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湖南農業(yè)大學全日制普通本科生
畢業(yè)論文（設計）開題報告
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學生姓名
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學????號
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年級專業(yè)及班級
2009級農業(yè)機械化及其自動化(1)班
指導教師及職稱
?教授
學????院
工學院
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20????年?????月?????日
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畢業(yè)論文（設計）題目
履帶式多功能播種機淺耕開溝機構結構設計
文獻綜述（選題研究意義、國內外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻等，不少于1000字）
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?一.選題研究意義
???履帶式播種機是一種直播機，它以增產、增收、培肥地力、改善土壤結構、減少雜草、減少病蟲害、為農作物創(chuàng)造良好的生活環(huán)境。是我國正在大面積推廣發(fā)展的新型高效農業(yè)機械也是我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內容。?它一次性可完成碎土、碎秸桿、起壟、開溝、滅茬、施肥、播種等多項作業(yè)。在我國南方地區(qū)油菜是主要油料作物，中國食用植物油自給率僅39.4%，油菜生產的重要性已被提高到國家戰(zhàn)略安全的高度。傳統(tǒng)的油菜種植方式效率低，勞動強度大。而留在農村從事農業(yè)生產者以老弱病殘居多。依靠這種勞動力結構采用傳統(tǒng)的生產方式無法滿足大規(guī)模擴大油菜面積、增加油菜總產的要求。因此研制油菜生產系列機械，組裝、集成油菜高效栽培技術，實現(xiàn)機械化生產是降低油菜生產勞動強度、提高生產效率，達到大規(guī)模擴大油菜種植面積、增加菜籽總產、解決中國食用油安全問題的根本途徑。南方冬油菜產區(qū)冬前雨水充足，導致田間雜草叢生，嚴重影響油菜苗期生長，而前茬作物收獲后田間留茬高，也嚴重影響油菜出苗，為此，在現(xiàn)有油菜免耕直播機的基礎上，通過改進設計和優(yōu)化組合，研制出了集淺耕、滅茬、開排水溝、播種和施肥一次完成的油菜直播機—履帶式播種機。此作業(yè)機械的關鍵結構為淺耕開溝機構，因此在現(xiàn)有的機械上優(yōu)化設計出滅茬率高，漏耕率小淺耕開溝機構將極大的解決淺耕開溝困難效果不理想的問題，并達到增產增收的目的。
其作業(yè)順序為：先將肥料播撒在未耕地表面，隨后淺耕旋刀對土壤表層淺耕，將表層土、雜草、稻茬與肥料拌和均勻，同時由開溝刀盤開出排水溝并將溝內土壤拋撒至廂面實施覆土，最后排種器將種子經排種管直接條播到廂面細碎的土壤表層而完成一個作業(yè)流程
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?二.國外研究現(xiàn)狀
1)國外自20世紀50年代開始研制并推廣聯(lián)合作業(yè)機。在西歐各地氣候條件復雜且變化急驟,適播期短,搶農時適時耕種成為十分突出的問題。因而在德、法、英等國家生產和使用整體型聯(lián)合作業(yè)機比較普遍。北美一帶氣候條件好,土地面積大、適播期長,仍使用寬幅單項作業(yè)機,但近幾年美國凱斯和迪爾公司也推出了為大功率拖拉機配套使用的寬幅、高效聯(lián)合整地機械。在日本、韓國等地,因地塊小,使用耕整、施肥、播種、鋪膜聯(lián)合作業(yè)機較多。
2)總的看,國外驅動型耕作機,近幾年發(fā)展很快。其趨勢是:整機和工作部件多系列、多品種化,生產批量趨小;適應少免耕法新農藝,以旋耕機為主體的整地、施肥、播種聯(lián)合作業(yè)機得以優(yōu)先發(fā)展;向寬幅、大功率、高效能發(fā)展;采用新結構、新部件和增加附件,如快速掛卸裝置、動力輸出軸離合器、保護器等;由機械式傳動向液壓傳動、氣力傳動方向發(fā)展;機電一體化、微電子技術用于作業(yè)機組的自動監(jiān)測、顯示和控制,自動調節(jié)耕深、機組水平、作業(yè)速度等
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三．國內研究現(xiàn)狀
我國的驅動型耕耘機械,自農村實行家庭聯(lián)產承包以來,因地塊小,所以近些年飛速發(fā)展。目前旋耕機生產廠100余家,年產量達40萬臺左右。近幾年,我國也同國際發(fā)展趨勢一樣,受作業(yè)成本增加、地塊縮小等因素的影響,聯(lián)合作業(yè)機的研制和推廣迅速崛起。全國各地結合當地的農藝要求研制了以旋耕機、滅茬機為主體的聯(lián)合作業(yè)機,品種繁多、功能各異例如有湖南農業(yè)大學研制的2BYF-6型油菜免耕直播聯(lián)合機及2BYD-6型油菜淺耕直播施肥聯(lián)合播種機，沈陽農業(yè)大學的2BG-2型玉米壟作免耕播種機，河北農業(yè)大學2BMF-4型玉米免耕播種機等一系列優(yōu)秀的作品。淺旋耕條播機，旋耕施肥播種機，松旋起壟機，滅茬施肥起壟機，滅茬旋耕機，耕整播種聯(lián)合作業(yè)機等已有60多種規(guī)格型號,年產量在1.5~2萬臺左右。目前,黑龍江省已研制推廣了多功能旋松起壟機、松旋起壟機、滅茬起壟機、玉米大壟滅茬起壟機、耕整播種聯(lián)合作業(yè)機，而湖南省的稻茬田油菜免耕播種機取得了極大地突破，并逐漸向形式結構的多樣化發(fā)展。但由于受國內特殊的稻田環(huán)境等因素的影響，從整體技術水平看,與國際先進水平相比,仍有許多需要改進的地方。其主要表現(xiàn)在:
(1)結構及運行性能水平低。因受拖拉機技術的制約和配套農具本身研究開發(fā)水平的限制,一些國際已采用的先進結構尚未采用,如快速掛接,短尺寸廣角萬向節(jié)傳動軸,可調機罩、耕深和水平自控調節(jié),快速換刀結構和安全減振裝置等。
(2)可靠性差。國產旋耕機無故障使用時間最長為370h,僅為國外的2/3。
(3)(材料和制造工藝水平低。材料以市場供應為標準,但滿足不了設計要求;而國際上已普遍采用新材料、新工藝,如高強鑄鐵、低合金鋼模鍛。如西德杜齊耕作機,刀齒強度為10,并箱形零件薄壁鑄造新工藝、熱處理新工藝、多刀加工中心和柔性加工自動線等。
(4)機型雜亂,三化水平低,重復低水平設計,缺乏科學嚴密的試驗。從國際和國內今后耕作機械的方向和走勢看,從學術觀點上,以減少能源消耗、降低作業(yè)成本和維持糧食單產為目標的少耕、免耕技術和以增加糧食產量為目標的精耕細作兩者之間,進行長時間的爭論。近年來兩者共同尋求更合理的以節(jié)省能源、降低投入、增加產量為統(tǒng)一目標的耕作技術與配套設備。因此,研制耕作施肥播種為一體的聯(lián)合作業(yè)機,成為當今國內外共同的發(fā)展方向。
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四．發(fā)展方向和需要解決的問題
隨著精播技術的發(fā)展、國家對農業(yè)的重視和機械加工技術水平不斷提高,一些更精確的排種器相繼出現(xiàn),如山東省研制的內充種式排種器、吉林大學的氣吹式排種器、黑龍江省農機院近年通過鑒定的高速氣吸式精密排種器。2)精密播種機大、中、小型并舉。如哈爾濱沃爾科技有限公司生產的6/7/8/9/11行氣吸式精播機、佳聯(lián)公司生產的9/11行氣吹式精量播種機、瓦房店播種機廠生產的4/6行精播機、勃利農機制造廠和海倫農機二廠生產的兩行壟耕施肥精播機。3)向聯(lián)合作業(yè)方向發(fā)展。黑龍江省農機院研制了耕整播種聯(lián)合作業(yè)機,一次完成滅茬、施肥、播種、鎮(zhèn)壓、噴藥等聯(lián)合作業(yè)。4)已開始研制麥茬免耕播種機,急需研制高茬免耕地、滅茬、開溝、播種、復土的土壤耕作部件。5)向電子自動控制播種方向發(fā)展。3.3存在的問題及研究方向1)國內播種機存在的問題有以下幾點:播種部件的結構型式繁雜、三化水平低。其工藝水平低、制造質量差、鑄鐵質量大、塑料部件壽命短,粗制濫造現(xiàn)象嚴重。2)主要研究方向:從配套機型上看,給大、中型拖拉機配套急需更新?lián)Q代。應研制開發(fā)中、小型聯(lián)合作業(yè)播種機;研制為大功率拖拉機配套的大豆寬幅窄行密植和大壟密植精量播種機;急需提高工藝水平提高制造質量,廣泛采用新工藝、新材料。
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五.主要參考文獻
[1]?吳明亮.2BYD-6型油菜淺耕直播施肥聯(lián)合播種機設計與試驗.農業(yè)工程學報，2010
[2]?周宏明,薛偉等.旋耕機總體參數的優(yōu)化設計模型.農業(yè)機械學報.2001
[3]?曲國良等.旋耕彎刀側切刃曲線分析及新型曲線的推導[J].農業(yè)機械學報,1991(2):22-27.
[4]?曲國良.旋耕彎刀切土能耗理論及降低能耗的途徑[J].南京農業(yè)大學學報,1991?,14(1):4-9.
[5]?劉永清,桑正中.潛土逆轉旋耕刀參數對耕作功耗的影響[J].江蘇理工大學學報,2001,22(4):15-18.
[6]?孔令德.斜置旋耕試驗裝置的研制[J].太原重機學院學報.1999,20(?2)?:?119～124.
[7]?孔令德.斜置旋耕刀和國標旋耕刀的對比分析[J].?南京農業(yè)大學學報,1999,?22(?4)?:?1～4.
[8]?孔令德,桑正中等.斜置旋耕試驗研究[J].農業(yè)機械學報,2000,31(2):30-34
[9]?GB/T5669－2008，旋耕機械刀和刀座[S]
[10]?吳明亮等：2BYD-6型油菜淺耕直播施肥聯(lián)合播種機設計與試驗
[11]?蔡洪.?論CAD技術在機械設計中的應用[J].?工程技術2010(23)61.
[12]?丁為民.反旋耕及旋耕刀的研究.南京農業(yè)大學?1999
[13]?旋耕機系列設計專業(yè)組.南京：江蘇省農業(yè)機械化研究所。
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注：此表如不夠填寫，可另加頁。
研究方案（研究目的、內容、方法、預期成果、條件保障等）
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研究目的：此作業(yè)機械的關鍵結構為淺耕開溝機構，在現(xiàn)有的機械上優(yōu)化設計出滅茬率高，漏耕率小淺耕開溝機構解決淺耕開溝困難效果不理想的問題，并達到增產增收的目的。
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?研究內容：
（1）?理解履帶式播種機淺耕開溝機構的工藝過程，明確機械的工作原理，確定總體方案設計；
（2）?淺耕開溝工作機構設計計算?包含運動計算?動力計算?
（3）?驅動/傳動方案的計算和設計；
（4）?變速箱及部件結構繪圖設計
（5）?其他部分的計算和設計（CAD繪制總體結構裝配圖）
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?研究方法：
??????????課題擬通過研究現(xiàn)有成果、經驗設計和理論設計并與我國農藝要求相結合的方法來開展設計。通過查閱相關資料計算得到有用數據，并用CAD繪制出總體結構的裝配圖和部分零件的零件圖，達到設計目標。
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預期成果：計劃在3月中下旬完成旋耕刀片，開溝器，齒輪，軸等零部件設計計算。4月份完成零部件的CAD繪制，5月上旬完成側邊傳動系統(tǒng)及工作總圖的設計，5月中下旬完成畢業(yè)設計。按期完成完成目標任務后，預計該機構將具有一定的先進性（高滅茬率，低漏耕率），開溝性能好，可以改進現(xiàn)有機構的存在的一些不足。??????????
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進程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等）
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?1.??2012年?12月25日~1月5日.撰寫開題報告
?2.??2013年?1月~2月，文獻查詢和軟件學習
?3.??2013年?3月~4月，確定設計方案，展開設計。
?4.??2013年?5月，進行零部件的設計
?5.??2013年?6月，提交畢業(yè)設計文檔，準備答辯
?6.??答辯后進行修改，完善，最總提交設計材料。
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論證小組意見
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??????????????????????????????組長簽名：
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專業(yè)委員會意見
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??????????????????????????????專業(yè)委員會主任簽名：
???????????????????????????????????????????????20???年???月???日
注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應責任人親筆填寫。
2.此表可從教務處網站下載中心下載。