新型的大蔥收獲機的設計-自走式大蒜收獲機開題報告,新型,大蔥,收獲,收成,設計,大蒜,開題,報告,講演,呈文 大蔥收獲機的設計開題報告 1 課題名稱及來源： 名稱：大蔥收獲機的設計 來源： 自己擬定 2 研究的目的、意義和國內外研究現(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，國內外作業(yè)環(huán)境不同，收獲方式也有區(qū)別，所以很難適應國內一些地區(qū)的需求。國內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)達國家開發(fā)的大蔥收獲機相比較，國內的大蔥收獲近還有一些不足，生產(chǎn)力需要提高?，F(xiàn)階段，蔥農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。 大蔥是主要農作物之一，經(jīng)濟性好，可做食品添加劑，調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，并結合農村生產(chǎn)模式的特點設計一款手扶式大蔥收獲機。初步計劃設計一款中小型的大蔥收獲機，適用于農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)質量，簡單設計機械結構，減少功率上其他方面的浪費。 2.2 國內外研究現(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構圖，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風選裝置，利用風選裝置去除碎葉和其他較輕的雜質。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。該機由拖拉機后驅動軸提供動力，由液壓系統(tǒng)控制整個裝置機械結構。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 2.液壓及動力連接機構 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型大蔥撿拾機結構示意圖，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，將混入大蔥中的雜物利用風選系統(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，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，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動軸驅動，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)合收獲機的結構示意圖， 其工作原理：分禾器5將大蔥莖導入夾持膠帶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把蔥秧送至后側。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 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)合收獲機結構示意圖，其工作原理與打捆式收獲機類似，其結構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 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)合收獲機的結構示意圖，其工作原理與RL型打捆式大蔥收獲機類似，相當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、國內大蔥收獲機現(xiàn)狀 近幾年來，國內漸漸重視農業(yè)機具方面的生產(chǎn)發(fā)展能力，實行農民購買農業(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。國內已有42項關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大蔥挖掘機的結構示意圖圖，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大蔥挖掘機結構示意圖，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，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大蔥收獲機結構示意圖，該機具配套東風-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?shù)厥[農們的肯定。 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 課題的研究內容、目標及可行性分析 3.1 研究內容 根據(jù)農機動力，設計一款由柴油機提供動力并結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)，能夠滿足大蔥的農藝環(huán)節(jié)收獲要求。具體研究內容如下： 1、大蔥收獲機整體結構方案的設計 2、動力源、減速裝置、聯(lián)軸器等傳動裝置的設計與計算 3、切莖裝置的設計與計算。 4、分離裝置的設計與計算。 5、行走裝置的設計與計算。 3.2研究思路和方法 本次設計在對任務充分了解的前提下，通過資料的查閱，結構的設計、校核三維模型的建立等方法，對大蔥收獲機進行設計。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 通過本次設計設計，最終需要達到下面的研究目標： 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、適應性較強。能夠在不同土質、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，為后面的設計夯實基礎。 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，最終確定設計方案。 3、利用理論力學、機械基礎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計的大蔥收獲機進行三維建模，對設計的大蔥收獲機進行再次優(yōu)化。 有了上面的4點，本次設計將是可行的。 4. 關鍵問題和難點分析 4.1 課題研究的關鍵問題 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，機構的設計與計算等，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1、確定本次設計技術指標。 2、如何使本次設計的大蔥收獲機，滿足國內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：熟悉課題內容，收集相關數(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； 第三周：熟悉及熟練使用相關軟件和書籍。 第四至五周：根據(jù)調研數(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計計算，三維實體的建立； 第八周：結果進行分析，并與指導老師進行討論交流，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. [3]劉德然，大蒜收獲機的設計與實驗研究[碩士學問論文][D].青島：青島農業(yè)大學，2010. [4]姜景川.淺談大蔥收獲機械化技術現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].農業(yè)裝備技術2007, 33（6）：8. [5]徐培丸.國外大蒜生產(chǎn)[J].云南農業(yè)，2002,(9)：26. [6]胡志超，王海鷗，吳峰等.美國大蔥機械化生產(chǎn)與加工概況[J]. 農機化研究，2007,35（13）：4059-4061. [7]胡志超，王海鷗等.國內外大蒜收獲機械現(xiàn)狀[J]. 農機化研究，2007，（6B）：47-49. [8] 沂南縣瑞豐內燃機有限公司產(chǎn)品供應. http://detail.1688.com/offer/567399701.html. [9]林悅香，尚書旗.大蔥生產(chǎn)機械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 農機化研究，2012,(20)：34-35. [10]劉建軍，宋建農，陸建偉.大蒜收獲工藝的分析和探討[J].農機化研究，2008,(6)：32-39. [11]白玉成.大蔥栽植機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討[J].農機化研究，2007,(3)：247-248. [12]郭毅，張祖立，于麗穎.大蔥播種機械的研究現(xiàn)狀[J].農機化研究，2009,(5)：221-223. [7]李平，杜衛(wèi)東，劉同魯.我國大蒜產(chǎn)業(yè)與發(fā)展對策[J].中國果蔬，2003,(4)：8-9. [13]劉建軍.大蔥收獲機械的理論與試驗研究[D].中國農業(yè)大學，2006 [14]李西振.馬鈴薯收獲機的設計與試驗研究[D].青島農業(yè)大學，2008 [15]陳俊明，陳賓川.大蔥機械采收之基礎研究[J].農業(yè)機械學刊.1998,7（3）：29-50. [16]汽車離合器工作原理,百度百科. http://baike.baidu.com/link?url [17]朱孝錄.機械傳動設計手冊[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007. [18]Dagan,B.Fruit. Nut and Vegetable Harvesting Mechanization [J].American Society of Agricultural Engineers,1983,(15)：233-234. [19]V.D.Haverdink.Root Crop Harvester.United states,5025920,1977-03-25. 指導老師審閱意見: 該同學前期已經(jīng)認真地查閱一些相關論文、資料，對課題所涉及的內容進行了深入的分析；已經(jīng)明確課題的任務和設計方法，制定了詳細的計劃和進度安排。思路清晰，技術方案可行，同意開題。 指導老師（簽字）： 年 月 日 備注： 9