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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 課題名稱 番茄收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 郭 毅 學(xué) 號 8031212225 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級 農(nóng)機(jī) 16 2 指導(dǎo)教師 王紅飆 起止時(shí)間 2015 12 1 2016 5 29 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 番茄收獲機(jī)的研究設(shè)計(jì) 1 番茄收獲機(jī)研究設(shè)計(jì)的目的及意義 1 1 課題來源 社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐的需要 1 2 目的及意義 目前中國已成為繼美國之后世界第二大加工番茄生產(chǎn)基地 其加工番茄的種植面 積約占世界總種植面積的 28 是我國最大的加工番茄生產(chǎn)基地 其具有發(fā)展加 工番茄生產(chǎn)得天獨(dú)厚的農(nóng)業(yè)資源 晝夜溫差大 日照時(shí)間長 干燥炎熱 病蟲害少 獨(dú)特的自然條件為大規(guī)模發(fā)展加工番茄產(chǎn)業(yè)提供了非常有利的條件 約占中國加工番 茄的種植面積的 80 左右 2009 年番茄種植面積已達(dá) 158 萬畝 番茄產(chǎn)量達(dá)到 744 萬噸 生產(chǎn)番茄制品 101 46 萬噸 然而 目前的加工番茄普遍采用人工采收 勞動(dòng)強(qiáng)度大 生產(chǎn)效率低 費(fèi)時(shí)費(fèi)力 采收費(fèi)用高 且常由于采收不及時(shí) 造成大量 的加工番茄腐爛在地里 而正值的秋收季節(jié)之時(shí) 致使勞動(dòng)力極為緊缺 但經(jīng)過 十幾年的發(fā)展 的 紅色產(chǎn)業(yè) 發(fā)展迅猛 產(chǎn)量逐年遞增 大力發(fā)展番茄產(chǎn)業(yè) 加快發(fā)展步伐 就促使番茄收獲實(shí)現(xiàn)機(jī)械化 番茄收獲是農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié) 目前大都是人工采收 生產(chǎn)效率低 而番茄成熟季節(jié)與棉 花成熟季節(jié)相同 由于是棉花大省 占用勞動(dòng)力很多 往往都是因?yàn)閯趧?dòng)力不足 影響了番茄的最佳成熟時(shí)節(jié) 嚴(yán)重影響了番茄的品質(zhì) 造成了一定的損失 由于進(jìn)口 番茄收獲機(jī)存在價(jià)格昂貴服務(wù)周期長和收費(fèi)高等問題 對我國番茄機(jī)械化采收技術(shù)的 推廣和普及造成很大障礙 嚴(yán)重影響了和兵團(tuán)番茄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 為此 設(shè)計(jì)一種番茄收獲機(jī) 并對該機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行研制 該機(jī)可同時(shí)完成番茄秧的切割 果秧分離和輸送等工作 二 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2 1 國外現(xiàn)狀 美國是世界上加工番茄生產(chǎn)第一大國 采用機(jī)械化收獲以后 不但促進(jìn)了番茄種 植規(guī)模的擴(kuò)大 而且使番茄收獲費(fèi)用從占生產(chǎn)總費(fèi)用的 50 降低到 16 種植面積的 擴(kuò)大和收獲費(fèi)用的降低對提高美國番茄產(chǎn)業(yè)的競爭力起到了極大的促進(jìn)作用 美國加工番茄機(jī)械化收獲與其它作物機(jī)械化收獲發(fā)展過程的最大區(qū)別是 加工番 茄機(jī)械化收獲的發(fā)展充分體現(xiàn)了農(nóng)藝與機(jī)械化技術(shù)的結(jié)合 它是首先通過選育出適于 機(jī)械化收獲的品種之后 才著手研制番茄收獲機(jī)的 1962 年以后 適于機(jī)械化收獲的 番茄品種達(dá)到成熟之后 番茄機(jī)械化收獲才逐漸得到推廣應(yīng)用 到 1968 年 美國加 工番茄機(jī)械化收獲水平就達(dá)到了 80 美國番茄收獲過程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了向自走式大型化自動(dòng)化方向的發(fā)展 從早期人工輔 助作業(yè)的半機(jī)械化番茄收獲機(jī)過渡到牽引式番茄收獲機(jī) 再發(fā)展裝有光電識別選果的 自走式大型化收獲機(jī) 2 2 國內(nèi)現(xiàn)狀 是我國番茄主要種植地區(qū) 目前機(jī)械化程度也已越來越高 但要實(shí)現(xiàn)完全自 動(dòng)化還需要很長一段時(shí)間的努力 目前番茄收獲機(jī)械化存在的問題主要有一下幾 個(gè)方面 1 番茄品種還不能完全適應(yīng)機(jī)械化收獲 2 缺乏與機(jī)械化收獲相適應(yīng)的科學(xué)種植和田間管理規(guī)范 3 缺乏機(jī)械化收獲番茄的收購標(biāo)準(zhǔn) 4 缺乏適用的番茄收獲機(jī) 5 番茄種植戶規(guī)模較小 6 番茄收獲時(shí)間過于集中 因此 在很長的一段時(shí)間內(nèi) 人工采摘仍將是地區(qū)番茄收獲的主要方式 相 對于人工收獲來說 番茄收獲機(jī)明顯是一個(gè)良好的選擇 是既可以節(jié)約勞動(dòng)力又可以 節(jié)約成本的一種機(jī)械 三 本課題所要研究的內(nèi)容 目標(biāo)及可行性分析 3 1 研究內(nèi)容 本機(jī)的主要構(gòu)成有采摘頭 輸送裝置 振動(dòng)分離裝置等 通過本機(jī)能一次性完 成對番茄的收獲 1 采摘頭 一種切割撿拾裝置 主要由切割組件和撿拾組件兩部分組成 主要對于番茄秧的 切割及撿拾 2 震動(dòng)分離裝置 分離裝置通過旋轉(zhuǎn)擊打 實(shí)現(xiàn)番茄果實(shí)與莖秧的分離 3 2 研究目標(biāo) 本機(jī)能一次性完成對番茄的收獲 要求番茄植株直立 不枯萎 番茄果實(shí)成熟期 集中 成熟度 70 85 果實(shí)堅(jiān)挺 抗壓性強(qiáng) 番茄的種植模式適合機(jī)械化采收 工作時(shí)由切割撿拾裝置將生長在田間的番茄秧切割下來 果秧輸送鏈將番茄果秧 輸送到果秧分離裝置 通過分離裝置的周期性振動(dòng) 實(shí)現(xiàn)番茄果與秧的分離 分離后 的番茄秧被拋秧輸送鏈拋落到田間 番茄經(jīng)卸料輸送鏈輸送到運(yùn)輸拖車上 3 3 可行性分析 本課題采用綜合了很多常見的機(jī)械設(shè)備 比如液壓裝置 傳送帶等 通過本科四年的學(xué)習(xí) 本人已掌握了機(jī)械繪圖知識 農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置的基本知識和 基本理論 同時(shí)還掌握了計(jì)算機(jī)繪圖軟件 Auto CAD Pro ENGINEER Solidworks 的應(yīng)用 了解一般機(jī)械的工作原理和特性 所以有信心完成本課題 四 本課題需要重點(diǎn)研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 本課題重點(diǎn)研究番茄收獲時(shí)的的收割 輸送 分離 其關(guān)鍵的問題就是收獲機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)及其他輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 具體的解決的思路如下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計(jì) 五 工作條件及解決方法 1 萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料 了解番茄收獲機(jī)及收獲機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案 3 查閱相關(guān)資料 了解番茄收獲機(jī) 以確定方案中所需的收獲機(jī)構(gòu) 4 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教 5 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖 6 參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核 六 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 工作進(jìn)度 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 3 周 第 5 周 設(shè)計(jì)總體方案 第 6 周 第 9 周 結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 七 參考文獻(xiàn) 1 江英蘭 梁榮慶 坎雜 李成松 譚洪洋 馮玉磊 番茄收獲機(jī)果秧分離裝置液壓系統(tǒng) 能耗分析 J 農(nóng)機(jī)化研究 2012 06 51 54 2 李成松 坎雜 譚洪洋 張若宇 孫日賓 陳端鳳 4FZ 30 型自走式番茄收獲機(jī)的研制 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2012 10 20 26 3 江英蘭 李成松 馮玉磊 坎雜 番茄收獲機(jī)割臺特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀 J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012 10 6325 6327 4 高治國 齊偉 王玲玲 鄧成偉 程蘭蘭 高愛弟 郭健 國產(chǎn) 4FZ 2 型自走式番茄收獲 機(jī) J 農(nóng)機(jī)化 2012 02 23 24 5 李成松 坎雜 譚洪洋 4FZ 30 型自走式番茄收獲機(jī)的研制 J 農(nóng)機(jī)化 2012 03 60 61 6 高治國 鄒邦權(quán) 齊偉 郭健 王玲玲 高愛弟 鄧成偉 程蘭蘭 番茄收獲機(jī)采摘頭的 改進(jìn)設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化 2012 06 14 21 7 高治國 齊偉 郭健 4FZ 2 型自走式番茄收獲機(jī)的總體設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化研究 2013 06 110 112 8 周軍平 郝朝會(huì) 楊學(xué)軍 金鑫 孫星 王錦江 番茄收獲機(jī)喂入機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性分析與 參數(shù)優(yōu)化 J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2013 S2 75 79 85 9 彭霞 曹杰 徐為民 番茄收獲機(jī)割臺的研究與設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2008 08 11 14 10 盧勇濤 李成松 陳永成 陳亞琳 番茄收獲機(jī)果實(shí)分離機(jī)構(gòu)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) J 農(nóng)機(jī)化 2008 04 11 13 11 彭霞 番茄收獲機(jī)割臺部分的設(shè)計(jì)及仿真研究 D 石河子大學(xué) 2009 12 李成松 陳端鳳 坎雜 馮玉磊 秦金偉 自走式番茄收獲機(jī)調(diào)平液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) J 液壓與氣動(dòng) 2014 01 18 22 26 13 孫富 師帥兵 國內(nèi)外幾種番茄收獲機(jī)的比較研究 J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2015 01 49 51 14 吳大勇 畢新勝 王磊 番茄收獲機(jī)液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究 J 農(nóng)機(jī)化研究 2010 09 23 26 15 李成松 坎雜 譚洪洋 張若宇 孫日賓 陳端鳳 4FZ 30 型自走式番茄收獲機(jī)的研制 A 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì) 2012 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)國際學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 C 中國農(nóng)業(yè)機(jī) 械學(xué)會(huì) 2012 6 16 坎雜 田學(xué)艷 任衛(wèi)新 SL350 型番茄收獲機(jī)的引進(jìn)與試驗(yàn) J 農(nóng)機(jī)化 2000 06 20 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日