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青貯飼料收獲機(jī)的設(shè)計(jì)開題報(bào)告
1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義
隨著我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)青貯飼料的需求急劇增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的青貯飼料收獲方式已經(jīng)滿足不了畜牧業(yè)發(fā)展的需求，由此刺激了青飼收獲機(jī)械的快速發(fā)展。目前，我國(guó)青貯飼料收獲機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)還處于起步階段，在收獲效率、功能、可靠性和適應(yīng)性等方面還達(dá)不到畜牧業(yè)對(duì)青貯飼料的需求，造成飼料收獲不及時(shí)或收獲質(zhì)量達(dá)不到要求，阻礙了青貯飼料收獲行業(yè)的發(fā)展。
隨著畜牧業(yè)的規(guī)范化和規(guī)模化發(fā)展，對(duì)青貯飼料質(zhì)量的要求也在提高。
(1)為了使飼料的營(yíng)養(yǎng)多樣化，現(xiàn)在的青貯已經(jīng)從單純的青貯玉米秸稈逐步向青貯作物多樣化發(fā)展，如青貯牧草、苜蓿和大麥等，這就對(duì)青飼收獲機(jī)械提出了能適應(yīng)多樣化青貯飼料作物的要求。
(2)青貯飼料收獲是一項(xiàng)對(duì)及時(shí)性要求極高的作業(yè)，收獲太早含水率超過(guò)70%，飼料青貯后會(huì)大量滲出液體，造成干物質(zhì)太少而減產(chǎn)；同時(shí)，飼料含水率
太高極易導(dǎo)致酸敗，青貯飼料酸敗使奶牛采食量大大降低。收獲太晚，飼料干物質(zhì)含量大于40%同樣導(dǎo)致減產(chǎn)，另外由于水分太少，導(dǎo)致青貯霉變，還會(huì)因消化
率的降低，使蛋白質(zhì)和維生素A、E的含量都隨之降低。如此種種，青飼料收獲機(jī)械工作效率的問(wèn)題就至關(guān)重要。
本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)玉米、高粱等高稈作物和青貯大麥、燕麥、首稽等矮稈作物。針對(duì)現(xiàn)有矮稈割臺(tái)存在撥禾輪返草和底部秸稈殘留的現(xiàn)象研究。解決各運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于技術(shù)指標(biāo)的影響。最終確定自走式青飼收獲機(jī)來(lái)完成所需的要求。提高了青貯飼料收獲效率以及經(jīng)濟(jì)效率。
2、本課題所涉及的問(wèn)題及國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析
國(guó)外從20世紀(jì)40年代初開始使用青貯飼料收獲機(jī)。到20世紀(jì)70年代中期,先后推出甩刀型和通用型兩代產(chǎn)品。通用型青貯飼料收獲機(jī),一般有高稈割臺(tái)、矮稈割臺(tái)和草條撿拾器3種附件，機(jī)具結(jié)構(gòu)合理、性能日臻完善。
國(guó)外青貯飼料收獲機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟，自走式、牽引式和懸掛式并行發(fā)展。目前，大馬力、高生產(chǎn)率的自走式青貯飼料收獲機(jī)發(fā)展速度很快，它可以滿足收貯青飼料的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求和集約化經(jīng)營(yíng)的需要。主要有通用型和甩刀型2種類型。通用型青貯飼料收獲機(jī)，因其適應(yīng)性廣、飼料切碎質(zhì)量好、切段均勻，受到市場(chǎng)普遍歡迎。目前，國(guó)外生產(chǎn)的自走式青貯飼料收獲機(jī)，它除了可以收獲青飼玉米、高粱等高稈作物外，還可以收獲大麥、燕麥和首楷等矮稈作物，而且可以進(jìn)行不對(duì)行收割。
自走式青貯飼料收獲機(jī)自身配有發(fā)動(dòng)機(jī)和行走系統(tǒng),使得機(jī)身與動(dòng)力及行走裝置融為一體,從而具備了可操控性好、生產(chǎn)效率高、機(jī)動(dòng)性能好、適應(yīng)性廣等特點(diǎn),適合大型奶牛場(chǎng)及大面積種植青貯作物的農(nóng)牧場(chǎng)使用。根據(jù)飼料作物品種、收獲方式及收獲后的用途不同,一臺(tái)自走式青貯飼料收獲機(jī)的主機(jī)一般配三種割臺(tái),即高稈割臺(tái)、矮稈割臺(tái)(又稱牧草割臺(tái))和撿拾器。國(guó)外自走式青貯飼料收獲機(jī)以配備高稈割臺(tái)和撿拾器為主。
我國(guó)青貯飼料收獲機(jī)械研究生產(chǎn)起步較晚,現(xiàn)階段我國(guó)青貯飼料收獲機(jī)生產(chǎn)企業(yè)整體實(shí)力不太強(qiáng),自研能力相對(duì)較弱,生產(chǎn)相對(duì)分散,加上國(guó)內(nèi)機(jī)械制造水平相對(duì)落后,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。國(guó)內(nèi)青貯飼料收獲機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)同國(guó)際先進(jìn)水平還有相當(dāng)大的差距。目前，國(guó)內(nèi)青貯飼料收獲機(jī)類型主要代表有：
一、自走式青貯飼料收獲機(jī)。主要代表有：
(1)中機(jī)美諾科技股份有限公司生產(chǎn)的9265和9265A型自走式青貯飼料收獲機(jī)。該機(jī)可一次完成收割、切碎并將切碎飼料拋入拖車等作業(yè),屬于通用型青貯飼料收獲機(jī)。收獲不同作物時(shí), 可更換相應(yīng)割臺(tái),主機(jī)部分通用。
(2) 機(jī)械研究院研究的牧神9QSZ一3000型自走式青(黃)貯飼料收獲機(jī)。該機(jī)主要用于青貯玉米、高粱等桿狀類飼料作物秸稈的不對(duì)行收獲,亦可一次性連續(xù)完成收割、切碎、調(diào)質(zhì)、拋送裝車等多項(xiàng)作業(yè)。
二、懸掛式青貯飼料收獲機(jī)。代表產(chǎn)品主要有黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院的4QX系列玉米青貯收獲機(jī)。該機(jī)屬于不分行高稈作物青貯飼料收獲機(jī)，適用于青貯玉米、高粱和蘇丹草等高稈作物的青貯收獲。該機(jī)可一次完成兩行青貯玉米的割倒、喂入、切碎、拋送和裝車等多項(xiàng)作業(yè)。
從總體情況看，目前國(guó)內(nèi)青貯飼料收獲機(jī)械化仍存在3大問(wèn)題。
一、機(jī)具問(wèn)題，主要表現(xiàn)在適應(yīng)性普遍較差和損失率過(guò)大。
二、農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)結(jié)合的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在農(nóng)機(jī)要為農(nóng)業(yè)服務(wù)，要為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)、增收、優(yōu)質(zhì)、低耗和安全服務(wù)，但目前農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)結(jié)合性較差。
三、使用問(wèn)題，主要體現(xiàn)在由于機(jī)手操作不當(dāng)，造成作業(yè)效果差，使用效率低。
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
成功設(shè)計(jì)出青貯飼料收獲機(jī)應(yīng)有以下幾個(gè)任務(wù)要求：
青飼料收獲是一項(xiàng)對(duì)作業(yè)及時(shí)性要求極高的作業(yè)項(xiàng)目,因?yàn)榍噘A飼料對(duì)養(yǎng)分含量切碎度、發(fā)酵性能要求高,收獲過(guò)早或過(guò)遲都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大影響,收獲過(guò)早,則干物質(zhì)及養(yǎng)分含量低,水分含量過(guò)高;收獲過(guò)遲,則過(guò)度纖維化,水分含量過(guò)低,不利于充分發(fā)酵。因此，自走式飼料收獲機(jī)需集收割、切碎、拋送裝車于一體,作業(yè)質(zhì)量好,作業(yè)效率高,損失小,轉(zhuǎn)移方便。
可行性分析：通用型青貯飼料收獲機(jī)可用來(lái)收獲各種青飼草料。有牽引式、懸掛式、半懸掛式和自走式四種結(jié)構(gòu)型式,目前四種都有應(yīng)用。其中前三種機(jī)型需要拖拉機(jī)提供動(dòng)力,自走式機(jī)型有獨(dú)立行走底盤,具有生產(chǎn)效率高、機(jī)動(dòng)性能好、主機(jī)可帶多種割臺(tái),適應(yīng)性廣,適合大中型奶牛場(chǎng)及農(nóng)牧場(chǎng)。通用自走式機(jī)型一般由矮稈割臺(tái)、高稈不對(duì)行割臺(tái)、高稈對(duì)行割臺(tái)、撿拾器(又稱拾禾臺(tái))四個(gè)附件和一個(gè)主機(jī)組成。主機(jī)可以和任一附件組合。當(dāng)直接收獲禾本科和豆科牧草等矮稈作物時(shí),采用矮稈割臺(tái)；直接收獲青貯玉米、高粱等高稈青貯作物時(shí),采用不對(duì)行割臺(tái)和對(duì)行割臺(tái)；收獲在田間晾曬成條的牧草時(shí),采用撿拾裝置。
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
4.1 研究?jī)?nèi)容
本課題重點(diǎn)研究自走式青貯飼料收獲機(jī)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大麥、燕麥及禾本科、豆科牧草等青貯作物收獲。
4.2解決思路
解決的思路如下：
首先查找有關(guān)青飼料收獲機(jī)的資料，了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)青飼料收獲機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r。從而，明確要解決的問(wèn)題；掌握我國(guó)青飼料收獲機(jī)的發(fā)展情況。通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析來(lái)確定設(shè)計(jì)方案。根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的青貯飼料收獲機(jī)總體設(shè)計(jì)方案，繪制總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。根據(jù)工作要求，計(jì)算并查閱相關(guān)手冊(cè)，選擇和設(shè)計(jì)各零部件。利用CAD繪制二維裝配圖和零件圖，運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。從工藝性能、經(jīng)濟(jì)性能、實(shí)用性能等方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、校核、修正。
5、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
完成本課題的方案：在原有自走式青貯飼料收獲基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)鍵收獲部位進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用正交分析，改進(jìn)撥禾輪，達(dá)到作業(yè)效率高 ，動(dòng)力消耗小、機(jī)械效率高、工作可靠、適于不同種植密度。
第1～2周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫開題報(bào)告。
第3～4周 根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的青貯飼料收獲機(jī)總體設(shè)計(jì)方案，繪制總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
第5～6周 根據(jù)工作要求，計(jì)算并查閱相關(guān)手冊(cè)，選擇和設(shè)計(jì)各零部件。
第7～9周 運(yùn)用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。
第10～11周 運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。
第12周 從工藝性能，經(jīng)濟(jì)性能，實(shí)用性能等方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、校核、修正。
第13周 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
第14周 整理材料，準(zhǔn)備答辯。
6、主要參考文獻(xiàn)
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