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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 課題名稱 番茄收獲機的設(shè)計 學(xué)生姓名 郭 毅 學(xué) 號 8031212225 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 農(nóng)機 16 2 指導(dǎo)教師 王紅飆 起止時間 2015 12 1 2016 5 29 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 番茄收獲機的研究設(shè)計 1 番茄收獲機研究設(shè)計的目的及意義 1 1 課題來源 社會生產(chǎn)實踐的需要 1 2 目的及意義 目前中國已成為繼美國之后世界第二大加工番茄生產(chǎn)基地 其加工番茄的種植面 積約占世界總種植面積的 28 是我國最大的加工番茄生產(chǎn)基地 其具有發(fā)展加 工番茄生產(chǎn)得天獨厚的農(nóng)業(yè)資源 晝夜溫差大 日照時間長 干燥炎熱 病蟲害少 獨特的自然條件為大規(guī)模發(fā)展加工番茄產(chǎn)業(yè)提供了非常有利的條件 約占中國加工番 茄的種植面積的 80 左右 2009 年番茄種植面積已達 158 萬畝 番茄產(chǎn)量達到 744 萬噸 生產(chǎn)番茄制品 101 46 萬噸 然而 目前的加工番茄普遍采用人工采收 勞動強度大 生產(chǎn)效率低 費時費力 采收費用高 且常由于采收不及時 造成大量 的加工番茄腐爛在地里 而正值的秋收季節(jié)之時 致使勞動力極為緊缺 但經(jīng)過 十幾年的發(fā)展 的 紅色產(chǎn)業(yè) 發(fā)展迅猛 產(chǎn)量逐年遞增 大力發(fā)展番茄產(chǎn)業(yè) 加快發(fā)展步伐 就促使番茄收獲實現(xiàn)機械化 番茄收獲是農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié) 目前大都是人工采收 生產(chǎn)效率低 而番茄成熟季節(jié)與棉 花成熟季節(jié)相同 由于是棉花大省 占用勞動力很多 往往都是因為勞動力不足 影響了番茄的最佳成熟時節(jié) 嚴重影響了番茄的品質(zhì) 造成了一定的損失 由于進口 番茄收獲機存在價格昂貴服務(wù)周期長和收費高等問題 對我國番茄機械化采收技術(shù)的 推廣和普及造成很大障礙 嚴重影響了和兵團番茄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 為此 設(shè)計一種番茄收獲機 并對該機的關(guān)鍵部件進行研制 該機可同時完成番茄秧的切割 果秧分離和輸送等工作 二 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2 1 國外現(xiàn)狀 美國是世界上加工番茄生產(chǎn)第一大國 采用機械化收獲以后 不但促進了番茄種 植規(guī)模的擴大 而且使番茄收獲費用從占生產(chǎn)總費用的 50 降低到 16 種植面積的 擴大和收獲費用的降低對提高美國番茄產(chǎn)業(yè)的競爭力起到了極大的促進作用 美國加工番茄機械化收獲與其它作物機械化收獲發(fā)展過程的最大區(qū)別是 加工番 茄機械化收獲的發(fā)展充分體現(xiàn)了農(nóng)藝與機械化技術(shù)的結(jié)合 它是首先通過選育出適于 機械化收獲的品種之后 才著手研制番茄收獲機的 1962 年以后 適于機械化收獲的 番茄品種達到成熟之后 番茄機械化收獲才逐漸得到推廣應(yīng)用 到 1968 年 美國加 工番茄機械化收獲水平就達到了 80 美國番茄收獲過程已經(jīng)實現(xiàn)了向自走式大型化自動化方向的發(fā)展 從早期人工輔 助作業(yè)的半機械化番茄收獲機過渡到牽引式番茄收獲機 再發(fā)展裝有光電識別選果的 自走式大型化收獲機 2 2 國內(nèi)現(xiàn)狀 是我國番茄主要種植地區(qū) 目前機械化程度也已越來越高 但要實現(xiàn)完全自 動化還需要很長一段時間的努力 目前番茄收獲機械化存在的問題主要有一下幾 個方面 1 番茄品種還不能完全適應(yīng)機械化收獲 2 缺乏與機械化收獲相適應(yīng)的科學(xué)種植和田間管理規(guī)范 3 缺乏機械化收獲番茄的收購標準 4 缺乏適用的番茄收獲機 5 番茄種植戶規(guī)模較小 6 番茄收獲時間過于集中 因此 在很長的一段時間內(nèi) 人工采摘仍將是地區(qū)番茄收獲的主要方式 相 對于人工收獲來說 番茄收獲機明顯是一個良好的選擇 是既可以節(jié)約勞動力又可以 節(jié)約成本的一種機械 三 本課題所要研究的內(nèi)容 目標及可行性分析 3 1 研究內(nèi)容 本機的主要構(gòu)成有采摘頭 輸送裝置 振動分離裝置等 通過本機能一次性完 成對番茄的收獲 1 采摘頭 一種切割撿拾裝置 主要由切割組件和撿拾組件兩部分組成 主要對于番茄秧的 切割及撿拾 2 震動分離裝置 分離裝置通過旋轉(zhuǎn)擊打 實現(xiàn)番茄果實與莖秧的分離 3 2 研究目標 本機能一次性完成對番茄的收獲 要求番茄植株直立 不枯萎 番茄果實成熟期 集中 成熟度 70 85 果實堅挺 抗壓性強 番茄的種植模式適合機械化采收 工作時由切割撿拾裝置將生長在田間的番茄秧切割下來 果秧輸送鏈將番茄果秧 輸送到果秧分離裝置 通過分離裝置的周期性振動 實現(xiàn)番茄果與秧的分離 分離后 的番茄秧被拋秧輸送鏈拋落到田間 番茄經(jīng)卸料輸送鏈輸送到運輸拖車上 3 3 可行性分析 本課題采用綜合了很多常見的機械設(shè)備 比如液壓裝置 傳送帶等 通過本科四年的學(xué)習 本人已掌握了機械繪圖知識 農(nóng)業(yè)機械裝置的基本知識和 基本理論 同時還掌握了計算機繪圖軟件 Auto CAD Pro ENGINEER Solidworks 的應(yīng)用 了解一般機械的工作原理和特性 所以有信心完成本課題 四 本課題需要重點研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 本課題重點研究番茄收獲時的的收割 輸送 分離 其關(guān)鍵的問題就是收獲機構(gòu)的 設(shè)計及其他輔助機構(gòu)的設(shè)計 具體的解決的思路如下 查找相關(guān)資料進行方案的確定 進行機構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計 五 工作條件及解決方法 1 萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料 了解番茄收獲機及收獲機行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計方案 3 查閱相關(guān)資料 了解番茄收獲機 以確定方案中所需的收獲機構(gòu) 4 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教 5 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖 6 參考資料中的計算方法及公式等進行計算校核 六 完成本課題的工作方案及進度計劃 工作進度 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻資料 了解國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 3 周 第 5 周 設(shè)計總體方案 第 6 周 第 9 周 結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準備答辯 七 參考文獻 1 江英蘭 梁榮慶 坎雜 李成松 譚洪洋 馮玉磊 番茄收獲機果秧分離裝置液壓系統(tǒng) 能耗分析 J 農(nóng)機化研究 2012 06 51 54 2 李成松 坎雜 譚洪洋 張若宇 孫日賓 陳端鳳 4FZ 30 型自走式番茄收獲機的研制 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2012 10 20 26 3 江英蘭 李成松 馮玉磊 坎雜 番茄收獲機割臺特點及發(fā)展現(xiàn)狀 J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012 10 6325 6327 4 高治國 齊偉 王玲玲 鄧成偉 程蘭蘭 高愛弟 郭健 國產(chǎn) 4FZ 2 型自走式番茄收獲 機 J 農(nóng)機化 2012 02 23 24 5 李成松 坎雜 譚洪洋 4FZ 30 型自走式番茄收獲機的研制 J 農(nóng)機化 2012 03 60 61 6 高治國 鄒邦權(quán) 齊偉 郭健 王玲玲 高愛弟 鄧成偉 程蘭蘭 番茄收獲機采摘頭的 改進設(shè)計 J 農(nóng)機化 2012 06 14 21 7 高治國 齊偉 郭健 4FZ 2 型自走式番茄收獲機的總體設(shè)計 J 農(nóng)機化研究 2013 06 110 112 8 周軍平 郝朝會 楊學(xué)軍 金鑫 孫星 王錦江 番茄收獲機喂入機構(gòu)運動特性分析與 參數(shù)優(yōu)化 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2013 S2 75 79 85 9 彭霞 曹杰 徐為民 番茄收獲機割臺的研究與設(shè)計 J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2008 08 11 14 10 盧勇濤 李成松 陳永成 陳亞琳 番茄收獲機果實分離機構(gòu)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點 J 農(nóng)機化 2008 04 11 13 11 彭霞 番茄收獲機割臺部分的設(shè)計及仿真研究 D 石河子大學(xué) 2009 12 李成松 陳端鳳 坎雜 馮玉磊 秦金偉 自走式番茄收獲機調(diào)平液壓系統(tǒng)設(shè)計 J 液壓與氣動 2014 01 18 22 26 13 孫富 師帥兵 國內(nèi)外幾種番茄收獲機的比較研究 J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2015 01 49 51 14 吳大勇 畢新勝 王磊 番茄收獲機液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究 J 農(nóng)機化研究 2010 09 23 26 15 李成松 坎雜 譚洪洋 張若宇 孫日賓 陳端鳳 4FZ 30 型自走式番茄收獲機的研制 A 中國農(nóng)業(yè)機械學(xué)會 2012 中國農(nóng)業(yè)機械學(xué)會國際學(xué)術(shù)年會論文集 C 中國農(nóng)業(yè)機 械學(xué)會 2012 6 16 坎雜 田學(xué)艷 任衛(wèi)新 SL350 型番茄收獲機的引進與試驗 J 農(nóng)機化 2000 06 20 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日