玉米收割臺(tái)設(shè)計(jì)-自走式莖穗兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)

玉米收割臺(tái)設(shè)計(jì)-自走式莖穗兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī),玉米,收割,設(shè)計(jì),走式莖穗,兼收,聯(lián)合,收獲 中原工學(xué)院2010屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)---開題報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題目名稱： 玉 米 割 臺(tái) 設(shè) 計(jì) 院系名稱： 班 級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011年3月 1 課題來源及研究的目的和意義 本課題的來源是一項(xiàng)專利，由山東理工大學(xué)提出申請。申請時(shí)間：2003年8月17日，公開日：2004年9月29日，申請?zhí)枺?3271472.6，專利代理機(jī)構(gòu)：淄博科信專利商標(biāo)代理有限公司，代理人：吳紅。 2 本課題所涉及的內(nèi)容國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀綜述 我國作為糧食生產(chǎn)大國，玉米又是主要糧食作物。玉米收獲的機(jī)械化在很大程度上影響著產(chǎn)量。此設(shè)計(jì)的玉米收獲秸干還田型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。本文研究的傳動(dòng)系統(tǒng)作為整機(jī)的核心技術(shù)，對整機(jī)的性能、配置和布局都起著決定性作用。本傳動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上除簡單美觀節(jié)約以外，在性能上也是滿足高要求，真正實(shí)現(xiàn)小空間大功能低成本，適合我國國情，值得在國內(nèi)推廣 我國玉米收獲機(jī)械研制起步晚，水平低，玉米機(jī)械化收經(jīng)歷了從引進(jìn)國外樣機(jī)試用、仿制、改進(jìn)到消化吸收、自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，并取得了很好的成果。到目前為止，我國從事玉米收獲機(jī)研制生產(chǎn)的單位有60多家，已開發(fā)研制出的機(jī)型有60多個(gè)產(chǎn)品。從整體情況看，目前生產(chǎn)玉米聯(lián)合收獲機(jī)除懸掛式(背負(fù)式)外，大都處于樣機(jī)研制或試驗(yàn)階段。各種機(jī)型仍需不斷改進(jìn)和完善，到大規(guī)模投入生產(chǎn)應(yīng)用尚需一段時(shí)間。我國生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)按收獲工藝可分為兩種:摘穗—?jiǎng)兤ぁ胧占o稈粉碎還田(或收集);摘穗—果穗收集—莖稈粉碎還田(或收集)。玉米收獲工藝研制的機(jī)型有牽引式、懸掛式(背負(fù)式)、自走式和玉米割臺(tái)等四種機(jī)型。 國內(nèi)可實(shí)現(xiàn)果穗收獲、莖稈切碎一體化的技術(shù)已申報(bào)專利有很多，代表性的有：立式摘穗莖桿切碎裝置；在普通臥式摘穗輥式收獲機(jī)割臺(tái)下方安裝與摘穗輥平行的刀軸，在刀軸上安裝不同形式的切刀，通過動(dòng)定刀配合、動(dòng)動(dòng)刀配合等方式實(shí)現(xiàn)玉米收獲、秸稈粉碎一體化技術(shù)兩種技術(shù)類型。但總體說來國內(nèi)的果穗收獲、莖稈切碎一體化的技術(shù)尚未成熟。我國玉米收獲機(jī)械化仍然存在著許多問題。首先表現(xiàn)在基礎(chǔ)部件研究不足，很多單位只是注重整機(jī)的研制開發(fā)，從而造成眾多機(jī)型在收獲工藝和機(jī)構(gòu)參數(shù)上大同小異、重復(fù)制造。其次是產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性差，機(jī)器故障頻繁，從而造成玉米籽粒破碎率、果穗損失率高等問題。 我國目前從事玉米聯(lián)合收獲機(jī)研究和制造的單位有30多家，約20個(gè)產(chǎn)品，分為自走式、懸掛式、牽引式和谷物聯(lián)合收獲機(jī)配玉米割臺(tái)等四種形式，又分單行和多行。但各廠家的產(chǎn)量都不大，其主要原因就是如上所提到的機(jī)具的適應(yīng)性題、農(nóng)民的購買力和玉米收獲機(jī)的關(guān)鍵部件的可靠性等問題。因此必須加快對玉米聯(lián)合收獲機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研究，以加速玉米收獲機(jī)械化的進(jìn)程。在自動(dòng)化程度方面，由于國產(chǎn)玉米收獲機(jī)以實(shí)用為主，主要考慮降低制造成本，對自動(dòng)化要求不高，因此明顯落后于國外產(chǎn)品。目前，在已研制的機(jī)型中還有可靠性差、效率低、對作物的不同行距適應(yīng)能力不強(qiáng)等問題，個(gè)別機(jī)型的損失率和破碎率還有待進(jìn)一步降低。 國內(nèi)近期玉米收獲機(jī)械仍以價(jià)格較低的懸掛式機(jī)型為主，適應(yīng)多種行距的玉米收獲機(jī)具將會(huì)隨著技術(shù)的不斷完善迅速占領(lǐng)市場。穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)莖稈資源的回收利用，將是玉米聯(lián)合收獲機(jī)近期研究、開發(fā)的重點(diǎn)，以適應(yīng)畜牧業(yè)發(fā)展的要求，在畜牧業(yè)發(fā)展就快的地區(qū)，這種機(jī)型有較好的發(fā)展前景，預(yù)計(jì)未來幾年將會(huì)出現(xiàn)比較實(shí)用的暢銷機(jī)型。 目前國外玉米收獲機(jī)的研究與生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，目前在美國、德國、烏克蘭、俄羅斯等西方國家的玉米收獲(包括籽粒和秸稈青貯)已基本實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化作業(yè)。國外多采用一年一作的種植方式，玉米收獲時(shí)含水率低，主要采用玉米摘穗直接脫粒的收獲工藝。如美國的Johndeere公司、Case公司、德國的Mengle公司、道依茨公司生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)，絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺(tái)，并通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的收獲。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1．在保證良好性能的前提下，向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速發(fā)展。喂入量已由一般的5~6千克／秒發(fā)展到10~12千克／秒所配發(fā)動(dòng)機(jī)的功率最大到243千瓦，正在研發(fā)的有276千瓦；割臺(tái)最大割幅已超過9米。配谷物聯(lián)合收割機(jī)的玉米割臺(tái)由收割4~6行發(fā)展到收割8行。發(fā)動(dòng)機(jī)功率為19千瓦。最高作業(yè)速度超過3.6千米／小時(shí)?！　? 2．向擴(kuò)大機(jī)器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展。除發(fā)展多種專用割臺(tái)（大豆、玉米、向日葵、水稻或捋穗型割臺(tái)）外，同一臺(tái)機(jī)器還可配不同割幅的割臺(tái)以適應(yīng)不同作物和不同單產(chǎn)的需要；改進(jìn)機(jī)體結(jié)構(gòu)（如收割臺(tái)的仿型機(jī)構(gòu)、清糧室的自動(dòng)調(diào)平裝置等），使其更好地適應(yīng)不同作物和傾斜地面；行走裝置配置多種寬度的輪胎、履帶，以提高工作的適應(yīng)能力。 3．對保持收獲中低損失率、高清潔度的主要工作部件的研究更為深入新型脫粒分離裝置的研究，以提高生產(chǎn)率，減少谷粒損失為目標(biāo)，是現(xiàn)代玉米聯(lián)合收割機(jī)最主要的發(fā)展趨勢。在傳統(tǒng)的紋桿切流滾筒及鍵式逐鎬器的脫粒分離裝置之后，雙滾筒橫置的軸流式結(jié)構(gòu)廣為應(yīng)用，繼而又研制了單滾筒或雙滾筒縱置的軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)，大大提高了脫粒率。 4．新材料和先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用使產(chǎn)品性能更好，可靠性更高將玉米聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架、割臺(tái)體加大壁厚或加強(qiáng)骨架，用大直徑薄壁鋼管作軸，紋桿進(jìn)行表面硬化處理；各種聯(lián)合收割機(jī)在易堵塞的部件上設(shè)置各種快速切離的安全裝置，傳動(dòng)膠帶采用新的結(jié)構(gòu)和材料；切割裝置都進(jìn)行8小時(shí)以上磨合試驗(yàn)和升溫運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)；重要工作部件裝機(jī)前的磨合試驗(yàn)或試運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)格保證體系。 5．廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)，向舒適性、使用安全性、操作方便性方向發(fā)展為改善駕駛員工作條件，普遍裝有現(xiàn)代化的密閉駕駛室以隔熱、隔噪音；轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)速、收割機(jī)切割高度、谷物損失量、糧箱填充量、排草堵塞等配有信息顯示；自控裝置包括自動(dòng)對行、割茬高度自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)控制車速，自動(dòng)停車等；安全生產(chǎn)的警報(bào)輸出和互鎖補(bǔ)償系統(tǒng)有故障警報(bào)、信號報(bào)警或語音報(bào)警、啟動(dòng)耳鎖、單柄操作互鎖、運(yùn)輸與收獲互鎖等功能。 6．向智能化收獲機(jī)發(fā)展集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)于一身的"精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)"技術(shù)在智能化玉米收割機(jī)上的應(yīng)用是當(dāng)今收獲機(jī)械化最新、最重要的技術(shù)發(fā)展。通過以上的比較不難發(fā)現(xiàn)，我國的玉米聯(lián)合收獲機(jī)械的現(xiàn)狀跟國外一些先進(jìn)技術(shù)相比還有相當(dāng)大的差距，我國的科研人員在機(jī)器的制造質(zhì)量和可靠性、發(fā)展模式及如何使農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)相結(jié)合等科研課題上，應(yīng)該有很大的發(fā)展空間。 3 本課題有待解決的關(guān)鍵問題 經(jīng)過將近一個(gè)月的畢業(yè)調(diào)研和查閱資料，我對本課題的主要意圖還是有了一定的了解，大致了解了要完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，綜合起來，我認(rèn)為需解決的主要問題有： 國家知識產(chǎn)權(quán)局于2000年11月1日公開的“玉米收割機(jī)”實(shí)用新型專利（專利號為：00203043.8），其技術(shù)方案為：從收割傳送帶一端集中收割來的玉米秸稈進(jìn)入打折傳送帶將秸稈打折后，再送入后面的摘穗對輥及秸稈粉碎機(jī)構(gòu)，由于秸稈在收割傳送帶的一端集中，再進(jìn)行打折，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于秸稈量大，如果進(jìn)料不通暢，來不及處理時(shí)容易堵塞，從而造成玉米破損率較高。 4.對課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析(包括解決關(guān)鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面) 本實(shí)用新型的目的在于提高一種在前述專利的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡單，不易堵塞的玉米收割機(jī)。 本實(shí)用玉米收割機(jī)在収割臺(tái)前上方設(shè)有撥輪，收割傳送帶設(shè)有左，右相向運(yùn)行的兩條傳送帶，在収割臺(tái)的中部與每條收割傳送帶相對應(yīng)設(shè)有各自的摘穗對輥，摘穗對輥與收割傳送帶呈T字形布置，摘穗對輥下方沿對輥軸向設(shè)有秸稈傳送帶，集穗傳送帶位于秸稈傳送帶的下方，摘穗對輥與集穗傳送帶間設(shè)有滑板。 本實(shí)用新型一種改進(jìn)，收割傳送帶內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)軸上設(shè)有回轉(zhuǎn)葉輪。 本實(shí)用新型另一種改進(jìn)，秸稈傳送帶上方設(shè)有表面帶有齒條的輥壓筒。 本實(shí)用新型玉米收割機(jī)收割秸稈時(shí)，収割臺(tái)前方的撥輪波動(dòng)玉米秸稈，秸稈沿相鄰分壟板之間形成的通道進(jìn)入收割傳送帶，由兩條收割傳送帶分別向収割臺(tái)中部移動(dòng)，向后進(jìn)入各自的摘穗對輥，將玉米秸稈和玉米果穗分離，玉米穗沿滑板向兩側(cè)滑落到，集穗傳送帶上，空秸稈由摘穗對輥擠壓向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入摘穗對輥下方的秸稈傳送帶，進(jìn)入下面的秸稈粉碎機(jī)構(gòu)粉碎還田，采用這樣的結(jié)構(gòu)，整個(gè)作業(yè)面的秸稈就分成了左，右兩部分分別經(jīng)行收割，摘穗，再進(jìn)行集穗，集中粉碎，結(jié)構(gòu)簡單，進(jìn)料通暢，能及時(shí)處理，避免了堵塞，也降低了玉米破損率。另外，收割傳送帶內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)軸上設(shè)有回轉(zhuǎn)葉輪，有利于秸稈進(jìn)入摘穗對輥；秸稈傳送帶上方設(shè)有表面帶有齒條的輥壓筒，利于齒條對秸稈的枝葉進(jìn)行梳理排列，提高粉碎效果。 主要參考文獻(xiàn)： [1] 聯(lián)合編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（上中下）[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1988.12. 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[11] 張利平.液壓控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.6. 4 完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排 工作計(jì)劃： 1、外文翻譯，并且按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求用譯文紙撰寫或打??； 2、畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研，并且按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫調(diào)研報(bào)告、開題報(bào)告； 3、玉米收割臺(tái)主機(jī)部分設(shè)計(jì)； 4、繪制部分零件圖； 5、按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計(jì)說明書。 進(jìn)度安排： 第1~2周 畢業(yè)實(shí)習(xí)、課題調(diào)研； 第3 ~ 5周 方案論證，確定方案，完成實(shí)習(xí)報(bào)告、開題報(bào)告、外文翻譯； 第6~9周 主機(jī)部分設(shè)計(jì)（第九周中期檢查）； 第10~12周 主要零件設(shè)計(jì)，按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計(jì)說明書； 第13~14周 畢業(yè)設(shè)計(jì)審查 準(zhǔn)備答辯；答辯資格評審； 第15周 畢業(yè)答辯 （星期一公開答辯）； 第16周 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)。 5 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　 年 月 日 6 指導(dǎo)小組意見 ? 指導(dǎo)小組組長(簽字)：　　　　 年 月 日 說明： 1 本報(bào)告前4項(xiàng)內(nèi)容由承擔(dān)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題任務(wù)的學(xué)生獨(dú)立撰寫； 2 本報(bào)告必須在第八學(xué)期開學(xué)四周內(nèi)交給指導(dǎo)教師審閱并提出修改意見； 3 學(xué)生須在小組內(nèi)進(jìn)行報(bào)告，并進(jìn)行討論； 4 本報(bào)告作為指導(dǎo)教師、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)小組審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題和是否按時(shí)完成進(jìn)度的檢查依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。 - 6 -