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塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告
課題名稱(chēng) 苜蓿壓扁收獲機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起止時(shí)間 2011/12/15
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(xiě)《開(kāi)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(shū)”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫(xiě)完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫(xiě)體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫(xiě)，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(kāi)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。
1 苜蓿壓扁收獲機(jī)械的來(lái)源，目的與意義
苜蓿是一種廉價(jià)、經(jīng)濟(jì)的飼料、被稱(chēng)為“百草之王”不僅產(chǎn)量高（一年可以收獲三到四次）且草質(zhì)優(yōu)良、具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是畜牧業(yè)的重要牧草資源。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，及畜牧業(yè)的發(fā)展牧草種植的面積不斷地加大，牧草收獲機(jī)械獲得了很大的發(fā)展，傳統(tǒng)的苜蓿收獲是采用園盤(pán)式或往復(fù)式割草機(jī)，都不帶壓扁裝備，雖然能夠完成收獲作業(yè)，但由于苜蓿脫水干燥時(shí)期長(zhǎng)，蛋白質(zhì)的損失很大，不能保證苜蓿產(chǎn)品的質(zhì)量，因而大力推廣割草壓扁機(jī)收獲苜蓿是十分必要的。
常見(jiàn)的機(jī)械設(shè)備有兩種：
⑴往復(fù)式割草壓扁機(jī)。機(jī)械造價(jià)相對(duì)較低，投資較小，運(yùn)行成本比圓盤(pán)式高。
⑵圓盤(pán)式割草壓扁機(jī)。機(jī)械造價(jià)相對(duì)較高，投資較高，運(yùn)行成本比往復(fù)式低。
處于收割期的苜蓿不僅有80%左右的含水量，同時(shí)也含有占物質(zhì)重量20%～25%左右的、處于活性狀態(tài)的蛋白質(zhì)和維生素。當(dāng)苜蓿被刈割后，干燥過(guò)程實(shí)質(zhì)就開(kāi)始了。大量的研究資料表明，在自然干燥的條件下，干燥過(guò)程總伴隨著相當(dāng)復(fù)雜的生理生化過(guò)程，有些是耗氧的。同時(shí)，在一些生物酶的作用下，有些蛋白質(zhì)被分解為氨基酸，其中包括芳香性氨基酸，這對(duì)動(dòng)物的利用是有好處的。如果這個(gè)過(guò)程進(jìn)行的十分緩慢，有害微生物開(kāi)始入侵植物的營(yíng)養(yǎng)體內(nèi)，使苜蓿植株開(kāi)始腐壞或變質(zhì)，同時(shí)也耗費(fèi)掉大量養(yǎng)分，最終導(dǎo)致蛋白質(zhì)保存率下降和苜蓿草產(chǎn)品品質(zhì)下降或完全腐爛。這完全取決于苜蓿營(yíng)養(yǎng)體的脫水速度的快慢，即達(dá)到安全水分時(shí)所需的時(shí)間，因?yàn)橹挥挟?dāng)苜蓿的含水量達(dá)到14%～15%時(shí)上述過(guò)程中所有活動(dòng)才能完全停止，苜蓿草的營(yíng)養(yǎng)成分才會(huì)處于穩(wěn)定狀態(tài)之中。所以把14%～15%這一臨界含水量稱(chēng)為安全含水量。
把剛收割時(shí)的含水量(原始含水量)下降到安全含水量的時(shí)間稱(chēng)為干燥為干燥速度，而干燥速度的大小決定了干燥后苜蓿草的營(yíng)養(yǎng)水平和質(zhì)量。當(dāng)干燥速度在2小時(shí)以?xún)?nèi)，蛋白質(zhì)保存率通常都在95%以上。當(dāng)干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，蛋白質(zhì)的損失將很大，不能保證苜蓿產(chǎn)品的質(zhì)量，而且苜蓿產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)者還要承受下雨等不測(cè)因素帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的收割方法還存在一個(gè)突出問(wèn)題是苜蓿葉片與莖的干燥速度不同步，當(dāng)葉片已經(jīng)脫水達(dá)到安全水分時(shí)，莖的含水量還很高，在此后的進(jìn)一步脫水過(guò)程中，葉與莖的連接力很小，只要輕微的抖動(dòng)或搬運(yùn)都可能造成嚴(yán)重的落葉損失，使苜蓿草的蛋白質(zhì)含量急劇減少，從而失去應(yīng)用的商品價(jià)值和飼喂價(jià)值。
為了使苜蓿莖和葉的干燥速度達(dá)到基本同步，并提高整個(gè)苜蓿在田間涼曬時(shí)的干燥速度，近年來(lái)，從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的割草壓扁時(shí)，同時(shí)國(guó)內(nèi)牧業(yè)機(jī)械科研單位和生產(chǎn)廠(chǎng)家也在積極研制和生產(chǎn)各種型號(hào)的割草壓扁機(jī)，使用這種割草機(jī)收割苜蓿草，晴天只要曬6～8小時(shí)(中間翻一次)就可以基本達(dá)到脫水要求進(jìn)行打捆作業(yè)。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和退耕還林還草生態(tài)工程的啟動(dòng)，優(yōu)良牧草紫花苜蓿和雜草苜蓿的大面積和苜蓿產(chǎn)品草場(chǎng)、草粉、草顆粒的大量生產(chǎn)，在苜蓿收割作業(yè)時(shí)大力推廣割草壓扁機(jī)是勢(shì)在必行。
2 苜蓿壓扁收獲機(jī)在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
（1）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析
苜蓿生產(chǎn)作為營(yíng)養(yǎng)體農(nóng)業(yè)的代表，營(yíng)養(yǎng)體質(zhì)量的保持是生產(chǎn)的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外苜蓿生產(chǎn)都十分重視苜蓿的收獲和加工，因?yàn)檫@是苜蓿產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵。
牧草體系在“十二五”啟動(dòng)之后，即把農(nóng)戶(hù)用的小型苜蓿收割壓扁機(jī)的研制列為首要任務(wù)。任務(wù)書(shū)簽訂后，2011年6月國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家張英俊教授率領(lǐng)機(jī)械設(shè)備研究室崗位科學(xué)家王德成教授及團(tuán)隊(duì)成員專(zhuān)程赴石家莊鑫農(nóng)機(jī)械有限公司，探討體系與公司合作共同研發(fā)適合我國(guó)西北丘陵山地和華北黃淮海小農(nóng)戶(hù)苜蓿刈割壓扁機(jī)，經(jīng)過(guò)王德成教授及團(tuán)隊(duì)成員與石家莊鑫農(nóng)機(jī)械有限公司3個(gè)多月的聯(lián)合研制攻關(guān)，機(jī)型總長(zhǎng)2.8m、總寬1.3m、割幅1.2m、工作速度達(dá)4.5-14km/h、作業(yè)效率達(dá)8-15畝/h的小型自走式苜蓿刈割壓扁收獲機(jī)于2011年10月研制成功，該機(jī)械采用雙圓盤(pán)刈割串聯(lián)雙橡膠輥壓扁的技術(shù)工藝，能夠一次完成紫花苜蓿的收割、壓裂莖稈和鋪放草條的作業(yè)工序。
國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系滄州綜合試驗(yàn)站示范縣河北黃驊市孟莊進(jìn)行了性能評(píng)定試驗(yàn)。經(jīng)測(cè)試，收割壓扁收獲的紫花苜蓿水分散失速率為1.92(%/h)、達(dá)到適時(shí)打捆的安全水分時(shí)粗蛋白含量可保持在21.85%，而收割非壓扁收獲的對(duì)照組紫花苜蓿水分散失速率則為1.03(%/h)、達(dá)到適時(shí)打捆的安全水分時(shí)粗蛋白含量下降為18.37%。收割壓扁收獲苜蓿干燥時(shí)間由2-3天減少到30小時(shí)，粗蛋白含量減少損失3個(gè)百分點(diǎn)。
(1) 自上世紀(jì)八十年代中期 以來(lái)，國(guó)家對(duì)草地畜牧業(yè)的發(fā)展投入不足，相對(duì)支持力度減緩甚至下降，使得許多牧草機(jī)械制造企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)產(chǎn)，有的破產(chǎn)關(guān)閉，使得我國(guó)與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的制造能力 和水平進(jìn)一步拉大距離。(2)現(xiàn)有牧草機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量低，使用故障多、可靠性差。往復(fù)式割草機(jī)工作半天即需刃磨，使用可靠性不到80%；國(guó)外摟草彈齒工作 6000畝，斷齒率為4%～5%，我國(guó)的產(chǎn)品同樣作業(yè)量斷齒率在20%～30%；在相同作業(yè)條件下，我國(guó)的牧草揀拾壓垛機(jī)完成的工作量比國(guó)外同類(lèi)機(jī)型相差 一半。(3)牧草機(jī)械產(chǎn)品品種不全，成套性差，我國(guó)牧草收獲機(jī)械初步形成了散草、方捆、圓捆、壓垛作業(yè)工藝系統(tǒng)，但每種作業(yè)機(jī)械多數(shù)為單一機(jī)型。各作業(yè)工序間 機(jī)具與動(dòng)力配套性差，用戶(hù)不能根據(jù)自己的經(jīng)營(yíng)規(guī)模選擇合適的機(jī)具，因此機(jī)具使用效益不高。 (4)牧草機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平低。牧草機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平高低是衡量該行業(yè)整體科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，我國(guó)已定型的牧草機(jī)械大部分屬?lài)?guó)外20世紀(jì)80年代以前后技術(shù)水平，30多年來(lái)基本沒(méi)什么改進(jìn)。
(2) 造成牧機(jī)產(chǎn)品技術(shù)水平低的原因是多方面的，但生產(chǎn)制造工藝水平低是個(gè)關(guān)鍵因素。現(xiàn)在牧機(jī)企業(yè)工藝技術(shù)裝備落后、老化，生產(chǎn)設(shè)備大多是20世紀(jì)80年代以前的設(shè)備；科研投入不足，開(kāi)發(fā)能力差，使得產(chǎn)品更新?lián)Q代緩慢，也是造成牧草機(jī)械技術(shù)水平低的重要因素。
20世紀(jì)90年代，我國(guó)牧草機(jī)械市場(chǎng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)，1999年銷(xiāo)售牧草收獲機(jī)械2.56萬(wàn)臺(tái)，比上年增長(zhǎng)173%。牧機(jī)產(chǎn)品出現(xiàn)暢銷(xiāo)勢(shì)頭的主要原因：一是國(guó)內(nèi)草原生態(tài)建設(shè)和退耕還草發(fā)展加快，二是國(guó)家和地方大力發(fā)展草業(yè)畜牧業(yè)和節(jié)糧型畜牧業(yè)投資加大
?
（2）國(guó)外研究現(xiàn)狀分析
國(guó)外牧草機(jī)械已有100多年的發(fā)展歷史，經(jīng)歷了從使用以畜力作為動(dòng)力到與拖拉機(jī)動(dòng)力配套，從單項(xiàng)作業(yè)機(jī)具到成套機(jī)具，從分段作業(yè)機(jī)具到聯(lián)合作業(yè)機(jī)具等 發(fā)展過(guò)程。20世紀(jì)60年代是歐美各國(guó)牧草機(jī)械發(fā)展的高峰時(shí)期，期間完成了由畜力機(jī)械和割、摟草等基本作業(yè)機(jī)具向與動(dòng)力機(jī)械配套的更新?lián)Q代。新型的割、摟 機(jī)具和各類(lèi)聯(lián)合作業(yè)機(jī)具及成形機(jī)具相繼研制成功并迅速推廣。機(jī)具的保有量迅速上升的美國(guó)，牧草撿拾壓捆機(jī)保有量達(dá)70萬(wàn)臺(tái)。20世紀(jì)70年代以來(lái)，部分服 役機(jī)具趨于飽和，產(chǎn)量和保有量保持穩(wěn)定或略有下降，各公司致力于開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，改進(jìn)原有產(chǎn)品的性能，以保持競(jìng)爭(zhēng)能力。前蘇聯(lián)牧草機(jī)械發(fā)展較慢，產(chǎn)品以老式的 割、摟、集、垛、運(yùn)收獲工藝的配套機(jī)具為主。機(jī)型比較落后，到20世紀(jì)70年代末才完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
目前，歐美各國(guó)幾乎所有的農(nóng)機(jī)公司都生產(chǎn)牧草機(jī)械。產(chǎn)品品種齊全，系列完整，能滿(mǎn)足各種收獲條件下全面機(jī)械化的需要。但機(jī)具主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能指標(biāo)至今沒(méi)有大的變化，只是在操作舒適和電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面有所改進(jìn)。
國(guó)外農(nóng)業(yè)裝備的水平和特點(diǎn)，主要以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的美、日、德、法、英、意大利、澳大利亞、荷蘭、以色列等為代表。這些國(guó)家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)作物種植、土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入、社會(huì)化服務(wù)體系、自然條件以及使用的農(nóng)業(yè)裝備和機(jī)械化水平等方面具有一定典型性。在一定程度上大大的推動(dòng)和發(fā)展了牧草收獲機(jī)械的改進(jìn)。
3任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期的可行性分析
任務(wù)要求：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行歸納整理 ，并進(jìn)行總結(jié)，從而梳理思路，進(jìn)行收割機(jī)的設(shè)計(jì)
可行性分析：預(yù)計(jì)在一周時(shí)間時(shí)間左右對(duì)已經(jīng)查閱的相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行歸納總結(jié)，整理，建立設(shè)計(jì)思路，擬定總過(guò)程的總體法案；然后就進(jìn)行設(shè)計(jì)方面，大概在一月之內(nèi)，實(shí)施具體設(shè)計(jì)（畫(huà)出總裝圖零件圖等）；然后根據(jù)具體要求撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，需10天左右，最后需要幾天時(shí)間做最后的整理，準(zhǔn)備答辯，
4研究的，關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路
1 整機(jī)結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)課本所學(xué)知識(shí)及外部相關(guān)資料，概括總結(jié)出該機(jī)器的工作原理，根據(jù)工作原理，看需要什么機(jī)構(gòu)，幾個(gè)機(jī)構(gòu)；什么裝置，幾個(gè)裝置，不能重復(fù)，也不能缺少。
2傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 所設(shè)計(jì)的方案必須要滿(mǎn)足棉花收獲的各項(xiàng)工作性能要求
3關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵零部件直接影響著機(jī)器的性能，在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要結(jié)構(gòu)合理。所選的零件必須要經(jīng)過(guò)充分的試驗(yàn)研究，每個(gè)零件結(jié)構(gòu)參數(shù)必須準(zhǔn)確。
5所必須的工作條件
相關(guān)文獻(xiàn) 計(jì)算器
6工作方案及工作進(jìn)度
第一周~第三周 查找文獻(xiàn)資料，并完成開(kāi)題報(bào)告
第四周~第五周 對(duì)查閱的文獻(xiàn)資料進(jìn)行歸納整理，設(shè)計(jì)苜蓿壓扁收獲機(jī)的總體方案
第六周~第九周 對(duì)苜蓿壓扁收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)
第十周~第十二周 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明
第十三周~第十四周 整理資料準(zhǔn)備答辯
參考文獻(xiàn)
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學(xué)生簽名
年 月 日
指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
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