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開題報(bào)告
題 目
草坪根莖采集收獲機(jī)氣吸輸送裝置的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名、學(xué)號
專業(yè)
指導(dǎo)教師姓名
職稱
一.課題的學(xué)習(xí)與理解
1.研究目的
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在草坪跟根莖采集收獲時(shí)，伴隨著根莖尚有大量的泥土砂石被甩刀甩了上來。為了保證根莖采集收獲的質(zhì)量，必須在草坪根莖采集收獲機(jī)上添加一個(gè)清選裝置，即草坪根莖采集收獲機(jī)的氣吸輸送裝置。
2.課題背景
草坪進(jìn)入人類的生產(chǎn)和生活，對人類賴以生存的環(huán)境起著美化、保護(hù)和改善的良好作用，堪稱 “文明生活的象征，游覽休假的樂園，生態(tài)環(huán)境的衛(wèi)士，運(yùn)動(dòng)健兒的搖籃 ”。草坪，也稱草地，一般是指 “園林中用人工鋪植草皮或播種草種培養(yǎng)形成的整片綠色地面，是風(fēng)景林的重要組成部分之一，是可供觀賞或作游憩活動(dòng)的場地?！币灿腥苏J(rèn)為草坪是 “多年生、性單一的草種，均勻密植，成片生長的綠地?！辈萜旱膽?yīng)用非常廣泛，在公園、風(fēng)景區(qū)、高速公路、廣場、小區(qū)、運(yùn)動(dòng)場等都發(fā)揮著重要的綠化和美化的效果，對于改善人類的居住環(huán)境著舉足輕重的地 位，為建設(shè)環(huán)保、健康的現(xiàn)代化園林城市起著不可忽略的作用。
上世紀(jì) 90年代初，我國草坪業(yè)處于起步階段，經(jīng)過近 20年的發(fā)展，草坪業(yè)已經(jīng)作為要的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的高速發(fā)展。草坪的繁殖、建植、維護(hù)技術(shù)日漸成熟，同時(shí)也面著一系列亟待解決的問題。
目前，我國草坪的建植主要有種子繁殖和營養(yǎng)體繁殖兩種方法。通常種子繁殖所需的產(chǎn)成本低、勞動(dòng)力費(fèi)用少，但草坪成坪時(shí)間較長；營養(yǎng)繁殖成本相對較高，但能滿足建坪周短的要求，而一些草坪草因不易獲得種子只能采用營養(yǎng)體繁殖。利用種子繁殖，存在進(jìn)口優(yōu)良種籽成本高，遺傳背景單一，對環(huán)境適應(yīng)能力差，要求養(yǎng)護(hù)管理水平高等缺點(diǎn)。目前國內(nèi)良草坪基本無種子，因此大多采用無性繁殖方式。鋪草皮卷具有草坪草遺傳性基本相同，能保持原有的優(yōu)良性質(zhì)，不會(huì)出現(xiàn)性狀分離，且成坪時(shí)間短，見效快等優(yōu)點(diǎn)，形成 “瞬間草坪”等優(yōu)點(diǎn)，因此是目前營養(yǎng)體繁殖中最普遍的方法。但每鏟一茬草皮，帶走3~5 cm厚的表土不僅增加運(yùn)輸成本，而且破壞有限的耕地資源，造成雜草和病蟲卵的傳播。利用撒莖覆土法繁，可以解決以上諸多問題。1988年，江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳志一老師發(fā)明了“種莖直播法”，1993年獲得國家發(fā)明專利。匍匐莖是單株植物或者是含有幾個(gè)節(jié)的植株的一部分，節(jié)上可以長出新的植株。通常莖可以帶有少量的根和葉。以春末夏初效果最好，草段生根快，返青、成坪迅速、周期短。但獲得大量的草莖比較困難，必須把草皮鏟起，經(jīng)過粉碎后才能獲得莖因此未得到推廣和應(yīng)用。2003年，江蘇山水建設(shè)集團(tuán)有限公司姚鎖坤等提出了“草坪草根莖規(guī)?；a(chǎn)工藝”，通過：根莖采集——簡單處理、收集——貯藏——直播——養(yǎng)護(hù)——成坪，并參考草坪梳草機(jī)的原理，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出草坪草根莖采集收獲機(jī)。
3.課題意義
在草坪建植中，應(yīng)用到的草坪機(jī)械大部分以草坪修剪機(jī)為主，如割灌打草機(jī)、草坪修剪機(jī)、草坪修剪車等。我國的草坪機(jī)械的研究較晚，起步于20世紀(jì)70年代末，但發(fā) 展很快，目前已有一批企業(yè)開始批量生產(chǎn)各類草坪機(jī)械，如南通縱橫國際股份有限公司、中浩園林機(jī)械有限公司等。草坪機(jī)械品種比較單一性能、質(zhì)量和制造水平還比較落后。國外發(fā)達(dá)國際發(fā)展草坪機(jī)械有近百年歷史，發(fā)達(dá)國際大部分城市的園林綠化作業(yè)從公共綠地到家庭綠地的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，著名的品牌有美國的 MTD、TORO、JOHNDEERE，瑞典的HUSQVARNA以及日本的HONDA等。然而，草坪根莖采集機(jī)械在國內(nèi)外尚屬空白，目前僅江蘇山水建設(shè)集團(tuán)有限公司研制的“專用草坪根莖采集機(jī)”獲得國際發(fā)明專利。新研制的4JC-600型草坪根莖采集機(jī)具有工作穩(wěn)定、生產(chǎn)率高，采集質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，它適用于采用根莖繁殖的草坪草如狗牙根、天堂草、百慕大、結(jié)縷草、假儉草等。根莖種植后經(jīng)過一個(gè)月左右就能返青成坪。與傳統(tǒng)的移植草皮進(jìn)行種植相比，每年能多生產(chǎn) 2～3茬草坪，與人工采集根莖相比，大大提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了草坪種莖的規(guī)?；杉?，使得草坪無性繁殖方式——根莖直播法的推廣成為可能。解決了目前草籽幾乎依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，同時(shí)解決了國內(nèi)引進(jìn)的優(yōu)良草坪草無種籽，需要采用營養(yǎng)體繁殖方式的難題。機(jī)械采集草坪種莖直播種植草坪的方法具有加工簡單、運(yùn)輸建植成本低等優(yōu)點(diǎn)。用收獲根莖直播建坪的成本不到商品草皮的 1/3，另外根莖運(yùn)輸成本不到草皮運(yùn)輸成本的 1/5。經(jīng)試驗(yàn)，1㎡的根莖可播植5～8 ㎡，而草皮間鋪一般為1㎡可鋪設(shè) 2～3㎡,直接經(jīng)濟(jì)收入1㎡可增加6～15元，再加上綠化面積增收18元以上，因此1㎡產(chǎn)值可達(dá)24～33元,效益顯著。由于種植方便、成坪迅速、草坪質(zhì)量高，同時(shí)還能對現(xiàn)有農(nóng)田實(shí)施有效保護(hù)，可廣泛應(yīng)用草坪農(nóng)場、草坪養(yǎng)護(hù)公司、企事業(yè)單位的綠化部門以及草坪種植專業(yè)戶等，因此草坪根莖采集機(jī)有廣闊的應(yīng)用前景。草坪根莖采集收獲機(jī)的應(yīng)用，不但可以節(jié)約我省有限的土地資源，在不破壞原有草坪的基礎(chǔ)上，規(guī)?；杉o，解決了現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)建設(shè)中需求量大與種源匱乏之間的矛盾；同時(shí)可以將原有草坪養(yǎng)護(hù)過程中獲得的根莖垃圾加以利用，變“廢”為“寶”，成為草坪新種源，徹底扭轉(zhuǎn)草坪養(yǎng)護(hù)只入無產(chǎn)出的現(xiàn)狀，產(chǎn)生明顯的草坪養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，將扭轉(zhuǎn)目前進(jìn)口優(yōu)良無籽草坪品種壟斷國內(nèi)市場的現(xiàn)狀，并推動(dòng)我省園林機(jī)械化的發(fā)展。
二 課題研究的基本內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及要解決的主要問題
2.1基本內(nèi)容
基本參數(shù)
1.配套動(dòng)力：5-8HP
2.工作幅寬：500mm
3.采集工作部件形式：甩刀
4.前進(jìn)速度 1m/s 0.5m/s
5.氣吸形式：貫流風(fēng)機(jī)
6.貫流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1100r/min
2.2主要問題
對草坪根莖采集收獲機(jī)的氣吸輸送裝置有以下兩種方案：
1. 用貫流風(fēng)機(jī)作為氣吸輸送裝置；
2. 用鼓風(fēng)機(jī)等其它風(fēng)機(jī)作為氣吸輸送裝置；
通過對各種風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)的比較，并根據(jù)實(shí)際的需要，本設(shè)計(jì)決定采用貫流風(fēng)機(jī)作為草坪根莖采集收獲機(jī)的氣吸輸送裝置。原因如下：雖然貫流風(fēng)機(jī)的工作原理較為復(fù)雜，在工程中應(yīng)用也比較晚，但是貫流風(fēng)機(jī)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：其出風(fēng)口氣流沿軸向分布比較均勻，特別是當(dāng)風(fēng)機(jī)沿軸向的寬度與風(fēng)機(jī)的葉輪直徑之比很大時(shí)更為顯著。這是其它類型的風(fēng)機(jī)很難達(dá)到的。此外，貫流風(fēng)機(jī)還是具有較高的動(dòng)力系數(shù)和流量系數(shù)，能以較小的直徑和較低的轉(zhuǎn)速滿足草坪根莖采集收獲機(jī)的氣吸輸送裝置所需要的均勻氣流速度。
草坪根莖采集收獲機(jī)的氣吸輸送裝置主要包括兩個(gè)部分，一部分是貫流風(fēng)機(jī)，它利用葉輪的旋轉(zhuǎn)，在進(jìn)風(fēng)口處形成一個(gè)負(fù)壓。從而使質(zhì)量較輕的根莖被吸上來。而把質(zhì)量較重的泥土，砂石留在了篩板上。第二個(gè)部分是振動(dòng)篩。它主要是利用其自身的振動(dòng)，把存在其上的顆粒較小的泥土、砂石從篩孔中漏到地面上。
本文主要對貫流風(fēng)機(jī)的幾何參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了分析、研究和設(shè)計(jì)，確定了其傳動(dòng)方案，并對貫流風(fēng)機(jī)的軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算及校核。選擇并校核了軸承和鍵。同時(shí)對振動(dòng)篩進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)，確定了其幾何參數(shù)及篩孔的分布情況。最后對貫流風(fēng)機(jī)及振動(dòng)篩進(jìn)行了裝配和布置。
三 課題研究計(jì)劃與寫作提綱
(1) 設(shè)計(jì)步驟
調(diào)研收集設(shè)計(jì)資料——根據(jù)所給定的參數(shù)制定總體設(shè)計(jì)方案——完成總裝圖及部裝圖——完成零件圖——編寫設(shè)計(jì)說明書。
(2)設(shè)計(jì)安排
第 1 周（20**年2月25日----20**年3月3日）：
檢查寒假外文翻譯情況，下達(dá)具體畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生撰寫開題報(bào)告，熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容，查閱有關(guān)資料
第 2 周——第 3 周（20**年3月4日----20**年3月17日）：
參觀實(shí)驗(yàn)室或有關(guān)廠家，增加感性認(rèn)識，方案論證并確定設(shè)計(jì)方案，完成相關(guān)計(jì)算
第 4 周——第 5 周（20**年3月18日----20**年3月31日）：
完成草坪根莖收獲機(jī)氣吸輸送裝置的機(jī)械部分設(shè)計(jì)，擬定設(shè)計(jì)草圖
第 6 周——第 7 周（20**年4月1日----20**年4月14日）：
完成草坪根莖采集收獲機(jī)氣吸輸送裝置的機(jī)械部分設(shè)計(jì)總圖及有關(guān)零件設(shè)計(jì)圖
第 8 周（20**年4月9日----20**年4月21日）：
提交第1-8周的《指導(dǎo)記錄表》、《實(shí)習(xí)報(bào)告》和已做的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，由指導(dǎo)老師初審后上交學(xué)院
第 9 周——第 13 周（20**年4月22日----20**年5月26日）：
在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下修改并完成設(shè)計(jì)，完成相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，同時(shí)撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，并提交指導(dǎo)老師初審
第 14 周——第 16 周（20**年5月27日----20**年6月14日）：
修改畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙及說明書，完成后參加畢業(yè)答辯
(3) 寫作提綱
第1章 總體方案設(shè)計(jì)
第2章 草坪根莖采集收獲機(jī)氣吸輸送裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1總體設(shè)計(jì)
2.2貫流風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)計(jì)算
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學(xué)生簽名： 年 月 日
指導(dǎo)教師批閱意見
（指導(dǎo)教師應(yīng)對課題研究的思路、方法、對策、措施和預(yù)期成效等做出評價(jià)，并提出具體的改進(jìn)意見）
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日