文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985打瓜撿拾機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)所屬學(xué)院專 業(yè)班 級(jí)指導(dǎo)老師日 期文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985前 言農(nóng)業(yè)機(jī)械化大大提高了節(jié)本增效能力，提高了資源利用轉(zhuǎn)化率，土地產(chǎn)出率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。從而促進(jìn)農(nóng)民增收。這是因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用機(jī)器代替手工工具，用自然力來代替人力，以自覺運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)裝備和技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)。改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，克服了人的體力，器官的限制和經(jīng)驗(yàn)局限 [1]。推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，必須重視發(fā)展農(nóng)機(jī)化，這是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的必由之路。農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，是用現(xiàn)代物質(zhì)條件裝備農(nóng)業(yè)、用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造農(nóng)業(yè)的重要載體。本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題是撿拾部件的設(shè)計(jì)，打瓜取籽機(jī)構(gòu)在市場上有較為成熟的機(jī)型，可以直接使用。當(dāng)打瓜成熟以后，瓜皮顏色明顯變白轉(zhuǎn)黃并變軟，瓜蒂收縮凹陷時(shí)采收，打瓜瓜皮比西瓜的瓜皮有韌性，有較強(qiáng)的碰撞能力。且打瓜的生長環(huán)境較惡劣，一般是雜草叢生，地形起伏不平，打瓜成熟以后其大小不同等，所以對(duì)撿拾部件有較高的要求，必須要有地面仿形機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)撿拾部件時(shí)要充分考慮各種影響因素，保證收獲機(jī)械的正常運(yùn)行 [3-8]。本課題主要由以下幾大部分構(gòu)成：（1）主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；（2）工作原理；（3）主要工作部件的設(shè)計(jì)及選?。唬?）扎瓜齒的設(shè)計(jì)；（5）液壓油缸的應(yīng)用；（6）對(duì)打瓜牽引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析；從這六大部分去設(shè)計(jì)分析打瓜撿拾機(jī)構(gòu)。其中在打瓜撿拾機(jī)構(gòu)中，扎瓜齒、梳瓜齒的選型及排列尤為重要，因?yàn)殛P(guān)系到在工作過程中的上料與卸料問題。扎瓜齒的排列出錯(cuò)會(huì)造成梳瓜齒在強(qiáng)行梳下打瓜的同時(shí)與扎瓜齒相觸碰、摩擦，導(dǎo)致梳瓜齒或扎瓜齒的變形、斷裂，因此排列尤為重要。在選取軸承的同時(shí)，應(yīng)注意軸承的大小及材料與軸承座的間隙相配合。關(guān)鍵詞：打瓜；農(nóng)業(yè)；機(jī)械化；扎瓜齒文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985目 錄1 研究目的及意義 .11.1 國內(nèi)外打瓜收獲機(jī)研究現(xiàn)狀 .11.2 打瓜機(jī)械化收獲機(jī)械化研究 .12 主要結(jié)構(gòu) .23 工作原理 .24 主要工作部件的設(shè)計(jì) 34.1 撿拾輥的設(shè)計(jì).34.2 籽瓜取籽機(jī)選型 .44.3 撿拾輥升降和仿行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .44.4 液壓油缸防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)分析 .44.5 取瓜裝置的設(shè)計(jì)分析 .45 扎瓜齒的選型 55.1 扎瓜齒尺寸的設(shè)計(jì) .55.2 撿拾齒的設(shè)計(jì) .55.3 撿拾齒特征 .65.4 扎瓜齒的排列 .76 液壓油缸的選取及技術(shù)參數(shù) 86.1 液壓油缸的主要技術(shù)參數(shù) .86.2 油缸的工作性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 .86.3 液壓油缸所需時(shí)間計(jì)算公式 .87 對(duì)打瓜撿拾機(jī)構(gòu)牽引的受力分析 .97.1 打瓜撿拾機(jī)構(gòu)的牽引力 .97.2 對(duì)牽引機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析 .10總 結(jié) 11致 謝 12參考文獻(xiàn) .13附 錄 14文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098511 研究目的及意義農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，是先進(jìn)的農(nóng)藝技術(shù)和生物技術(shù)實(shí)施的載體。農(nóng)機(jī)與農(nóng)業(yè)分工所帶來的要素優(yōu)化組合，經(jīng)濟(jì)規(guī)模以及農(nóng)機(jī)經(jīng)營者的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展目標(biāo)一致的運(yùn)行機(jī)制，為高效率和大規(guī)模的機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了基本條件。而機(jī)械化農(nóng)業(yè)相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在改造惡劣的生產(chǎn)條件，高效能利用生態(tài)資源，吸收利用高新科技，抵御自然災(zāi)害以及提高農(nóng)業(yè)競爭能力和國際競爭力方面具有不可替代的優(yōu)勢。在我國由農(nóng)業(yè)大國發(fā)展成農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)競爭能力的核心要素 [7]。1.1 國內(nèi)外打瓜收獲機(jī)研究現(xiàn)狀種植打瓜產(chǎn)量占全國種植打瓜總產(chǎn)量的75%左右，因此打瓜已成為我區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，打瓜籽是重要的外貿(mào)商品，多年來在國際市場上供不應(yīng)求。主要銷往西歐、北美、中東、東南亞及港澳等地區(qū)，年出口量1～15萬噸，占世界貿(mào)易量的一半以上 [1]。自80年代以來，打瓜籽在國內(nèi)市場也深受歡迎。已有的打瓜脫粒清選機(jī)有振動(dòng)篩式和半圓篩式兩種機(jī)型。它們由機(jī)架、殼體、料斗、破碎裝置、分離裝置和清選裝置組成，破碎裝置由破碎滾筒與設(shè)于其上的直的破碎齒組成，清選裝置一端設(shè)有出料口；區(qū)別是振動(dòng)篩式清選機(jī)的清選裝置采用振動(dòng)篩進(jìn)行分離，因振動(dòng)篩高速擺動(dòng)，造成清選機(jī)振動(dòng)大、噪音大、故障率高和壽命短的缺點(diǎn)；而半圓篩式清選機(jī)的清選裝置由半圓篩和刮板組成，破碎裝置與半圓篩上下平行設(shè)置，破碎裝置破碎的瓜皮、瓜瓤和瓜籽落入分離裝置，在刮板刮動(dòng)下旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分離。缺點(diǎn)是刮板在刮動(dòng)瓜皮經(jīng)過半圓篩上的篩孔時(shí)，會(huì)將瓜皮叉入清選裝置，而清選裝置無法將碎瓜皮分離出來，影響了瓜籽的質(zhì)量；再者，半圓篩為等徑，不利于瓜皮及時(shí)從半圓篩端口排出，工效較低，因沒有進(jìn)一步漂洗分離裝置，瓜籽表面污物及未成熟瓜子無法分離，進(jìn)一步影響瓜籽質(zhì)量。在國內(nèi)外的打瓜收獲機(jī)械中，打瓜取籽機(jī)在市場上有較為成熟的機(jī)型。但是包括打瓜撿拾的打瓜聯(lián)合收獲機(jī)械的發(fā)展還不是很成熟，還有很大的發(fā)展空間 [6]。美國、英國、加拿大等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，經(jīng)歷了 20 世紀(jì) 40～50 年代種植業(yè)基本機(jī)械化及60～70 年代畜禽與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基本機(jī)械化后，90 年代的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)已進(jìn)入高度機(jī)械化、現(xiàn)代化階段。農(nóng)業(yè)機(jī)械正向大型、高速、低耗、自動(dòng)化和智能化發(fā)展。美國是當(dāng)今世界上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化程度最高的國家之一，已基本實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化、專業(yè)化、機(jī)械化、社會(huì)化、商品化和網(wǎng)絡(luò)信息化。一些農(nóng)場主往往經(jīng)營上千公頃連片土地，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都使用機(jī)械操作，全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。美國已成為世界上農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率最高的國家之一。而對(duì)于打瓜收獲機(jī)械，由于種植區(qū)域的限制，國外研究資料較少。打瓜收獲機(jī)的發(fā)展水平基本以國內(nèi)為準(zhǔn) [15]。1.2 打瓜機(jī)械化收獲技術(shù)研究打瓜的收獲方式主要分為兩種：第一種是人工采摘、集條集堆、破皮取籽，分階段性進(jìn)行收獲。另一種是集采摘、輸送、破皮取籽為一體化的聯(lián)合作業(yè)方式。第二種收獲方式具有機(jī)械化參與程度高、收獲效率高、省時(shí)省力、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，但是其對(duì)土地的要求較為苛刻，對(duì)于田地情況惡劣的地塊收獲效果不是很理想。按照分段收獲方式的分類見表 1-1。表 1-1 打瓜分段收獲方式及其優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表序號(hào) 采摘 集條集堆 撿拾 取籽 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)1 人工 人工 人工 人工 漏檢率低 勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低2 人工 人工 人工 機(jī)械 漏檢率低 勞動(dòng)強(qiáng)度大3 人工 人工 機(jī)械 機(jī)械 綜合成本較低 漏檢率較高4 人工 機(jī)械 機(jī)械 機(jī)械 工作效率較高 漏檢率較高5 機(jī)械 機(jī)械 機(jī)械 機(jī)械 工作效率較高 漏檢率較高文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098522 主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)該機(jī)由機(jī)架、撿拾輥、油缸、取瓜裝置以及仿形裝置等組成(圖1-1)。脫籽機(jī)固定在機(jī)架左側(cè)，撿拾齒輥位于脫籽機(jī)進(jìn)瓜口右側(cè)偏后方，機(jī)架固定在撿拾齒輥軸上，取瓜裝置與 U 形支架相連，油缸與機(jī)架和撿拾齒輥軸相鉸接，接瓜板與脫籽機(jī)的進(jìn)瓜口相配合，達(dá)到撿拾的目的。1、機(jī)架底座 2、油缸 3、油缸護(hù)殼 4、梳瓜齒機(jī)架 5、軸承和軸承座 6、撿拾輥支撐軸 7、扎瓜齒上料板 8、破碎機(jī)構(gòu)入料斗 9、撿拾輥齒圈 10、梳瓜齒 11、撿拾齒 12、齒圈三角鐵 13、撿拾輥軸 14、輪胎 15、輪軸圖1-1 撿拾機(jī)構(gòu)示意圖主要技術(shù)參數(shù)：配套動(dòng)力(kW):20～25掛接方式:牽引式結(jié)構(gòu)質(zhì)量(kg):600撿拾輥直徑(mm):1400撿拾部件工作幅寬(mm):1200 作業(yè)生產(chǎn)率(hm 2／h):0.8～13 工作原理該撿拾機(jī)構(gòu)在作業(yè)之前，由人工或集條機(jī)將籽瓜撿拾鋪放成條，作業(yè)時(shí)使用小馬力拖拉機(jī)作為動(dòng)力，通過機(jī)架帶動(dòng)撿拾輥向前滾動(dòng)。人工將籽瓜集攏到撿拾齒輥工作的幅寬內(nèi)，籽瓜被撿拾輥從地上扎起。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)籽瓜運(yùn)動(dòng)至取瓜齒位置時(shí)，籽瓜被梳瓜齒強(qiáng)行梳下，沿接瓜板到脫籽機(jī)的進(jìn)瓜口，在脫籽機(jī)內(nèi)完成籽皮的分離。在運(yùn)輸時(shí)，通過油缸壓力把仿形裝置置于撿拾輥底部，將撿拾輥升起，完成道路的運(yùn)輸如圖 3-1 所示。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709853圖 3-1 撿拾機(jī)構(gòu)總裝4 主要工作部件的設(shè)計(jì)4.1 撿拾輥的設(shè)計(jì)撿拾輥主要由撿拾齒、齒輥、仿形輪、軸、機(jī)架、梳瓜齒等裝置組成。撿拾齒垂直并用螺栓緊固在齒輥表面上。撿拾輥的轉(zhuǎn)動(dòng)由仿形輪提供動(dòng)力，仿形輪和齒輥通過軸、軸承與軸承座連接在一起。U 形架用螺栓和斜板連接在一起，取瓜裝置固定在 U 形架頂端，取瓜裝置為梳齒狀，與撿拾齒交錯(cuò)布置，可將扎起的打瓜強(qiáng)行與齒分離。撿拾輥軸的強(qiáng)度校核（如圖3-1所示） ；軸采用45號(hào)鋼，在工作時(shí)，承受最多的是軸向方向的拉力，因此產(chǎn)生的是軸向方向的拉伸變形，已知45號(hào)鋼抗拉強(qiáng)度極限 軸直aMP590?b?D=80mm因此，在軸橫截面上的應(yīng)力為： (4-1)NFA??已知作用在軸上的拉力F=5880N 帶入上式中，可得：(4-2)Pa590Ma2.34/801.352a ???因此可斷定軸的強(qiáng)度足夠。圖 4-1 撿拾輥文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098544.2 籽瓜取籽機(jī)選型籽瓜取籽機(jī)可選用市場上較為成熟的機(jī)型，為減小撿拾齒輥的直徑，考慮選用喂料口較低出料口較高并且出料口與撿拾齒輥不同側(cè)的打瓜取籽機(jī)。4.3 撿拾輥升降和仿行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)撿拾輥的升降是通過油缸實(shí)現(xiàn)的，油缸的尾部鉸接在機(jī)架上，其活塞桿的端部與撿拾齒輥軸鉸接。當(dāng)油缸處于浮動(dòng)位置時(shí)，地輪與地面接觸并隨地面上下仿行，地輪驅(qū)動(dòng)齒輥轉(zhuǎn)動(dòng)作業(yè)。將油缸活塞拉升至最長位置時(shí)，可將撿拾輥懸浮起來，以便于運(yùn)輸。4.4 液壓油缸防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)分析油缸在公路運(yùn)輸狀態(tài)下會(huì)遇到顛簸，使油缸起伏不定，會(huì)導(dǎo)致?lián)焓拜伒膲嬄?，而使機(jī)器遭到破壞。故設(shè)計(jì)出此防護(hù)裝置，來防止機(jī)器在道路行駛中時(shí)的顛簸。在田間工作模式的狀態(tài)下，把尾部與機(jī)架上部用螺栓固定。此裝置前端與油缸頂端相固定，末端與機(jī)架上端用螺栓相連接，緊緊鎖住以防會(huì)在工作中突然下落，損壞油缸（如圖 4-4 所示） 。圖 4-4 油缸防護(hù)罩4.5 取瓜裝置的設(shè)計(jì)分析材料的選擇：扎瓜齒在工作過程中頻繁與地面接觸，碰到石頭等硬物易發(fā)生變形。另外，將普通碳素鋼材料的扎瓜齒與撿拾齒輥焊接后，工作時(shí)扎瓜齒易于從根部變形。因此，必須選用其他材料代替普通碳素鋼。同時(shí)，還需要采用一種更合理的聯(lián)接方式保證其可靠性。通過計(jì)算機(jī)模擬分析，選用合金材料代替普通碳素鋼鍛制成特殊結(jié)構(gòu)形式的扎瓜齒，并改變?cè)淆X固定方式，可減少扎瓜齒的變形如圖 4-5 所示。1、打瓜 2、梳瓜齒 3、扎瓜齒 4、打瓜上料板圖 4-5 梳瓜裝置文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098555 扎瓜齒的選型本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械，屬于農(nóng)作物籽用瓜類的撿拾機(jī)械撿拾齒結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是一種籽用瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)的撿拾齒，包括籽用瓜撿拾籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)的撿拾齒輥輥圈上安裝的撿拾齒，在撿拾齒輥輥圈上均布設(shè)置撿拾齒安裝孔，在安裝孔上通過連接裝置固接著撿拾齒，撿拾齒由扎瓜齒、齒座和齒座下部的連接固定桿構(gòu)成。5.1 扎瓜齒尺寸的設(shè)計(jì)扎瓜齒的尺寸主要由打瓜自身特點(diǎn)及其尺寸決定。打瓜因種植管理、灌溉模式、品種、氣候等因素，個(gè)體之間差異很大，其直徑范圍約為 160-200mm 之間。當(dāng)扎瓜齒伸入到打瓜直徑一半時(shí)，隨著機(jī)具的前進(jìn)，打瓜將被扎起，既滿足設(shè)計(jì)需求。使用較長的扎瓜齒，雖使打瓜較易扎起，并且扎的比較牢固，但是缺點(diǎn)也是很大的，在撿拾齒運(yùn)動(dòng)到梳瓜齒位置時(shí)，會(huì)不易被梳瓜齒梳起，而倒置打瓜被擠碎，粘連在扎瓜齒上。并且增加了整機(jī)質(zhì)量及成本，若扎瓜齒過于短小，雖便于將打瓜從梳瓜齒梳下，但是在撿拾的過程中，會(huì)有許多的打瓜不易被扎起，降低撿拾輥的工作效率，增加農(nóng)戶的人工輔助工作量。綜合上訴情況所述，本設(shè)計(jì)考慮多種情況，最終將打瓜扎瓜齒長度控制在 190-210mm 之間最為合適。同時(shí)，扎瓜齒的直徑選用也很重要，若扎瓜齒的直徑多大，會(huì)增加撿拾輥的機(jī)體重量，增加成本，在梳瓜的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致打瓜不易被脫落。若扎瓜齒的直徑過小，雖然減少了撿拾輥的重量，但是在撿拾的過程中，如果碰到堅(jiān)硬的物體，如：石頭、鐵塊等硬物，會(huì)損壞撿拾齒的齒間與撿拾齒彎曲變形等情況，故本設(shè)計(jì)撿拾齒直徑的選取在 17-20mm 之間為合適尺寸。5.2 撿拾齒的設(shè)計(jì)該撿拾齒結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用壽命長，能很好地將籽瓜扎起，送到脫籽裝置，便于后續(xù)脫籽作業(yè)。三維撿拾齒如圖 5-2（a） 、圖 5-2（b） 、圖 5-2（c） 、圖 5-2（d）所示，包括籽用瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)的撿拾齒輥輥圈上安裝的撿拾齒，在撿拾齒輥輥圈上均布設(shè)置撿拾齒安裝孔，在安裝孔上通過連接裝置固接著撿拾齒，撿拾齒由扎瓜齒、齒座和齒座下部的連接固定桿構(gòu)成。圖 5-2 扎瓜齒（a） 圖 5-2 扎瓜齒（b）文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709856圖 5-2 扎瓜齒（c） 圖 5-2 扎瓜齒（d）5.3 撿拾齒特征扎瓜齒由錐狀齒或柱狀齒構(gòu)成。柱狀齒的齒端設(shè)置著銳利的齒尖，齒座 2 為球面座或柱狀座或圓臺(tái)座或錐狀齒下端面的底座。連接裝置為螺紋連接或焊接或鉚接。螺紋連接的結(jié)構(gòu)為在連接固定桿 3 上設(shè)置著螺紋，通過在連接固定桿上安裝的螺母 5 將撿拾齒固接在撿拾齒輥輥圈4 上。焊接或鉚接的結(jié)構(gòu)為連接固定桿 3 通過撿拾齒輥輥圈 4 上的安裝孔直接與撿拾齒輥輥圈4 焊接或鉚接，使撿拾齒固接在撿拾齒輥輥圈 4 上，二維撿拾齒如圖 5-3（a） 、圖 5-3（b） 、圖 5-3（c） 、圖 5-4（d）所示。圖 5-3 扎瓜齒（a） 圖 5-3 扎瓜齒（b）文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098571、扎瓜齒 2、齒座3、連接固定桿 4、撿拾齒輥輥圈 5、螺母圖 5-3 扎瓜齒（c） 圖 5-3 扎瓜齒（d）5.4 扎瓜齒的排列扎瓜齒的排列主要受打瓜尺寸及產(chǎn)量的影響。扎瓜齒的排列遵循以下幾個(gè)原則：(1)盡可能的減少使用扎瓜齒，可以減少扎瓜齒與硬物的碰撞幾率。(2)扎瓜齒的排列順序應(yīng)該均勻排列，主要是便于梳瓜裝置在很小梳取力量下把打瓜梳下脫落。(3)扎瓜齒間距與排列方式必須滿足最小的扎起打瓜，減少撿拾輥的漏扎率，使人工能夠達(dá)到最少的撿拾工作量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用圓周線性排列方式，齒間距為60mm，齒排間距為 90-100mm 之間,如圖 5-4 所示。1、扎瓜齒 2、撿拾齒輥圖 5-4 撿拾輥文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098586 液壓油缸的性能及技術(shù)參數(shù)6.1 液壓油缸的主要技術(shù)參數(shù)（1）油缸缸徑、內(nèi)徑尺寸；（2）進(jìn)出口直徑及螺紋參數(shù)；（3）活塞桿直徑；（4）油缸壓力:油缸工作壓力，計(jì)算的時(shí)候經(jīng)常是用試驗(yàn)壓力，低于 16MPa 乘以 1.5，高于 16MPa 乘以 1.25；（5）油缸行程；（6）是否有緩沖:根據(jù)工作情況而定，活塞桿伸出收縮如果沖擊大一般都要緩沖的；（7）油缸的安裝方式。6.2 工作性能參數(shù)平均生產(chǎn)率 300 kg/h（濕瓜籽）最大生產(chǎn)率 450 kg/h（濕瓜籽）損失率 95%功率消耗 2.98 kW整機(jī)質(zhì)量 600 kg運(yùn)輸?shù)叵? 300 mm6.3 油缸的工作性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)最低啟動(dòng)壓力：是指液壓缸在無負(fù)載狀態(tài)下的最低工作壓力，它是反映液壓缸零件制造和裝配精度以及密封摩擦力大小的綜合指標(biāo)；(2)最低穩(wěn)定速度：是指液壓缸在滿負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有爬行現(xiàn)象的最低運(yùn)動(dòng)速度，它沒有統(tǒng)一指標(biāo)，承擔(dān)不同工作的液壓缸，對(duì)最低穩(wěn)定速度要求也不相同；(3)內(nèi)部泄漏：液壓缸內(nèi)部泄漏會(huì)降低容積效率，加劇油液的溫升，影響液壓缸的定位精度，使液壓缸不能準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地停在缸的某一位置，也因此它是液壓缸的主要指標(biāo)之一（如圖 6-1 所示） 。圖 6-1 油缸文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098596.4 液壓油缸所需時(shí)間計(jì)算公式(6-1) 4/21dAD??(6-2) V(6-3)ST21?其中：T：所需時(shí)間π：3.14 D：缸筒內(nèi)徑d：活塞桿桿徑 Q：系統(tǒng)流量計(jì)算步驟如下：已知油缸缸徑為 ，活塞桿桿徑 ；cm5.0?cm36.0?當(dāng)活塞桿伸出時(shí)的最大行程為 ，當(dāng)活塞桿縮回時(shí)的最大行程為 ，由此計(jì)790算可得：）（ 2221 c1.04/36.)(5???ALminVQ)S(8.2.0971T故活塞桿伸出時(shí)的時(shí)間為0.395s，活塞桿縮回時(shí)的時(shí)間為0.18s。7 對(duì)打瓜撿拾機(jī)構(gòu)牽引的受力分析7.1 打瓜撿拾機(jī)構(gòu)的牽引力主要受力在主桿1上，斜桿3主要起到支撐與防止主桿受力變形的作用。三角固定能夠最好的起到保護(hù)機(jī)架與受力穩(wěn)定（如圖7-1所示） 。牽引桿應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)基本要求：(1)能實(shí)現(xiàn)牽引力與制動(dòng)力的有效傳遞；(2)結(jié)構(gòu)簡單，具有足夠的剛度與強(qiáng)度，安全，可靠；(3)具有較好的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，不影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；(4)在牽引力的作用下，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與撿拾輥之間有較小的縱向位移。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985101、主受力桿件 2、破碎裝置入料斗 3、支撐斜桿圖 7-1 牽引機(jī)架底座7.2 對(duì)牽引機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析（1）輪胎與地面的阻力 F：由于在田間輪胎與地面的摩擦系數(shù)為0.1，可得計(jì)算：（7-1）)N(147/8.9601.mg????輪 胎（2）在工作狀態(tài)下，撿拾輥與地面的摩擦系數(shù)會(huì)大大增加，經(jīng)查閱相關(guān)資料得到摩擦系數(shù)為1.5，撿拾輥與輪胎一起受阻力的影響，撿拾輥受力80%、輪胎受力20%。由公式計(jì)算可得：（7-2）)(8.50.29.860.12%g/638??????輪 胎撿 拾 輥 ）（F（3）傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)撿拾輥的阻力：已知可得牽引動(dòng)力拖拉機(jī)的動(dòng)力最小為20KW，工作時(shí)的最大速度為 ，由公式計(jì)算/hm12可得：（7-3） )N(201??VP傳 動(dòng)文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098511總 結(jié)本課題首先通過利用三維設(shè)計(jì)軟件 Solidworks，進(jìn)行建模和裝配，首先是零部件的三維建模，在建模的過程中一定要注意零部件的尺寸要求，否則在裝配的過程中會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的問題。其次是一些標(biāo)準(zhǔn)零部件的選用，在標(biāo)準(zhǔn)庫中進(jìn)行精心挑選所需要的標(biāo)件。然后就是對(duì)零部件的裝配，將設(shè)計(jì)好的零件和部件裝配在一起構(gòu)成打瓜撿拾機(jī)構(gòu)的總裝配，注意零部件的尺寸間隙。本設(shè)計(jì)中的計(jì)算部分由三部分構(gòu)成，一是：軸的分析；二是：油缸的分析；三是：偏牽引機(jī)構(gòu)的分析。在計(jì)算過程中，是經(jīng)查閱各類書籍及指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)，才得以得出結(jié)果。打瓜在成熟以后其大小不均勻，所以對(duì)撿拾部件有較高的要求，必須要有地面仿形機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)撿拾部件時(shí)要充分考慮各種影響因素，保證收獲機(jī)械的正常運(yùn)行，達(dá)到最佳工作狀態(tài)。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，與側(cè)面設(shè)有動(dòng)力輸出軸的小四輪拖拉機(jī)配套操作使用，采用后懸掛作業(yè)，用戶操作維護(hù)簡便，使用安全可靠，便于直接在田間流動(dòng)作業(yè)。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098512致 謝隨著畢業(yè)的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)水平和綜合素質(zhì)。此次設(shè)計(jì)之初，的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完時(shí)，有種如釋重負(fù)的感覺。并且，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有真正會(huì)用，才是真正學(xué)會(huì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。此次設(shè)計(jì)還大大提高了我的動(dòng)手能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不是很完美，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，這將使我受益終身。在這里，我首先要感謝我的導(dǎo)師吳明清老師。導(dǎo)師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)參考到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是吳老師仍然細(xì)心地糾正設(shè)計(jì)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)的錯(cuò)誤。除了敬佩吳明清老師的專業(yè)水平外，他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神，也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的工作和學(xué)習(xí)。最后，我還要感謝來塔里木大學(xué)的這兩年來所有給予我們授課的的老師們，謝謝你們?yōu)槲掖蛳罗r(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；在你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷下，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。使我在學(xué)業(yè)和論文的研究工作中受益匪淺。同時(shí)我還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)得以順利完成，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意！文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098513參考文獻(xiàn)[1] 王學(xué)農(nóng).農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所研制出打瓜揀拾、脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)[J].農(nóng)機(jī)化,2007,6: 60.58-60.[2] 王學(xué)農(nóng),牛長河,陳發(fā),等.新型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)研制[J].農(nóng)機(jī)化,2008.23-25.[3] 佐劍波.聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P].中國專利,CN2691233Y,2005-04-13．[4] 佐劍波.改進(jìn)的聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P].中國專利,CN2802936Y,2006-08-09．[5] 王世勤.聯(lián)合打瓜脫籽機(jī)[P].中國專利,CN2857445Y,2007-01-17．[6] 劉雙玲,楊東明,高士其,等.打瓜機(jī)械化收獲技術(shù)在阿勒泰地區(qū)的引進(jìn)示范[J].農(nóng)機(jī)化,2008.15-16.[7] 王亞鴿,王維新.兵團(tuán)籽瓜機(jī)械化收獲技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].農(nóng)機(jī)化,2011.03.128-131.[8] 高銀峰.打瓜收獲機(jī):中國.200620022892.6[P].2006.4.18.[9] 李寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M],中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.[10] 楊悅乾,龔振平,紀(jì)文義,等.保護(hù)性耕作體系及配套機(jī)械系統(tǒng)的研究[J].農(nóng)機(jī)化研究,2006（1）:61-62.[11] 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué).農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994(2):30247.[12] 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988:1278.[13] 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級(jí)滾動(dòng)軸承相配合的軸肩端面 1.6加 工 表 面 表 面 粗 糙 度 Ra 值（μm）氈圈油封 橡膠油封 間隙或曲路式油封與軸接觸處的圓周速度（m/s）≤3 ≥3～5 ≥5～10密封處的軸表面3.2～1.60.8～0.4 0.4～0.23.2～1.6螺 紋 牙 形 加 工 表 面 0.8（精密精度螺紋）1.6（普通精度）利用車床鉆、鉸孔 3.2～1.6其 它 加 工 表 面 6.3～3.2文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098515附表 3 液壓油缸常用計(jì)算公式液 壓 缸流速 m/s )/((422211 smdDQAVV????Q:供油量(m3/s） ；D:無桿腔活塞直徑（m） ；d：活塞桿直徑（m） ；ηv：液壓缸的容積效率（%）推力 N )(])([4)( 202121 NPdDPAFmm????????F1:無桿端產(chǎn)生的推力（N） ；F2:有桿端產(chǎn)生的推力（N） ；ηm：液壓缸的機(jī)械效率；P、PO:液壓缸的進(jìn)油壓力和回油背壓（Pa）油管直徑管徑 mm VQd63.4?d：管子內(nèi)徑(mm)；Q:通過油管的流量（L/min） ；v：油在油管內(nèi)的允許流速（m/s）推薦各種情況管道中油液的流速流速 吸油管 壓力管 回油管 短管及局部收縮處V（m/s） 0.5-1.5 2-6 1.5-2.5 ≤10注：對(duì)于壓力管：當(dāng)壓力高、流量大、管路短時(shí)取大值，反之取小值。當(dāng)系統(tǒng)壓力 P＜25（bar）時(shí)，取v=2（m/s） ；P=25～140（bar）時(shí)，取 v=3～4（m/s） ；P＞140（bar）時(shí)，取 v≤5（m/s） ；對(duì)于行走機(jī)械：當(dāng)P＞210（bar）時(shí)，取 v=5～6（m/s） 。打瓜撿拾機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)摘 要:本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題是撿拾部件的設(shè)計(jì)，打瓜取籽機(jī)構(gòu)在市場上有較為成熟的機(jī)型，可以直接使用。當(dāng)打瓜成熟以后，瓜皮顏色明顯變白轉(zhuǎn)黃并變軟，瓜蒂收縮凹陷時(shí)采收，打瓜瓜皮比西瓜的瓜皮有韌性，有較強(qiáng)的碰撞能力。且打瓜的生長環(huán)境較惡劣，一般是雜草叢生，地形起伏不平，打瓜成熟以后其大小不同等，所以對(duì)撿拾部件有較高的要求，必須要有地面仿形機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)撿拾部件時(shí)要充分考慮各種影響因素，保證收獲機(jī)械的正常運(yùn)行。關(guān)鍵詞：打瓜；機(jī)械化；扎瓜齒0 引言農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，是先進(jìn)的農(nóng)藝技術(shù)和生物技術(shù)實(shí)施的載體。農(nóng)機(jī)與農(nóng)業(yè)分工所帶來的要素優(yōu)化組合，經(jīng)濟(jì)規(guī)模以及農(nóng)機(jī)經(jīng)營者的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展目標(biāo)一致的運(yùn)行機(jī)制，為高效率和大規(guī)模的機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了基本條件。而機(jī)械化農(nóng)業(yè)相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在改造惡劣的生產(chǎn)條件，高效能利用生態(tài)資源，吸收利用高新科技，抵御自然災(zāi)害以及提高農(nóng)業(yè)競爭能力和國際競爭力方面具有不可替代的優(yōu)勢。在我國由農(nóng)業(yè)大國發(fā)展成農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)競爭能力的核心要素。種植打瓜產(chǎn)量占全國種植打瓜總產(chǎn)量的 75%左右，因此打瓜已成為我區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，打瓜籽是重要的外貿(mào)商品，多年來在國際市場上供不應(yīng)求。主要銷往西歐、北美、中東、東南亞及港澳等地區(qū)，年出口量 1～15 萬噸，占世界貿(mào)易量的一半以上。1 打瓜撿拾機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)及工作原理1.1 打瓜撿拾機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)打瓜撿拾機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-1 所示：1、機(jī)架底座 2、油缸 3、油缸護(hù)殼 4、梳瓜齒機(jī)架 5、軸承和軸承座 6、撿拾輥支撐軸 7、扎瓜齒上料板 8、破碎機(jī)構(gòu)入料斗 9、撿拾輥齒圈 10、梳瓜齒 11、撿拾齒 12、齒圈三角鐵 13、撿拾輥軸 14、輪胎 15、輪軸圖1-1 撿拾機(jī)構(gòu)示意圖1.2 工作原理該撿拾機(jī)構(gòu)在作業(yè)之前，由人工或集條機(jī)將籽瓜撿拾鋪放成條，作業(yè)時(shí)使用小馬力拖拉機(jī)作為動(dòng)力，通過機(jī)架帶動(dòng)撿拾輥向前滾動(dòng)。人工將籽瓜集攏到撿拾齒輥工作的幅寬內(nèi)，籽瓜被撿拾輥從地上扎起。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)籽瓜運(yùn)動(dòng)至取瓜齒位置時(shí)，籽瓜被梳瓜齒強(qiáng)行梳下，沿接瓜板到脫籽機(jī)的進(jìn)瓜口，在脫籽機(jī)內(nèi)完成籽皮的分離。在運(yùn)輸時(shí)，通過油缸壓力把仿形裝置置于撿拾輥底部，將撿拾輥升起，完成道路的運(yùn)輸。2 主要零部件的設(shè)計(jì)2.1 撿拾輥的設(shè)計(jì)撿拾輥主要由撿拾齒、齒輥、仿形輪、軸、機(jī)架、梳瓜齒等裝置組成。撿拾齒垂直并用螺栓緊固在齒輥表面上。撿拾輥的轉(zhuǎn)動(dòng)由仿形輪提供動(dòng)力，仿形輪和齒輥通過軸、軸承與軸承座連接在一起。U 形架用螺栓和斜板連接在一起，取瓜裝置固定在 U 形架頂端，取瓜裝置為梳齒狀，與撿拾齒交錯(cuò)布置，可將扎起的打瓜強(qiáng)行與齒分離如圖 2-1 所示。圖 2-1 撿拾輥2.2 扎瓜齒的設(shè)計(jì)分析扎瓜齒的尺寸主要由打瓜自身特點(diǎn)及其尺寸決定。打瓜因種植管理、灌溉模式、品種、氣候等因素，個(gè)體之間差異很大，其直徑范圍約為 160-200mm 之間。當(dāng)扎瓜齒伸入到打瓜直徑一半時(shí)，隨著機(jī)具的前進(jìn)，打瓜將被扎起，既滿足設(shè)計(jì)需求。使用較長的扎瓜齒，雖使打瓜較易扎起，并且扎的比較牢固，但是缺點(diǎn)也是很大的，在撿拾齒運(yùn)動(dòng)到梳瓜齒位置時(shí)，會(huì)不易被梳瓜齒梳起，而倒置打瓜被擠碎，粘連在扎瓜齒上。并且增加了整機(jī)質(zhì)量及成本，若扎瓜齒過于短小，雖便于將打瓜從梳瓜齒梳下，但是在撿拾的過程中，會(huì)有許多的打瓜不易被扎起，降低撿拾輥的工作效率，增加農(nóng)戶的人工輔助工作量。綜合上訴情況所述，本設(shè)計(jì)考慮多種情況，最終將打瓜扎瓜齒長度控制在 190-210mm之間最為合適。同時(shí)，扎瓜齒的直徑選用也很重要，若扎瓜齒的直徑多大，會(huì)增加撿拾輥的機(jī)體重量，增加成本，在梳瓜的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致打瓜不易被脫落。若扎瓜齒的直徑過小，雖然減少了撿拾輥的重量，但是在撿拾的過程中，如果碰到堅(jiān)硬的物體，如：石頭、鐵塊等硬物，會(huì)損壞撿拾齒的齒間與撿拾齒彎曲變形等情況，故本設(shè)計(jì)撿拾齒直徑的選取在17-20mm 之間為合適尺寸。該撿拾齒結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用壽命長，能很好地將籽瓜扎起，送到脫籽裝置，便于后續(xù)脫籽作業(yè)。三維撿拾齒如圖 2-2（a） 、圖 2-2（b） 、圖 2-2（c） 、圖 2-2（d）所示，包括籽用瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)的撿拾齒輥輥圈上安裝的撿拾齒，在撿拾齒輥輥圈上均布設(shè)置撿拾齒安裝孔，在安裝孔上通過連接裝置固接著撿拾齒，撿拾齒由扎瓜齒、齒座和齒座下部的連接固定桿構(gòu)成。圖 2-2 扎瓜齒（a） 圖 2-2 扎瓜齒（b）圖 2-2 扎瓜齒（c） 圖 2-2 扎瓜齒（d）2.3 扎瓜齒的排列扎瓜齒的排列主要受打瓜尺寸及產(chǎn)量的影響。扎瓜齒的排列遵循以下幾個(gè)原則：1)盡可能的減少使用扎瓜齒，可以減少扎瓜齒與硬物的碰撞幾率。2)扎瓜齒的排列順序應(yīng)該均勻排列，主要是便于梳瓜裝置在很小梳取力量下把打瓜梳下脫落。3)扎瓜齒間距與排列方式必須滿足最小的扎起打瓜，減少撿拾輥的漏扎率，使人工能夠達(dá)到最少的撿拾工作量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用圓周線性排列方式，齒間距為 60mm，齒排間距為 90-100mm 之間,如圖 2-3 所示。1、扎瓜齒 2、撿拾齒輥圖 2-3 撿拾輥3 結(jié)束語本課題首先通過利用三維設(shè)計(jì)軟件 Solidworks，進(jìn)行建模和裝配，首先是零部件的三維建模，在建模的過程中一定要注意零部件的尺寸要求，否則在裝配的過程中會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的問題。其次是一些標(biāo)準(zhǔn)零部件的選用，在標(biāo)準(zhǔn)庫中進(jìn)行精心挑選所需要的標(biāo)件。然后就是對(duì)零部件的裝配，將設(shè)計(jì)好的零件和部件裝配在一起構(gòu)成打瓜撿拾機(jī)構(gòu)的總裝配，注意零部件的尺寸間隙。4 參考文獻(xiàn)[1] 王學(xué)農(nóng).農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所研制出打瓜揀拾、脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)[J].農(nóng)機(jī)化,2007,6:60.58-60.[2] 佐劍波.聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P].中國專利,CN2691233Y,2005-04-13．[3] 佐劍波.改進(jìn)的聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P].中國專利,CN2802936Y,2006-08-09．[4] 王世勤.聯(lián)合打瓜脫籽機(jī)[P].中國專利,CN2857445Y,2007-01-17．[5] 劉雙玲,楊東明,高士其,等.打瓜機(jī)械化收獲技術(shù)在阿勒泰地區(qū)的引進(jìn)示范[J].農(nóng)機(jī)化,2008.15-16.[6] 王亞鴿,王維新.兵團(tuán)籽瓜機(jī)械化收獲技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].農(nóng)機(jī)化,2011.03.128-131.[7] 高銀峰.打瓜收獲機(jī):中國.200620022892.6[P].2006.4.18.[8] 李寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué),中國農(nóng)業(yè)出版社[M],2003.[9] 楊悅乾,龔振平,紀(jì)文義,等.保護(hù)性耕作體系及配套機(jī)械系統(tǒng)的研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2006(1):61-62. 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告課題名稱 打瓜收獲機(jī)撿拾裝置的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)所屬學(xué)院專 業(yè)班 級(jí)指導(dǎo)教師起止時(shí)間機(jī)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(bào)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(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；4、本課題需要重點(diǎn)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(jìn)度計(jì)劃；7、主要參考文獻(xiàn)（不少于 7 篇）。二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。三、開題報(bào)告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在 3000 字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加 A4 紙張。四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開題報(bào)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。一 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 研究的目的農(nóng)業(yè)機(jī)械化大大提高了節(jié)本增效能力，提高了資源利用轉(zhuǎn)化率，土地產(chǎn)出率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。因而促進(jìn)農(nóng)民增收。這是因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用機(jī)器代替手工工具，用自然力來代替人力，以自覺運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)裝備和技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)。改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，克服了人的體力，器官的限制和經(jīng)驗(yàn)局限。1.3 研究的意義隨著人民生活的提高，打瓜加工業(yè)發(fā)展迅速。90年代臺(tái)商相繼來蘭州興辦瓜籽加工廠改變了產(chǎn)地與加工地脫節(jié)的格局。打瓜籽是深受消費(fèi)者喜愛的干果品之一，打瓜種植面積逐年擴(kuò)大，收獲取籽季節(jié)性強(qiáng)，原始的取籽方法是靠手工，速度慢，直接影響到后續(xù)的處理加工與銷售。是我國主要的打瓜生產(chǎn)基地之一，因其氣候和土壤等條件，極適宜種植打瓜。且打瓜具有抗旱、投人成本低，經(jīng)濟(jì)效益較高優(yōu)點(diǎn)，已成為農(nóng)民主要增收的作物之一。全疆打瓜種植面積33.3萬公頃，打瓜生產(chǎn)過程中收獲環(huán)節(jié)主要靠人工撿拾、集條集堆、人工喂人、機(jī)械脫粒，用工量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，效率低，收獲損失大。加之打瓜成熟后因其特性不宜在田間放置過久，如逢秋雨霜凍，經(jīng)常腐爛。同時(shí)打瓜成熟時(shí)正是棉花、玉米、甜菜等大宗作物收獲農(nóng)忙之際，勞動(dòng)力急缺，給打瓜人工收獲帶來很大困難，打瓜聯(lián)合收獲機(jī)械的研制與推廣可提高特色作物的機(jī)械化作業(yè)水平，減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)擔(dān)。隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制的完善，國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，農(nóng)民收人的不斷增加，將為農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)的發(fā)展提供更加有利的機(jī)遇，開辟更加廣闊、更加光明的前景 [1-2]。二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀種植打瓜產(chǎn)量占全國種植打瓜總產(chǎn)量的75%左右，因此打瓜已成為我區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，打瓜籽是重要的外貿(mào)商品，多年來在國際市場上供不應(yīng)求。主要銷往西歐、北美、中東、東南亞及港澳等地區(qū)，年出口量1～15萬噸，占世界貿(mào)易量的一半以上。自80年代以來，打瓜籽在國內(nèi)市場也深受歡迎。已有的打瓜脫粒清選機(jī)有振動(dòng)篩式和半圓篩式兩種機(jī)型。它們由機(jī)架、殼體、料斗、破碎裝置、分離裝置和清選裝置組成，破碎裝置由破碎滾筒與設(shè)于其上的直的破碎齒組成，清選裝置一端設(shè)有出料口;區(qū)別是振動(dòng)篩式清選機(jī)的清選裝置采用振動(dòng)篩進(jìn)行分離，因振動(dòng)篩高速擺動(dòng)，造成清選機(jī)振動(dòng)大、噪音大、故障率高和壽命短的缺點(diǎn);而半圓篩式清選機(jī)的清選裝置由半圓篩和刮板組成，破碎裝置與半圓篩上下平行設(shè)置，破碎裝置破碎的瓜皮、瓜瓤和瓜籽落入分離裝置，在刮板刮動(dòng)下旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分離。缺點(diǎn)是刮板在刮動(dòng)瓜皮經(jīng)過半圓篩上的篩孔時(shí)，會(huì)將瓜皮叉入清選裝置，而清選裝置無法將碎瓜皮分離出來，影響了瓜籽的質(zhì)量;再者，半圓篩為等徑，不利于瓜皮及時(shí)從半圓篩端口排出，工效較低，因沒有進(jìn)一步漂洗分離裝置，瓜籽表面污物及未成熟瓜子無法分離，進(jìn)一步影響瓜籽質(zhì)量。在國內(nèi)外的打瓜收獲機(jī)械中，打瓜取籽機(jī)在市場上有較為成熟的機(jī)型。但是包括打瓜撿拾的打瓜聯(lián)合收獲機(jī)械的發(fā)展還不是很成熟，還有很大的發(fā)展空間 [1-4]。本項(xiàng)目的開發(fā)具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和非常廣闊的市場，是籽瓜全程機(jī)械化收獲的關(guān)鍵設(shè)備。是全國最大的籽瓜產(chǎn)地，籽瓜瓤的開發(fā)利用研究顯得尤為重要，生產(chǎn)籽瓜系列產(chǎn)品不僅提高了農(nóng)產(chǎn)品的附加值，增加了農(nóng)民收入，同時(shí)也避免了農(nóng)田的污染。籽瓜系列產(chǎn)品為新興食品，在為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也為社會(huì)提供了更為豐富、健康的食品資源，同時(shí)也促進(jìn)了籽瓜深加工產(chǎn)業(yè)和籽瓜種植業(yè)的發(fā)展，增加加工企業(yè)和農(nóng)民收益，新建的生產(chǎn)企業(yè)又可解決大量的工人就業(yè)問題，一系列的發(fā)展必定促進(jìn)籽瓜種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大，隨之而來的收獲問題也更加嚴(yán)峻，全程機(jī)械化收獲迫在眉睫 [11]。籽瓜聯(lián)合收獲機(jī)械的研制與推廣可提高特色作物的機(jī)械化作業(yè)水平，減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)擔(dān)。目前，打瓜機(jī)械化只占全部作業(yè)量的 60％，其余均為人工作業(yè)。雖然打瓜種植面積不斷擴(kuò)大，但產(chǎn)量低。為提高打瓜生產(chǎn)機(jī)械化程度，解決地區(qū)近3.3 萬公頃（包括兵團(tuán)）打瓜機(jī)械收獲問題，2008 年地區(qū)科技局《打瓜生產(chǎn)機(jī)械化收獲技術(shù)示范推廣》項(xiàng)目，塔城地區(qū)農(nóng)機(jī)推廣站研制 4DGJI—20 型打瓜集條機(jī)和農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所研制的 4ZGJT-500 型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)使用。在項(xiàng)目區(qū)作業(yè) 33.3 公頃；在輻射區(qū)機(jī)械集條 420 公頃；機(jī)械撿拾脫粒 340 公頃。試驗(yàn)表明，效果較好。農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所根據(jù)市場需求, 研制開發(fā)了新型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)。并已申報(bào)國家專利( ZL 200720183527.8) [12]。2.2 國外打瓜收獲機(jī)研究現(xiàn)狀美國、英國、加拿大等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家,經(jīng)歷了 20 世紀(jì) 40～50 年代種植業(yè)基本機(jī)械化及 60～70 年代畜禽與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基本機(jī)械化后,90 年代的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)已進(jìn)入高度機(jī)械化、現(xiàn)代化階段。農(nóng)業(yè)機(jī)械正向大型、高速、低耗、自動(dòng)化和智能化發(fā)展。美國是當(dāng)今世界上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化程度最高的國家之一,已基本實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化、專業(yè)化、機(jī)械化、社會(huì)化、商品化和網(wǎng)絡(luò)信息化。一些農(nóng)場主往往經(jīng)營上千公頃連片土地,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都使用機(jī)械操作,全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。美國已成為世界上農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率最高的國家之一。而對(duì)于打瓜收獲機(jī)械，由于種植區(qū)域的限制，國外研究資料較少，打瓜收獲機(jī)的發(fā)展水平基本以國內(nèi)為準(zhǔn) [8]。2.2 技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，我國打瓜機(jī)機(jī)械化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化走了一條產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子。目前我國打瓜收獲機(jī)類型有許多個(gè)系列上百種規(guī)格產(chǎn)品。有些產(chǎn)品已達(dá)到了國際水平，替代進(jìn)口。三 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路3.1 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路3.1.1 出現(xiàn)的主要問題：1、從查閱的資料來看，所查到的現(xiàn)有的打瓜收獲機(jī)的撿拾裝置并不是設(shè)計(jì)的十分完美，多少都存在缺陷。2、機(jī)械化程度低，生產(chǎn)效率較低。3、打瓜收獲機(jī)傳動(dòng)效率低。4、不符合食品加工的衛(wèi)生要求。食品加工關(guān)鍵的要求是環(huán)保、衛(wèi)生，食品加工過程的隔離封閉，而以上提到的打瓜收獲機(jī)幾乎沒有考慮此問題。5、打瓜收獲機(jī)機(jī)體大、成本高。3.1.2 需要解決的難題：設(shè)計(jì)提出一種全新的研究方案，主要解決以下問題：1、撿拾齒的設(shè)計(jì)（錐狀齒、柱狀齒、多尖形以及三角形的選擇） 。2、撿拾齒與撿拾輥的連接部位。3、撿拾齒的末端連接部件的設(shè)計(jì)（圓形、橢圓形、多邊行或者方形） 。4、瓜齒分離器的設(shè)計(jì)，瓜梳齒架的密度安排以及高度。5、仿形裝置的高度設(shè)計(jì)，如何達(dá)到合理化。四 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法1、完成本課題所必須做的工作有利用學(xué)校圖書館及互聯(lián)網(wǎng)查閱大量資料。2、了解打瓜的基本性質(zhì)、打瓜收獲機(jī)械的結(jié)構(gòu)、原理等。3、了解各種類型的收獲機(jī)的特點(diǎn)。4、關(guān)鍵問題可請(qǐng)求老師指導(dǎo)或通過同學(xué)討論，選擇適合打瓜收獲機(jī)械的類型。5、對(duì)擬定的打瓜收獲機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算，利用 Solidworks 等繪圖軟件繪制出打瓜收獲機(jī)的零件圖，裝配圖，反復(fù)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)、校核。五 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃工作方案：1、設(shè)計(jì)并繪制出打瓜收獲機(jī)總體機(jī)架。2、撿拾齒的選擇合理化，以及鋼材的選用。3、機(jī)架支撐臂上油缸的大小選用。4、撿拾齒與撿拾輥的連接合理化。5、瓜齒分離器的鋼材選用，以及瓜梳齒架的合理密度組裝。6、仿形機(jī)構(gòu)的選擇要合理，適應(yīng)田間地頭以及公路運(yùn)輸?shù)恼{(diào)整。7、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(dá)到合適效果。8、組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進(jìn)。9、反復(fù)休整與調(diào)試，達(dá)到最佳效果。進(jìn)度計(jì)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(bào)告，并制定總體方案。第三周至第八周：設(shè)計(jì)打瓜機(jī)撿拾裝置的三維實(shí)體模型圖，并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工程圖。第 九 周：對(duì)打瓜機(jī)裝置進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。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(xiàn)[1] 王學(xué)農(nóng)．打瓜揀拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)[J]．農(nóng)機(jī)化，2007,6:60．[2] 王學(xué)農(nóng),牛長河,陳發(fā),蔣永新,張佳喜,王慶惠,劉旋峰,郭兆峰. 新型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)研制[J]. 農(nóng)機(jī)化,2008,03:25-26.[3] 佐劍波. 聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P]. ：CN2691233,2005-04-13.[4] 佐劍波. 改進(jìn)的聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P]. ：CN2802936,2006-08-09.[5] 王世勤. 聯(lián)合打瓜脫籽機(jī)[P]. ：CN2857445,2007-01-17.[6] 劉雙玲,楊東明,高士其,周玲. 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