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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 組合式棉桿拔桿機的設(shè)計 學(xué)生姓名 康濤 學(xué) 號 8031212411 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 4 班 指導(dǎo)教師 李平 起止時間 2015 10 15 2016 5 25 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一 學(xué)生撰寫 開題報告 應(yīng)包含的內(nèi)容 1 本課題來源及研究的目的和意義 2 本課題所涉及的問題在國內(nèi) 外 研究現(xiàn)狀及分析 3 對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 4 本課題需要重點研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 5 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 6 完成本課題的工作方案及進度計劃 7 主要參考文獻 不少于 7 篇 二 本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 設(shè)計 課題任務(wù)的學(xué)生在接到 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 的兩周內(nèi)獨立撰寫完成 并交指導(dǎo)教師審 閱 三 開題報告要求手寫體 字?jǐn)?shù)在 3000 字以上 由學(xué)生在本報告冊 內(nèi)填寫 頁面不夠可自行添加 A4 紙張 四 每個畢業(yè)論文 設(shè)計 課題須提交開題報告一式三份 一份學(xué) 生本人留存 一份指導(dǎo)教師存閱 一份學(xué)生所在學(xué)院存檔 備檢備查 1 本題來源及研究的目的和意義 1 1 課題的來源 自選題 1 2 研究的目的 棉花是主要的經(jīng)濟作物之一 大部分采用粉碎還田方式處理 只有少部分進 行再利用 主要因為一方面棉桿粉碎還田 可補充和更新土壤有機質(zhì)等養(yǎng)分 保持土 壤水分和改善土壤物理性狀 另一方面從國內(nèi)外目前棉稈收獲機械現(xiàn)狀來看 國內(nèi)有 多家機構(gòu)在積極探求新的棉稈收獲機械型式 但大多機型適應(yīng)性較差 機械故障率高 可靠性差 難以進行大面積推廣 且對收獲裝置的工作參數(shù)也缺乏系統(tǒng)的專門研究 以致于收獲效果不是很理想 棉稈機械化收獲目前常采用的方式主要有剪切收獲和提 拔式收獲兩種 剪切收獲 主要是利用割刀將棉稈從根部割斷 此種收獲方式不能實 現(xiàn)棉稈的全部收獲 造成資源浪費 另外由于棉稈根莖較硬不易腐爛 不易粉碎 在 土壤里留存時間較長 不利于后續(xù)整地作業(yè)和農(nóng)作物生長 此外棉花種植過程中 地膜的使用 造成土壤白色污染日益嚴(yán)重 通過對殘膜回收機田間作業(yè)情況進行調(diào)查 結(jié)果表明棉稈及棉根對殘膜回收機的作用效果有著嚴(yán)重的影響 依據(jù)現(xiàn)有國內(nèi)棉稈收 獲經(jīng)驗 為解決棉稈可靠拔取與輸送問題 提出了一種新的拔取輸送方式 提輥裝置 與拔稈齒輥相結(jié)合的組合方式 1 3 研究的意義 農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)提供了一個產(chǎn)品附加值高和市場潛力大的平臺 我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源主要包括農(nóng)作物秸稈 畜禽糞便 農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品和能源作 物等 其中農(nóng)作物秸稈和能源作物秸稈有著非常廣泛的用途 棉稈可用于生產(chǎn)人造纖 維 刨花板 吸音板等板材和造紙 還可通過生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化技術(shù) 將棉稈轉(zhuǎn)化成木 炭 可燃氣體或電力 另外 棉稈還具有很高的營養(yǎng)價值 可作為很好的畜類動物飼 料 1 3 由此可見 棉稈資源豐富 是一種利用價值很高的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能 2 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1 國內(nèi)外棉桿拔桿機研究現(xiàn)狀 國外棉稈拔取收獲機械基本上以對輥式起拔裝置為主 以一組間隙可調(diào) 相對滾 動的膠輥為拔稈部件 對行收獲 棉稈拔出直接切斷還田 由于受膠輥結(jié)構(gòu)尺寸的限 制 對于國內(nèi)棉稈的收獲并不適應(yīng) 國內(nèi)應(yīng)用較廣的機型是水平齒盤式拔棉稈機 通過地輪驅(qū)動拔稈齒盤 旋轉(zhuǎn)的拔 稈齒盤與擋桿構(gòu)成拔稈部件 結(jié)構(gòu)簡單 使用方便 功率消耗小 但該機型只能拔收 2 行 工作效率低 且機器的拔凈率受土壤堅實度和棉花的種植行距影響較大 板結(jié) 地塊拔凈率較低 棉稈拔斷率較高 損失較大 3 本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 3 1 需要重點研究的主要問題 1 提輥裝置 拔稈齒輥裝置組合設(shè)計 該裝置主要包括機架 提輥裝置 拔 稈齒輥裝置 主要工作過程是提輥裝置進行土層淺層的翻攪 拔稈齒輥裝置與提輥裝 置配合進行棉稈的拔取與輸送 該方式一方面能有效拔取棉稈 降低功耗 加快莖稈 向后輸送 2 該組合裝置如何能高效率 低功耗工作 本項目通過對莖稈在提輥及拔稈 齒輥裝置共同作用下的運動規(guī)律進行分析 建立莖稈的運動學(xué)方程 結(jié)合高速攝影 分析影響拔取及輸送的主要因素 以整機消耗功率最小為目標(biāo)函數(shù) 以喂入量 組合 裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運行參數(shù)為約束條件對各參數(shù)進行優(yōu)化 在 ADAMS 軟件中對棉稈 樣機的提拔輸送裝置進行建模 以優(yōu)化參數(shù)對莖稈的運動進行仿真試驗 并對莖稈的 軌跡進行模擬分析 以尋求最佳拔取輸送參數(shù)值 為設(shè)計性能優(yōu)良的棉稈收獲機提供 理論依據(jù) 四 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 1 查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料 設(shè)計棉桿拔桿機 2 設(shè)計完各零部件后 進行裝配組合 試驗設(shè)計的可靠性 3 運用 Solidworks 軟件 繪制三維零件圖和裝配圖 4 運用三維設(shè)計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真 五 工作方案及進度計劃 工作方案 1 設(shè)計并繪制出棉桿拔桿機總體機架 2 提輥裝置的設(shè)計 3 拔稈齒輥裝置設(shè)計 4 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 5 繪制所有零部件并查閱相關(guān)說明 各零部件尺寸要嚙合達到合適效果 6 組裝裝配圖并生成三維立體模型 觀察效果并加以改進 進度計劃 第 一 周 查找相關(guān)資料 熟悉課題內(nèi)容 第 二 周 撰寫開題報告 并制定總體方案 第三周至第八周 設(shè)計棉桿拔桿機的三維實體模型圖 并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工 程圖 第 九 周 對棉桿拔桿機進行傳動設(shè)計和機構(gòu)設(shè)計 第 十 周 撰寫畢業(yè)論文 修改圖紙中存在的問題 第十一周 編寫答辯提綱 準(zhǔn)備答辯 第十二周 答辯 六 參考文獻 1 趙海軍 史建新 殘膜回收工藝探討 J 中國農(nóng)機化 2004 06 68 71 2 劉文海 馬衛(wèi)星 淺議棉稈殘膜機械回收 J 農(nóng)機化 2005 05 23 3 李金霞 卞科 許斌 棉稈資源特性及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 J 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 2007 01 46 49 4 沈茂 張國忠 周勇 周明 我國棉柴機械收獲技術(shù)現(xiàn)狀綜述 J 農(nóng)機化研究 2009 05 1 5 5 王鋒德 燕曉輝 董世平 孫玉峰 王俊友 我國棉花秸稈收獲裝備及收儲運技術(shù)路線分析 J 農(nóng) 機化研究 2009 12 217 220 6 崔相全 馬繼春 薦世春 王小瑜 曲萍 我國棉花棉稈收獲機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 J 農(nóng)業(yè)裝備與 車輛工程 2011 11 4 6 7 張佳喜 葉菲 我國棉花秸稈收獲裝備現(xiàn)狀分析 J 農(nóng)機化研究 2011 08 241 244 8 陳明江 平英華 曲浩麗 陳永生 棉稈機械化收獲技術(shù)與裝備現(xiàn)狀及發(fā)展對策 J 中國農(nóng)機化 2012 05 23 26 9 張愛民 禚冬玲 王振偉 李偉 劉凱凱 棉稈收獲機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 J 山東農(nóng)機化 2014 04 36 37 10 孟培興 自走式棉柴收獲機 P 河北 CN201378948 2010 01 13 11 花俊國 浮壓雙鏈夾持式拔棉稈機的研究 J 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2006 05 549 552 12 張鳳元 高金庫 原重現(xiàn) 棉柴收獲機設(shè)計與研究 J 糧油加工與食品機械 1993 04 14 17 13 張永新 楊曉春 一種側(cè)置齒輪傳動揭膜撥稈機 P CN201742692U 2011 02 16 14 唐遵峰 韓增德 甘幫興 包春林 郝付平 不對行棉稈拔取收獲臺設(shè)計與試驗 J 農(nóng)業(yè)機械 學(xué)報 2010 10 80 85 15 黃新平 棉稈粉碎收獲機的設(shè)計 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2003 04 136 138 16 坎雜 李景彬 朱江麗 棉稈粉碎收獲機的研制 J 農(nóng)機化研究 2005 06 120 121 17 郭玉富 同步驅(qū)動棉花秸稈收獲機 P 天津 CN1625932 2005 06 15 18 史建新 陳發(fā) 郭俊先 王學(xué)農(nóng) 袁新國 拋送式棉稈粉碎還田機的設(shè)計與試驗 J 農(nóng)業(yè)工程 學(xué)報 2006 03 68 72 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