新型的大蔥收獲機(jī)的設(shè)計(jì)-自走式大蒜收獲機(jī)開題報(bào)告

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1、 大蔥收獲機(jī)的設(shè)計(jì)開題報(bào)告 1 課題名稱及來源： 名稱：大蔥收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 來源： 自己擬定 2 研究的目的、意義和國內(nèi)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(dú)特，用途廣泛。大蔥具有奇強(qiáng)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(hù)肝功能，也能抗癌、防癌、治療陽痿、保護(hù)心血管。另外大蔥在工業(yè)方面，可做一些調(diào)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(jī)，有的技術(shù)與裝備比較成熟，也有的

2、是初代產(chǎn)品，研發(fā)階段。但是，國內(nèi)外作業(yè)環(huán)境不同，收獲方式也有區(qū)別，所以很難適應(yīng)國內(nèi)一些地區(qū)的需求。國內(nèi)也有個(gè)人及團(tuán)體研發(fā)了幾款大蔥收獲機(jī)，目前來說，跟發(fā)達(dá)國家開發(fā)的大蔥收獲機(jī)相比較，國內(nèi)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(nóng)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(jī)械大蔥挖掘犁，但是它容易傷蔥，效率也不高，難以滿足蔥農(nóng)的需求。所以如果現(xiàn)在有一款的大蔥收獲機(jī)作業(yè)效率高，適用性強(qiáng)，那么它就很容易被人采納以及廣泛的推廣。 大蔥是主要農(nóng)作物之一，經(jīng)濟(jì)性好，可做食品添加劑，調(diào)味品和美容化妝品等的原料。但是大蔥人工收獲勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，不利于大蔥產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展，所以用機(jī)械化收獲

3、大蔥。本文根據(jù)大蔥收獲的需求，并結(jié)合農(nóng)村生產(chǎn)模式的特點(diǎn)設(shè)計(jì)一款手扶式大蔥收獲機(jī)。初步計(jì)劃設(shè)計(jì)一款中小型的大蔥收獲機(jī)，適用于農(nóng)村低成本高效率的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，并且努力提高大蔥收獲機(jī)的作業(yè)質(zhì)量，簡單設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少功率上其他方面的浪費(fèi)。 2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1、國外大蔥收獲機(jī)現(xiàn)狀 現(xiàn)階段國外大蔥機(jī)械化收獲的技術(shù)比較成熟，并且推廣性強(qiáng)。美國，法國，西班牙等國家都生產(chǎn)了比較好大蔥收獲機(jī)。下面介紹幾種大蔥收獲機(jī)生產(chǎn)公司和機(jī)型： 1）美國TopAir公司。美國TopAir公司是以生產(chǎn)大蔥收獲機(jī)和洋蔥收獲機(jī)而出名。該公司生產(chǎn)的大蔥收獲機(jī)主要有大蔥挖掘鋪條機(jī)和大蔥撿拾機(jī)，都是分段式工作。

4、大蔥挖掘鋪條機(jī)。圖2-1為GW4400型4行大蔥挖掘鋪條機(jī)結(jié)構(gòu)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(yùn)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(jìn)行少許的晾曬。該機(jī)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(shí)現(xiàn)大蔥機(jī)械化“聯(lián)合收獲”；②風(fēng)選裝置，利用風(fēng)選裝置去除碎葉和其他較輕的雜質(zhì)。此機(jī)具和90kw功率的拖拉機(jī)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(jī)由拖拉機(jī)后驅(qū)動(dòng)軸提供動(dòng)力，由液壓系統(tǒng)控制整個(gè)裝置機(jī)械結(jié)

5、構(gòu)。該機(jī)缺點(diǎn)是收獲的大蔥中會(huì)有少許土塊，而且該機(jī)不能單獨(dú)作業(yè)還需要和大蔥撿拾機(jī)一起配套作業(yè)。 圖2-1 GW4400型4行大蔥挖掘鋪條機(jī) 1.鋪條機(jī)構(gòu) 2.液壓及動(dòng)力連接機(jī)構(gòu) 3.挖掘鏟 4.分離輸送鏈 5.車輪 大蔥撿拾機(jī)。圖2-2是該公司生產(chǎn)的GL2400型大蔥撿拾機(jī)結(jié)構(gòu)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(dòng)，在大蔥運(yùn)送過程中，清理部分泥土，然后大蔥經(jīng)傳送鏈傳遞，進(jìn)入清選機(jī)內(nèi)，將混入大蔥中的雜物利用風(fēng)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(tái)進(jìn)行進(jìn)一步清理泥土，此時(shí)有兩名人工參與到機(jī)具作業(yè)過程中

6、，一處是在凈蔥較多的一側(cè)，工人用手撿掉運(yùn)輸線上的土塊，另外一處是土塊較多的一側(cè)，工人從土塊中挑選出大蔥，最后由輸送裝置將大蔥送進(jìn)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(jī)配套動(dòng)力是110KW功率的拖拉機(jī),作業(yè)行距為400~420mm。該機(jī)和GW4400型4行大蔥挖掘鋪條機(jī)一起配套使用，可以完成大蔥聯(lián)合收獲。該機(jī)是由拖拉機(jī)后驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，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(jī) 1.車輪 2.分離輸送鏈 3.清選機(jī) 4.人工撿拾平臺(tái) 5.輸送器 6.液壓及動(dòng)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(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)具生

7、產(chǎn)廠家，生產(chǎn)的大蔥聯(lián)合收獲機(jī)得到眾人廣泛的認(rèn)可，其中代表機(jī)具有打捆式和切秧式大蔥收獲機(jī)，這兩款收獲機(jī)的動(dòng)力是由拖拉機(jī)所帶的液壓裝置提供。這兩種收獲機(jī)有一個(gè)比較明顯的優(yōu)點(diǎn)就是：經(jīng)該機(jī)收獲后的大蔥，后續(xù)生產(chǎn)非常容易。但是，該機(jī)作業(yè)效率相對與其他機(jī)具來說比較低。 打捆式大蔥聯(lián)合收獲機(jī)。圖2-3 RL1型單行打捆式大蔥聯(lián)合收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖， 其工作原理：分禾器5將大蔥莖導(dǎo)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(jī)構(gòu)1，同時(shí)拍土裝置拍打大蔥根須部，清理其附著在上面的泥土。當(dāng)一定數(shù)量的蔥秧被打捆器收集時(shí)，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(guān)把蔥秧送至

8、后側(cè)。該機(jī)具配套36.75KW（50hp）功率的拖拉機(jī)，行走速度約4km/h，RL1型可以相對拖拉機(jī)橫向移動(dòng)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(jī) 打捆機(jī)構(gòu) 2.工作人員座椅 3.機(jī)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(jī)。圖2-4為RE1型單行切秧式大蔥聯(lián)合收獲機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理與打捆式收獲機(jī)類似，其結(jié)構(gòu)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(jī)械裝置，大蔥蔥莖被夾持輸送膠帶8送至切秧機(jī)構(gòu)1中，刀具切斷蔥莖后，蔥頭掉進(jìn)橫向輸送鏈3上，然后由橫向輸送鏈3

9、送到其后的收集網(wǎng)袋中，進(jìn)行自動(dòng)化收集。該機(jī)具在撿拾工作臺(tái)上需要一名工人進(jìn)行人工清選大蔥。該機(jī)配套44.1kw（60hp）功率的拖拉機(jī)，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(jī) 1.切秧機(jī)構(gòu) 2.揀拾工作臺(tái) 3.橫向輸送鏈 4.噸袋拖桿 5.車輪 6.液壓連接系統(tǒng) 7.機(jī)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(jī)。圖2-5為兩行打捆式大蔥聯(lián)合收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理與RL型打捆式大蔥收獲機(jī)類似，相當(dāng)于把其兩個(gè)機(jī)具組合在一起使用。該機(jī)具配套44.1kw（60hp）功率的拖拉機(jī)

10、,該機(jī)作業(yè)是需要兩名工作人員同時(shí)工作，該機(jī)最小行距為40cm。 圖2-5 兩行打捆式大蔥聯(lián)合收獲機(jī) 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(nèi)大蔥收獲機(jī)現(xiàn)狀 近幾年來，國內(nèi)漸漸重視農(nóng)業(yè)機(jī)具方面的生產(chǎn)發(fā)展能力，實(shí)行農(nóng)民購買農(nóng)業(yè)機(jī)器的會(huì)有補(bǔ)貼的利民政策，大蔥收獲機(jī)也從中慢慢發(fā)展起來，越來越多的大蔥收獲機(jī)被研發(fā)出來。國內(nèi)已有42項(xiàng)關(guān)于大蔥收獲機(jī)械的實(shí)用專利，被商家采用并投入在生產(chǎn)線的將20種。這些農(nóng)業(yè)機(jī)具，有的是只能夠收獲大蔥的收獲機(jī)具，有的是能夠收獲土豆、花生等共用的收獲地下農(nóng)作物機(jī)具，包括分段式收獲機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)。但

11、是，由于大蔥播種因各地域的性質(zhì)不同而沒有統(tǒng)一，大蔥在地里不規(guī)則生長，所以大蔥機(jī)械化收獲沒有大面機(jī)的推廣。下面介紹幾款國內(nèi)的大蔥收獲機(jī)： (1)4DS-1000型大蔥挖掘機(jī)。圖2-6為4DS-1000大蔥挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖，其工作原理：拖拉機(jī)輸出軸提供動(dòng)力經(jīng)變速箱傳遞給挖掘輪裝置，另外傳動(dòng)裝置將一部分動(dòng)力傳遞給后撥禾裝置的減速箱中。此機(jī)具挖掘裝置采用旋轉(zhuǎn)式挖掘刀具，并且解決了一個(gè)大蔥地膜纏繞在機(jī)具上難清理的問題。同時(shí)為了避免拖拉機(jī)輪胎行走時(shí)壓傷大蔥，該機(jī)具設(shè)計(jì)了前、后撥禾器將蔥頭撥向兩邊，減少了大蔥損傷率。該機(jī)具配套動(dòng)力為泰山-12型拖拉機(jī)，行距要求為18~30cm，一次作業(yè)4行，工作幅度1

12、00cm，另外該機(jī)使用液壓系統(tǒng)控制升降。 圖2-6 4DS-1000大蔥挖掘機(jī) 1.齒輪箱 2.傳動(dòng)鏈條 3.旋轉(zhuǎn)刀具 4.限深輪 5.撥禾器 6.機(jī)體 7.后撥禾器 （2）4DS-2型大蔥收獲機(jī)。圖2-7為4DS-2大蔥挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，該機(jī)是由拖拉機(jī)拖動(dòng)，采用3點(diǎn)懸掛方式，動(dòng)力源為拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪和同軸鏈輪，解決了拖拉機(jī)取力困難的問題該機(jī)可以調(diào)節(jié)挖掘深度，整機(jī)縱向長度較小，機(jī)組的縱向穩(wěn)定性高，該機(jī)具配套動(dòng)力為泰山-12型拖拉機(jī)，一次收獲2行，挖掘深度在12~150mm范圍內(nèi)，生產(chǎn)率為0.067hm^2/h。 圖2-7 4DS-2大蔥挖掘機(jī) 1.手扶拖拉機(jī) 2.限深輪 3.挖掘

13、鏟 4.分離輸送鏈 5.傳動(dòng)鏈 （3）4S-85收獲機(jī)。圖2-8為4S-85大蔥收獲機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，該機(jī)具配套東風(fēng)-12型手扶拖拉機(jī)，可以一次完成碎土、斷根、蔥土分離、集條鋪放等農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)。該機(jī)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(jī)工作是效率不錯(cuò)，大幅度降低了人工收獲的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且此款大蔥收獲機(jī)得到了當(dāng)?shù)厥[農(nóng)們的肯定。 圖2-8 4S-85大蔥收獲機(jī) 1.限深輪 2.液壓千斤頂 3.機(jī)體 4.手扶拖拉機(jī)離合器 5.拖拉機(jī)底盤6.液壓泵 7.柴油機(jī) 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

14、課題的研究內(nèi)容、目標(biāo)及可行性分析 3.1 研究內(nèi)容 根據(jù)農(nóng)機(jī)動(dòng)力，設(shè)計(jì)一款由柴油機(jī)提供動(dòng)力并結(jié)合減速箱的手扶大蔥收獲機(jī)。該自走式手扶大蔥收獲機(jī)能夠完成大蔥的切徑、挖掘蔥頭、蔥土分離、輸送蔥頭和自動(dòng)收集到網(wǎng)袋等作業(yè)，能夠滿足大蔥的農(nóng)藝環(huán)節(jié)收獲要求。具體研究內(nèi)容如下： 1、大蔥收獲機(jī)整體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 2、動(dòng)力源、減速裝置、聯(lián)軸器等傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3、切莖裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 4、分離裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 5、行走裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 3.2研究思路和方法 本次設(shè)計(jì)在對任務(wù)充分了解的前提下，通過資料的查閱，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、校核三維模型的建立等方法，對大蔥收獲機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體研究思路

15、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(biāo) 通過本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，最終需要達(dá)到下面的研究目標(biāo)： 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(hù)裝置齊全。 4、適應(yīng)性較強(qiáng)。能夠在不同土質(zhì)、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(jī)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(jī)的工作原理、特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢等，為后面的設(shè)計(jì)夯實(shí)基礎(chǔ)。 2、通過同類型大蔥收獲機(jī)的參考，大蔥收獲機(jī)方案的選擇、比較與確定，最終確定設(shè)計(jì)方案。 3、利用理論力學(xué)

16、、機(jī)械基礎(chǔ)等書籍上講述的方法和計(jì)算公式，對總體方案中涉及到的主要零部件進(jìn)行理論進(jìn)行。 4、選用三維繪圖軟件對本次設(shè)計(jì)的大蔥收獲機(jī)進(jìn)行三維建模，對設(shè)計(jì)的大蔥收獲機(jī)進(jìn)行再次優(yōu)化。 有了上面的4點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)將是可行的。 4. 關(guān)鍵問題和難點(diǎn)分析 4.1 課題研究的關(guān)鍵問題 1、大蔥收獲機(jī)總體方案的選擇與確定； 2、傳動(dòng)裝置、切莖裝置、分離裝置、行走裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 3、大蔥收獲機(jī)三維模型的建立。 4.2 課題研究的難點(diǎn)分析 課題研究的難點(diǎn)為總體方案的選擇與確定，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算等，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1、確定本次設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。 2、如何使本次設(shè)計(jì)的大蔥收獲機(jī)，滿足國內(nèi)

17、大蔥的實(shí)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(jìn)度計(jì)劃 第一周：熟悉課題內(nèi)容，收集相關(guān)數(shù)據(jù)； 第二周：擬定研究方案并完成文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告和文獻(xiàn)翻譯等任務(wù)； 第三周：熟悉及熟練使用相關(guān)軟件和書籍。 第四至五周：根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，確定大蔥收獲機(jī)的初始方案； 第六至七周：大蔥收獲機(jī)主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，三維實(shí)體的建立； 第八周：結(jié)果進(jìn)行分析，并與指導(dǎo)老師進(jìn)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(zhǔn)備答辯； 參 考 文 獻(xiàn) [1]大蔥收獲機(jī)，百度百科[EB/OL]. [2]大蔥，百度百科[EB/OL]. [3]劉德然，大蒜收獲

18、機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[碩士學(xué)問論文][D].青島：青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010. [4]姜景川.淺談大蔥收獲機(jī)械化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)2007, 33（6）：8. [5]徐培丸.國外大蒜生產(chǎn)[J].云南農(nóng)業(yè)，2002,(9)：26. [6]胡志超，王海鷗，吳峰等.美國大蔥機(jī)械化生產(chǎn)與加工概況[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2007,35（13）：4059-4061. [7]胡志超，王海鷗等.國內(nèi)外大蒜收獲機(jī)械現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2007，（6B）：47-49. [8] 沂南縣瑞豐內(nèi)燃機(jī)有限公司產(chǎn)品供應(yīng). [9]林悅香，尚書旗.大蔥生產(chǎn)機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2

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