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開題報告 題　　目 草坪根莖采集收獲機氣吸輸送裝置的設(shè)計 學(xué)生姓名、學(xué)號 專業(yè) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 一.課題的學(xué)習(xí)與理解 1.研究目的 實驗發(fā)現(xiàn)，在草坪跟根莖采集收獲時，伴隨著根莖尚有大量的泥土砂石被甩刀甩了上來。為了保證根莖采集收獲的質(zhì)量，必須在草坪根莖采集收獲機上添加一個清選裝置，即草坪根莖采集收獲機的氣吸輸送裝置。 2.課題背景 草坪進入人類的生產(chǎn)和生活，對人類賴以生存的環(huán)境起著美化、保護和改善的良好作用，堪稱 “文明生活的象征，游覽休假的樂園，生態(tài)環(huán)境的衛(wèi)士，運動健兒的搖籃 ”。草坪，也稱草地，一般是指 “園林中用人工鋪植草皮或播種草種培養(yǎng)形成的整片綠色地面，是風(fēng)景林的重要組成部分之一，是可供觀賞或作游憩活動的場地。”也有人認為草坪是 “多年生、性單一的草種，均勻密植，成片生長的綠地?！辈萜旱膽?yīng)用非常廣泛，在公園、風(fēng)景區(qū)、高速公路、廣場、小區(qū)、運動場等都發(fā)揮著重要的綠化和美化的效果，對于改善人類的居住環(huán)境著舉足輕重的地 位，為建設(shè)環(huán)保、健康的現(xiàn)代化園林城市起著不可忽略的作用。 上世紀 90年代初，我國草坪業(yè)處于起步階段，經(jīng)過近 20年的發(fā)展，草坪業(yè)已經(jīng)作為要的產(chǎn)業(yè)帶動著經(jīng)濟、社會的高速發(fā)展。草坪的繁殖、建植、維護技術(shù)日漸成熟，同時也面著一系列亟待解決的問題。 目前，我國草坪的建植主要有種子繁殖和營養(yǎng)體繁殖兩種方法。通常種子繁殖所需的產(chǎn)成本低、勞動力費用少，但草坪成坪時間較長；營養(yǎng)繁殖成本相對較高，但能滿足建坪周短的要求，而一些草坪草因不易獲得種子只能采用營養(yǎng)體繁殖。利用種子繁殖，存在進口優(yōu)良種籽成本高，遺傳背景單一，對環(huán)境適應(yīng)能力差，要求養(yǎng)護管理水平高等缺點。目前國內(nèi)良草坪基本無種子，因此大多采用無性繁殖方式。鋪草皮卷具有草坪草遺傳性基本相同，能保持原有的優(yōu)良性質(zhì)，不會出現(xiàn)性狀分離，且成坪時間短，見效快等優(yōu)點，形成 “瞬間草坪”等優(yōu)點，因此是目前營養(yǎng)體繁殖中最普遍的方法。但每鏟一茬草皮，帶走3~5 cm厚的表土不僅增加運輸成本，而且破壞有限的耕地資源，造成雜草和病蟲卵的傳播。利用撒莖覆土法繁，可以解決以上諸多問題。1988年，江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳志一老師發(fā)明了“種莖直播法”，1993年獲得國家發(fā)明專利。匍匐莖是單株植物或者是含有幾個節(jié)的植株的一部分，節(jié)上可以長出新的植株。通常莖可以帶有少量的根和葉。以春末夏初效果最好，草段生根快，返青、成坪迅速、周期短。但獲得大量的草莖比較困難，必須把草皮鏟起，經(jīng)過粉碎后才能獲得莖因此未得到推廣和應(yīng)用。2003年，江蘇山水建設(shè)集團有限公司姚鎖坤等提出了“草坪草根莖規(guī)?；a(chǎn)工藝”，通過：根莖采集——簡單處理、收集——貯藏——直播——養(yǎng)護——成坪，并參考草坪梳草機的原理，創(chuàng)新設(shè)計出草坪草根莖采集收獲機。 3.課題意義 在草坪建植中，應(yīng)用到的草坪機械大部分以草坪修剪機為主，如割灌打草機、草坪修剪機、草坪修剪車等。我國的草坪機械的研究較晚，起步于20世紀70年代末，但發(fā) 展很快，目前已有一批企業(yè)開始批量生產(chǎn)各類草坪機械，如南通縱橫國際股份有限公司、中浩園林機械有限公司等。草坪機械品種比較單一性能、質(zhì)量和制造水平還比較落后。國外發(fā)達國際發(fā)展草坪機械有近百年歷史，發(fā)達國際大部分城市的園林綠化作業(yè)從公共綠地到家庭綠地的建設(shè)和養(yǎng)護已經(jīng)全部實現(xiàn)了機械化作業(yè)，著名的品牌有美國的 MTD、TORO、JOHNDEERE，瑞典的HUSQVARNA以及日本的HONDA等。然而，草坪根莖采集機械在國內(nèi)外尚屬空白，目前僅江蘇山水建設(shè)集團有限公司研制的“專用草坪根莖采集機”獲得國際發(fā)明專利。新研制的4JC-600型草坪根莖采集機具有工作穩(wěn)定、生產(chǎn)率高，采集質(zhì)量好等優(yōu)點，它適用于采用根莖繁殖的草坪草如狗牙根、天堂草、百慕大、結(jié)縷草、假儉草等。根莖種植后經(jīng)過一個月左右就能返青成坪。與傳統(tǒng)的移植草皮進行種植相比，每年能多生產(chǎn) 2～3茬草坪，與人工采集根莖相比，大大提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了草坪種莖的規(guī)模化采集，使得草坪無性繁殖方式——根莖直播法的推廣成為可能。解決了目前草籽幾乎依賴進口的現(xiàn)狀，同時解決了國內(nèi)引進的優(yōu)良草坪草無種籽，需要采用營養(yǎng)體繁殖方式的難題。機械采集草坪種莖直播種植草坪的方法具有加工簡單、運輸建植成本低等優(yōu)點。用收獲根莖直播建坪的成本不到商品草皮的 1/3，另外根莖運輸成本不到草皮運輸成本的 1/5。經(jīng)試驗，1㎡的根莖可播植5～8 ㎡，而草皮間鋪一般為1㎡可鋪設(shè) 2～3㎡,直接經(jīng)濟收入1㎡可增加6～15元，再加上綠化面積增收18元以上，因此1㎡產(chǎn)值可達24～33元,效益顯著。由于種植方便、成坪迅速、草坪質(zhì)量高，同時還能對現(xiàn)有農(nóng)田實施有效保護，可廣泛應(yīng)用草坪農(nóng)場、草坪養(yǎng)護公司、企事業(yè)單位的綠化部門以及草坪種植專業(yè)戶等，因此草坪根莖采集機有廣闊的應(yīng)用前景。草坪根莖采集收獲機的應(yīng)用，不但可以節(jié)約我省有限的土地資源，在不破壞原有草坪的基礎(chǔ)上，規(guī)?；杉o，解決了現(xiàn)實生產(chǎn)建設(shè)中需求量大與種源匱乏之間的矛盾；同時可以將原有草坪養(yǎng)護過程中獲得的根莖垃圾加以利用，變“廢”為“寶”，成為草坪新種源，徹底扭轉(zhuǎn)草坪養(yǎng)護只入無產(chǎn)出的現(xiàn)狀，產(chǎn)生明顯的草坪養(yǎng)護的經(jīng)濟效益。同時，將扭轉(zhuǎn)目前進口優(yōu)良無籽草坪品種壟斷國內(nèi)市場的現(xiàn)狀，并推動我省園林機械化的發(fā)展。 二 課題研究的基本內(nèi)容、重點難點及要解決的主要問題 2.1基本內(nèi)容 基本參數(shù) 1.配套動力：5-8HP 2.工作幅寬：500mm 3.采集工作部件形式：甩刀 4.前進速度 1m/s 0.5m/s 5.氣吸形式：貫流風(fēng)機 6.貫流風(fēng)機轉(zhuǎn)速：1100r/min 2.2主要問題 對草坪根莖采集收獲機的氣吸輸送裝置有以下兩種方案： 1. 用貫流風(fēng)機作為氣吸輸送裝置； 2. 用鼓風(fēng)機等其它風(fēng)機作為氣吸輸送裝置； 通過對各種風(fēng)機的優(yōu)缺點的比較，并根據(jù)實際的需要，本設(shè)計決定采用貫流風(fēng)機作為草坪根莖采集收獲機的氣吸輸送裝置。原因如下：雖然貫流風(fēng)機的工作原理較為復(fù)雜，在工程中應(yīng)用也比較晚，但是貫流風(fēng)機有其獨特的優(yōu)點：其出風(fēng)口氣流沿軸向分布比較均勻，特別是當(dāng)風(fēng)機沿軸向的寬度與風(fēng)機的葉輪直徑之比很大時更為顯著。這是其它類型的風(fēng)機很難達到的。此外，貫流風(fēng)機還是具有較高的動力系數(shù)和流量系數(shù)，能以較小的直徑和較低的轉(zhuǎn)速滿足草坪根莖采集收獲機的氣吸輸送裝置所需要的均勻氣流速度。 草坪根莖采集收獲機的氣吸輸送裝置主要包括兩個部分，一部分是貫流風(fēng)機，它利用葉輪的旋轉(zhuǎn)，在進風(fēng)口處形成一個負壓。從而使質(zhì)量較輕的根莖被吸上來。而把質(zhì)量較重的泥土，砂石留在了篩板上。第二個部分是振動篩。它主要是利用其自身的振動，把存在其上的顆粒較小的泥土、砂石從篩孔中漏到地面上。 本文主要對貫流風(fēng)機的幾何參數(shù)和運動參數(shù)進行了分析、研究和設(shè)計，確定了其傳動方案，并對貫流風(fēng)機的軸進行了設(shè)計計算及校核。選擇并校核了軸承和鍵。同時對振動篩進行了研究設(shè)計，確定了其幾何參數(shù)及篩孔的分布情況。最后對貫流風(fēng)機及振動篩進行了裝配和布置。 三 課題研究計劃與寫作提綱 (1) 設(shè)計步驟 調(diào)研收集設(shè)計資料——根據(jù)所給定的參數(shù)制定總體設(shè)計方案——完成總裝圖及部裝圖——完成零件圖——編寫設(shè)計說明書。 (2)設(shè)計安排 第 1 周（20**年2月25日----20**年3月3日）： 檢查寒假外文翻譯情況，下達具體畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生撰寫開題報告，熟悉設(shè)計內(nèi)容，查閱有關(guān)資料 第 2 周——第 3 周（20**年3月4日----20**年3月17日）： 參觀實驗室或有關(guān)廠家，增加感性認識，方案論證并確定設(shè)計方案，完成相關(guān)計算 第 4 周——第 5 周（20**年3月18日----20**年3月31日）： 完成草坪根莖收獲機氣吸輸送裝置的機械部分設(shè)計，擬定設(shè)計草圖 第 6 周——第 7 周（20**年4月1日----20**年4月14日）： 完成草坪根莖采集收獲機氣吸輸送裝置的機械部分設(shè)計總圖及有關(guān)零件設(shè)計圖 第 8 周（20**年4月9日----20**年4月21日）： 提交第1-8周的《指導(dǎo)記錄表》、《實習(xí)報告》和已做的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，由指導(dǎo)老師初審后上交學(xué)院 第 9 周——第 13 周（20**年4月22日----20**年5月26日）： 在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下修改并完成設(shè)計，完成相關(guān)設(shè)計圖紙，同時撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，并提交指導(dǎo)老師初審 第 14 周——第 16 周（20**年5月27日----20**年6月14日）： 修改畢業(yè)設(shè)計圖紙及說明書，完成后參加畢業(yè)答辯 (3) 寫作提綱 第1章 總體方案設(shè)計 第2章 草坪根莖采集收獲機氣吸輸送裝置的設(shè)計計算 2.1總體設(shè)計 2.2貫流風(fēng)機的設(shè)計計算 2.3振動篩的設(shè)計計算 參考文獻 [1].紀名剛等主編.機械設(shè)計[M].第八版.北京：高等教育出版社，2006 [2].成大先主編.機械設(shè)計手冊[M].第四版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [3].劉鴻文主編.材料力學(xué)I[M].第四版.北京：教育出版社，2006 [4].陸玉等主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].第三版.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [5].中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院編.農(nóng)業(yè)機械手冊[M].上冊.北京:機械工業(yè)出版社，1988 [6].王世剛,張春宜,徐起賀主編.機械設(shè)計實踐[M].哈爾濱:爾濱工程大學(xué)出版社,2001 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