1869_GD1型山藥收獲機設計

1869_GD1型山藥收獲機設計,_gd1,山藥,收獲,收成,設計 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 1 頁GD1 型山藥收獲機設計文獻綜述摘 要本次設計的山藥收獲機由動力裝置，傳動裝置和挖掘裝置三部分組成。動力裝置包括兩部分，一部分由柴油驅動的農用拖拉機，提供收獲工具的旋轉運動。另一部分是由小電動機驅動的液壓系統(tǒng)，提供收獲工具豎直方向的運動。挖掘部分采用空心螺旋鋼片工具旋轉帶出山藥。該機結構簡單、巧妙、合理，可以完成機械化的收獲作業(yè)，省力、省時，效率可提高拾多倍，可以大大普及推廣深土經(jīng)濟農作物的種植，提高農民的經(jīng)濟效益。關鍵詞：山藥收獲機，液壓系統(tǒng)，空心螺旋鋼片工具 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 2 頁1 前言塊根或塊莖類作物收獲機械分為拔取式和挖掘式。其中挖掘式收獲機是先切掉莖葉，然后再挖出塊根，并將土壤和夾雜物與塊根分離。塊莖類作物的收獲機械化是農業(yè)機械化的重要內容。花生、馬鈴薯、大蒜、甜菜等塊莖類作物的生長特點決定了其收獲機具結構特殊性、復雜性和高動力消耗。用機械收獲代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工勞動，不僅能達到省工、省時的目的，而且能提高收獲效果，降低損失率。山藥種植南起廣西北至陜西省，東起河北，西至云南省，由于其經(jīng)濟利益非?？捎^，固得到了大面積的種植。目前，在山藥收獲時，我們一般采用人工挖掘的方式，即用鐵锨挖掘， 這樣收獲既費工、費時，每人每天只能挖 30 米左右，而且還容易將山藥折斷。現(xiàn)在，也有采用套筒式挖掘，就是將一套筒套住山藥，借助機械用力下壓而將山藥取出，但由于山藥的長勢和長短不易掌握，也容易使山藥折斷，而且每人每天只能挖半畝左右，效率低下。為了克服目前農作物，尤其是山藥等深土農作物收獲的難題，廣大設計者進行了刻苦的鉆研?，F(xiàn)在市面上山藥收獲機都是開溝機，這種機械收獲方式雖然節(jié)省了一部分勞力，但并沒有使山藥的整個收獲過程機械化，因此得不到廣泛的應用。目前，在經(jīng)濟全球化的背景下，我國農業(yè)機械面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。積極開發(fā)研制出全機械化得山藥收獲機對農業(yè)生產具有重要意義。 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 3 頁2 挖掘收獲機械簡介早在 20 世紀 40 年代初，美國、加拿大、荷蘭及前蘇聯(lián)等國就開始研制與推廣應用花生、馬鈴薯、甜菜等挖掘收獲類作物的作業(yè)機械，并于 20 世紀 50 年代末全面實現(xiàn)了花生、馬鈴薯、甜菜等挖掘收獲類作物的生產機械化。 70 年代主要是研制大功率自走式塊莖類作物聯(lián)合收獲機械。 在亞洲,日本對根菜(蘿卜、山藥、青芋、胡蘿卜等) 機械的研究從 20 世紀 60 年代開始,近幾年韓國、日本生產了小型挖掘機。國外發(fā)達國家自主研制的挖掘收獲機械具備較高的技術水平。以大型為主，聯(lián)合收獲機械居多，在國外馬鈴薯收獲機械中,挖掘機的生產和使用所占的比例趨于下降,而聯(lián)合收獲機得到了迅速發(fā)展，而且將傳感技術控制土壤喂入量、馬鈴薯傳運量以及分級裝載等高新技術融于機具之中,很大程度上減少了人工勞作程度,使馬鈴薯與土壤的分離更徹底,且損傷更小。國內從 20 世紀 60 年代開始引進國外根莖挖掘機械，主要用于花生和薯類等短根莖作物收獲。20 世紀 80 年代始，我國就有根莖收獲機械的研制，但由于需要較高的動力消耗，與我國保有量巨大的小型拖拉機難以配套，且普遍存在可靠性差、作業(yè)質量不穩(wěn)定等諸多問題。進入 20 世紀 90 年代，在引進消化吸收的基礎上，我國部分地區(qū)研制開發(fā)出了一些花生、馬鈴薯等挖掘收獲類作物收獲（挖掘）機，但是始終未形成成熟產品。從引進到自主研發(fā)，我國挖掘收獲機械的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了一些突破，生產出了 4U-80 型薯類（塊莖）收獲機、銀河 4KJW 系列塊莖挖掘機等一系列塊莖作物挖掘收獲機械；在吸收國外先進技術的基礎上,我國優(yōu)化設計并生產出了背負式 4UL21 型馬鈴薯聯(lián)合收獲機；大蒜、甜菜、中藥等地下塊莖作物收獲機械的研發(fā)也取得了一些進展，在一定范圍內投入了使用。根莖挖掘收獲機械的使用，減輕了人們的勞動強度，提高了工作效率。然而，目前我國應用的此類機械多數(shù)是對國外引進機械的模仿或簡單的技術改進，花生、馬鈴薯、甜菜等機械化收獲裝備至今仍以中小型挖掘機的研制和推廣為主，存在技術水平不高、結構單一、適應性差、質量較差等問題，很多仍然處于起步階段。例如，我國的花生收獲還是以人工為主，僅有少部分地區(qū)使用花生挖掘犁和花生收獲(挖掘)機，機械化聯(lián)合收獲幾乎為零。 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 4 頁3 挖樹坑機挖樹坑機，設計人徐臻，這種挖樹坑機包括有動力機構、與動力機構輸出軸相連的變速箱、與變速箱輸出軸相連的傳動機構、傳動機構包括有小傘齒輪、與小傘齒輪輸出軸相咬合的大傘齒輪、置于大傘齒輪中間與大傘齒輪咬合的豎向方軸；在傳動機構外部設有與傳動機構套，在方軸頂端設有絲杠、在絲杠外部設有與絲杠吻合的螺母，螺母與傳動機構套固定連接，在方軸下部設有鉆頭裝置。優(yōu)點是：機構簡單、和小四輪拖拉機配套使用，其效率高、耗能低、鉆坑標準、單人操作，省功省力，在較硬的土地上，每小時可鉆 80—100 個坑，坑深可根據(jù)鉆桿的長度，坑深度和坑直徑長度的不同，其是人的 8—10 倍。挖樹坑機的結構原理圖如圖 1 所示：圖 1 挖樹坑機結構原理 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 5 頁4 空心螺旋鋼片工具本實用新型的目的，就是要提供一種采用機械挖掘、不損傷山藥、 工作效率高的山藥收獲機。故采用空心螺旋鋼片工具。此工具是中空的軸 1 外側焊接上螺旋鋼片 2。中空軸 1 與大錐齒輪配合段內設有液壓推出機構 3?？蛰S 1 下端加工有鋸牙 4，便于工具快速的進入土壤。工作原理：工具旋轉下移，將連同山藥在內的土柱打入山藥收獲工具內，然后由液壓系統(tǒng)控制提出山藥收獲工具，在通過頂出機構將山藥土柱頂出，最后人工清理出山藥。結構如下圖 2 所示：圖 2 空心螺旋機構 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 6 頁總 結我對山藥收獲機的結構與組成有了初步的了解，經(jīng)過初步的思考，我參考挖樹坑機和挖坑機，初步設計了山藥收獲機的整體結構。這種山藥收獲機主要由動力裝置、傳動裝置和深土作業(yè)工具三大部分構成。由柴油驅動的農用拖拉機，提供收獲工具的旋轉運動。由小電動機驅動的液壓系統(tǒng)，提供收獲工具豎直方向的運動。挖掘部分采用空心螺旋鋼片工具旋轉帶出山藥。在后面的設計過程中，我會根據(jù)需要不斷調整和改進設計方案，我相信這次資料的規(guī)整對今后的設計工作意義重大，希望在以后的工作中完善并開拓思路，爭取完成一份完美的設計。參考文獻[1] 閆志利，?？×x.我國作物收獲技術研究應用的現(xiàn)狀與前景展望.河北農業(yè)科學，2009(2)[2] 金誠謙,吳崇友,王煥然.塊莖類作物機械化收獲需重點解決的技術問題,農業(yè)裝備技術,2006(3) [4] 濮良貴.紀名剛.機械設計.北京：高等教育出版社，2006[5] 秦方有.汽車內燃機原理.北京：北京理工大學出版社，1997[6] 王俊發(fā),馬旭,馬瀏軒,楊傳華.根莖類中藥材收獲裝備現(xiàn)狀及其收獲工藝.農機化研究, 2009(12)[7] 夏建中.土力學.北京：中國電力出版社，2009[8] 董慶華.機械零件. 北京：中國農業(yè)機械出版社，1990[9] [劉鴻文.材料力學. 北京：人民教育出版社，1990[10] 胡志超,王海鷗,彭寶良,田立佳,計福來.國內外花生收獲機械化現(xiàn)狀與發(fā)展. 中國農機化,2006(5)[11] 曾山，馬鈴薯收獲機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.貴州農業(yè)科學,2009[12] 申屠留芳.孫星釗中粘壤土塊莖類作物收獲機的研究與開發(fā).農機化研究,2003(4)[13] R.L.Wernli. AUV’S-The Maturity of the Technology. OCEANS’ 99 MTS/IEE Coference Proceedings.[14] J.Westwood. Future Prospects for AUVs. A Presentation to the Maridan ‘PING’ Symposium. Copenhagen,1999,9.