矮化密植紅棗修剪機(jī)
1本課題的來(lái)源及研究的目的和意義
大棗，又名紅棗。自古以來(lái)就被列為“五果”(桃、李、梅、杏、棗)之一，歷史悠久。大棗最突出的特點(diǎn)是維生素含量高。在國(guó)外的一項(xiàng)臨床研究提示：連續(xù)吃大棗的病人，健康恢復(fù)比單純吃維生素藥劑快3倍以上。因此，大棗有“天然維生素丸”的美譽(yù)。
大棗能提高人體免疫力，并可抑制癌細(xì)胞。藥理研究發(fā)現(xiàn)，紅棗能促進(jìn)白細(xì)胞的生成，降低血清膽固醇、提高血清白蛋白，保護(hù)肝臟。紅棗中還含有抑制癌細(xì)胞，甚至可使癌細(xì)胞向正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。
?? 經(jīng)常食用鮮棗的人很少患膽結(jié)石。這是因?yàn)轷r棗中豐富的維生素C，使體內(nèi)多余的膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?。膽固醇少了，結(jié)石形成的概率也就隨之減少。
?? 大棗中富含鈣和鐵，它們對(duì)防治骨質(zhì)疏松和貧血有重要作用。中老年人更年期經(jīng)常會(huì)有骨質(zhì)疏松，正在生長(zhǎng)發(fā)育高峰的青少年和女性容易發(fā)生貧血，大棗對(duì)他們會(huì)有十分理想的食療作用，其效果通常是藥物不能比擬的。對(duì)病后體虛的人也有良好的滋補(bǔ)作用。
?? 棗所含的蘆丁，是一種使血管軟化，從而使血壓降低的物質(zhì)，對(duì)高血壓病有防治功效。
?? 大棗還可以抗過(guò)敏、除腥臭怪味、寧心安神、益智健腦、增強(qiáng)食欲。
棗樹(shù)在我國(guó)的分布很廣，一般來(lái)講，小氣侯冬季最低氣溫不低于-32℃，就可栽培植棗。棗樹(shù)在我國(guó)大面積經(jīng)濟(jì)栽培主要在山東、河北、河南、山西、陜西五省的黃河流域，近年來(lái)安徽、甘肅、湖南、湖北發(fā)展很快。紅棗為溫帶作物，適應(yīng)性強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含鐵元素和維生素。紅棗素有“鐵桿莊稼”之稱(chēng)，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特色農(nóng)業(yè)的建立，紅棗種植成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條新的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，紅棗產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出區(qū)域化布局、規(guī)?；l(fā)展、多種栽培模式盡顯其效的新格局。各地根據(jù)自己的情況確立了不同的棗樹(shù)種植面積，為農(nóng)民增加了經(jīng)濟(jì)收入。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機(jī)械化作業(yè)在紅棗栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，果樹(shù)種植每年以10%的速度遞增，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模, 每到剪枝季節(jié)需要投入大量的勞力來(lái)完成果樹(shù)修剪。紅棗剪枝機(jī)的研究，就是針對(duì)紅棗修剪時(shí)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的剪枝機(jī)械，紅棗的機(jī)械化剪枝對(duì)提高剪枝效率, 降低作業(yè)成本, 保證棗樹(shù)正常生長(zhǎng)，促進(jìn)棗業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及其分析
2.1國(guó)外對(duì)果樹(shù)機(jī)械化剪枝技術(shù)的研究較多，機(jī)械剪枝在美國(guó)、西班牙、俄羅斯、意大利、英國(guó)、德國(guó)、丹麥、匈牙利等國(guó)家的果園應(yīng)用較為普遍。他們采用的機(jī)械主要有：氣動(dòng)剪枝機(jī)，電動(dòng)剪枝機(jī)，油鋸等。但是，針對(duì)矮化密植棗樹(shù)的修剪機(jī)械幾乎沒(méi)有。
2.2國(guó)內(nèi)對(duì)果樹(shù)機(jī)械化剪枝技術(shù)的研究也比較多，但也是在近幾年才大量出現(xiàn)的。目前我國(guó)果園管理的果樹(shù)修剪環(huán)節(jié),工作繁重、勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作模式長(zhǎng)期停留在手工模式上,制約了現(xiàn)代果品產(chǎn)業(yè)規(guī)?；蜕a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。只有很少的果農(nóng)愿意嘗試機(jī)械剪枝，原因在于剪枝機(jī)的高額成本，因此設(shè)計(jì)一種輕便小巧，動(dòng)力強(qiáng)勁，成本低廉的棗樹(shù)修剪機(jī)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
成功的設(shè)計(jì)出紅棗修剪機(jī)應(yīng)該有以下幾個(gè)任務(wù)要求：第一，能夠很好的適應(yīng)矮化密植紅棗樹(shù)的修剪，這就要求修剪機(jī)要小巧輕便，修剪的刀頭要靈活，修剪過(guò)程中不能損傷其它樹(shù)枝。第二，設(shè)備應(yīng)便于攜帶或行走，以提高修剪工作效率。第三，動(dòng)力部分應(yīng)簡(jiǎn)單且動(dòng)力輸出強(qiáng)勁，續(xù)航能力強(qiáng)。由此經(jīng)過(guò)綜合考慮與比較，決定設(shè)計(jì)一種小型圓盤(pán)鋸剪。
設(shè)計(jì)紅棗修剪機(jī)運(yùn)用的原理就是：小型圓盤(pán)鋸片對(duì)樹(shù)枝的快速切割，且由于鋸片直徑小，厚度薄，在剪切過(guò)程中靈活并且不會(huì)對(duì)其它樹(shù)枝造成損傷。采用軟傳動(dòng)軸使得它可以以任意角度切割。
紅棗修剪機(jī)大大的提高了對(duì)紅棗的剪枝效率，而且減少了機(jī)械剪枝的損傷而且作業(yè)的范圍比較廣，能適應(yīng)不同的樹(shù)枝形式。
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路
本課題重點(diǎn)研究修剪機(jī)的傳動(dòng)部分和鋸片的選擇，同時(shí)還的注意防護(hù)的裝置設(shè)計(jì)。以改善機(jī)械剪枝對(duì)棗樹(shù)損害較大，提高勞動(dòng)效率的問(wèn)題。
關(guān)鍵問(wèn)題解決思路：修剪機(jī)主要由三部分組成：汽油機(jī)、傳動(dòng)部分、刀頭。刀頭的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足剪枝要求且盡量降低對(duì)棗樹(shù)的損害，因此在保證切割功率的前提下，盡量選擇小鋸片。傳動(dòng)部分應(yīng)減少傳動(dòng)過(guò)程中的損失，且為了靈活操縱刀頭，選擇軟傳動(dòng)軸。
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法
(1) 了解紅棗修剪機(jī)行業(yè)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：上網(wǎng)和圖書(shū)館查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)。
（2）確定設(shè)計(jì)方案：對(duì)汽油機(jī)、傳動(dòng)部分、刀頭等裝置進(jìn)行重點(diǎn)的研究。畫(huà)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和指導(dǎo)老師進(jìn)行討論研究，直到確定了明確的設(shè)計(jì)方案。
（3）對(duì)鋸片剪枝的過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定鋸片的大小和轉(zhuǎn)速。
（4）畫(huà)裝配圖：利用運(yùn)用AutoCAD軟件制圖
（5）計(jì)算校核：參考資料書(shū)中的計(jì)算方法和公式等進(jìn)行計(jì)算校核以便滿(mǎn)足不同地區(qū)的紅棗剪枝要求。
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
完成本課題的方案：
（1）2011-12-01至2011-12-20指導(dǎo)老師下達(dá)任務(wù)書(shū)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
（2）2011-12-20至2012-04-18 對(duì)鋸片剪枝的過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定鋸片的大小和轉(zhuǎn)速。
根據(jù)工作要求，查閱相關(guān)手冊(cè)，對(duì)各部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算，畫(huà)草圖。
（3）2012-04-18至2012-05-11 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查，填寫(xiě)記錄表，指導(dǎo)老師下達(dá)審閱意見(jiàn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。
（4）2011-05-11至2011-05-25 完成產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。
（5）2011-05-26 畢業(yè)答辯
7、 主要參考文獻(xiàn)
（1） 大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本.化學(xué)工業(yè)出版社,2002
（2） 羅圣國(guó),吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）.高等教育出版社,2006.
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（4） 紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第8版）.高等教育出版社,2006.
（5） 孫桓.機(jī)械原理（第7版）.高等教育出版社,2006.