籍上講述的方法和計算公式,對總體方案中涉及到的主要零部件進行理論進行。
4、選用三維繪圖軟件對本次設(shè)計的大蔥收獲機進行三維建模,對設(shè)計的大蔥收獲機進行再次優(yōu)化。
有了上面的4點,本次設(shè)計將是可行的。
4. 關(guān)鍵問題和難點分析
4.1 課題研究的關(guān)鍵問題
1、大蔥收獲機總體方案的選擇與確定;
2、傳動裝置、切莖裝置、分離裝置、行走裝置的設(shè)計與計算。
3、大蔥收獲機三維模型的建立。
4.2 課題研究的難點分析
課題研究的難點為總體方案的選擇與確定,機構(gòu)的設(shè)計與計算等,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、確定本次設(shè)計技術(shù)指標(biāo)。
2、如何使本次設(shè)計的大蔥收獲機,滿足國內(nèi)大蔥的實際收獲需求。
3、在若干可行方案中如何確定最優(yōu)方案。
4.3 進度計劃
第一周:熟悉課題內(nèi)容,收集相關(guān)數(shù)據(jù);
第二周:擬定研究方案并完成文獻綜述、開題報告和文獻翻譯等任務(wù);
第三周:熟悉及熟練使用相關(guān)軟件和書籍。
第四至五周:根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù),確定大蔥收獲機的初始方案;
第六至七周:大蔥收獲機主要零部件的設(shè)計計算,三維實體的建立;
第八周:結(jié)果進行分析,并與指導(dǎo)老師進行討論交流,得出最優(yōu)方案;
第九至十周:撰寫論文,匯總資料,準(zhǔn)備答辯;
參 考 文 獻
[1]大蔥收獲機,百度百科[EB/OL]. http://baike.baidu.com/link.url.
[2]大蔥,百度百科[EB/OL].http://baike.baidu.com/link.url.
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[19]V.D.Haverdink.Root Crop Harvester.United states,5025920,1977-03-25.
指導(dǎo)老師審閱意見:
該同學(xué)前期已經(jīng)認(rèn)真地查閱一些相關(guān)論文、資料,對課題所涉及的內(nèi)容進行了深入的分析;已經(jīng)明確課題的任務(wù)和設(shè)計方法,制定了詳細(xì)的計劃和進度安排。思路清晰,技術(shù)方案可行,同意開題。
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