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(shuō) 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(lái)源及研究的目的和意義；2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)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(wèn)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(yè)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(lái)源及研究的目的和意義1.1 課題的來(lái)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(lái)代替人力，以自覺(jué)運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)裝備和技術(shù)來(lái)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(lái)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(ài)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(guó)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(wàn)公頃，打瓜生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(lái)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(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的完善，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，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(wèn)題在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析2.1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀種植打瓜產(chǎn)量占全國(guó)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(lái)在國(guó)際市場(chǎng)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(wàn)噸，占世界貿(mào)易量的一半以上。自80年代以來(lái)，打瓜籽在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(guò)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(wú)法將碎瓜皮分離出來(lái)，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(méi)有進(jìn)一步漂洗分離裝置，瓜籽表面污物及未成熟瓜子無(wú)法分離，進(jìn)一步影響瓜籽質(zhì)量。在國(guó)內(nèi)外的打瓜收獲機(jī)械中，打瓜取籽機(jī)在市場(chǎng)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(chǎng)，是籽瓜全程機(jī)械化收獲的關(guān)鍵設(shè)備。是全國(guó)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(lái)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(wèn)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(lái)的收獲問(wèn)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(wàn)公頃（包括兵團(tuán)）打瓜機(jī)械收獲問(wèn)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(chǎng)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(guó)家專利( ZL 200720183527.8) [12]。2.2 國(guó)外打瓜收獲機(jī)研究現(xiàn)狀美國(guó)、英國(guó)、加拿大等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)是當(dāng)今世界上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化程度最高的國(guó)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(chǎng)主往往經(jīng)營(yíng)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(guó)已成為世界上農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率最高的國(guó)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(guó)外研究資料較少，打瓜收獲機(jī)的發(fā)展水平基本以國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(wèn)題及解決的思路3.1 本課題需要研究的難點(diǎn)問(wèn)題解決的思路3.1.1 出現(xiàn)的主要問(wèn)題：1、從查閱的資料來(lái)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(guò)程的隔離封閉，而以上提到的打瓜收獲機(jī)幾乎沒(méi)有考慮此問(wèn)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(wèn)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(wèn)題可請(qǐng)求老師指導(dǎo)或通過(guò)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(shuō)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(wèn)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] 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