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畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
1.本課題的來源及研究目的和意義：
我國(guó)地域廣袤，而且作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，有著先天獨(dú)厚的發(fā)展畜牧業(yè)的條件。我國(guó)草原遼闊，類型繁多，資源豐富，是巨大的天然寶藏。由于我國(guó)的飼草壓捆技術(shù)設(shè)備與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距，而且多為仿造產(chǎn)品，主要工作部件結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇不當(dāng)，生產(chǎn)規(guī)模較少，設(shè)備質(zhì)量欠佳，遠(yuǎn)不能滿足日益擴(kuò)大的國(guó)內(nèi)草產(chǎn)品生產(chǎn)加工設(shè)備市場(chǎng)的需要。提高國(guó)產(chǎn)壓捆機(jī)的質(zhì)量，無疑會(huì)對(duì)畜牧業(yè)發(fā)展起到革命性作用。雖然市場(chǎng)上國(guó)外產(chǎn)品質(zhì)量較好，但價(jià)格太高(例如黑龍江大慶農(nóng)場(chǎng)進(jìn)口的NewHolland公司生產(chǎn)的一款高密度壓捆機(jī)造價(jià)30萬美元)，不適合國(guó)內(nèi)的消費(fèi)水平，所以開發(fā)性能良好、自動(dòng)化程度高而且價(jià)格適中的國(guó)產(chǎn)壓捆機(jī)將是我國(guó)飼草商品化生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，對(duì)促進(jìn)飼草產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程會(huì)起到舉足輕重的作用。
2.本課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及分析：
國(guó)外壓捆機(jī)的發(fā)展概況
1870年美國(guó)人迪得里克(DederiC)研制出人類歷史上的第一臺(tái)機(jī)械式固定牧草壓捆機(jī)，被改進(jìn)完善后，在歐美一些國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)30年代初，小方捆壓捆機(jī)問世，50年代生產(chǎn)進(jìn)入高峰，保有量趨于飽和，當(dāng)時(shí)美國(guó)擁有撿拾壓捆機(jī)約70萬臺(tái)，90%以上的牧草采用撿拾壓捆工藝。60年代中期，圓草捆卷捆機(jī)誕生，70年代迅速發(fā)展，80年代方、圓捆機(jī)并行發(fā)展。近年來，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的壓捆設(shè)備更成熟，結(jié)構(gòu)參數(shù)更合理，可靠性、生產(chǎn)率提高很快。國(guó)際著名的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)商如美國(guó)紐荷蘭(NewHolland)、約翰迪爾(JohnDeere)、凱斯公司，英國(guó)福格森公司，韓國(guó)成元公司，意大利GALLIGNANI公司，德國(guó)威格公司和前進(jìn)公司的壓捆機(jī)都己系列生產(chǎn)，這些設(shè)備無論在機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力配套、液壓系統(tǒng)還是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面都處理得很成功，一些新的設(shè)計(jì)理論、最新科研成果的應(yīng)用在這些機(jī)械上都有體現(xiàn)，例如在控制系統(tǒng)方面，單片機(jī)、可編程控制器(PLC)、工業(yè)控制機(jī)控制(工PC)等的自動(dòng)控制手段都得到應(yīng)用。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)等，牧草收獲己全部實(shí)行機(jī)械化，牧草已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)一大產(chǎn)業(yè)。[5][11]
國(guó)內(nèi)的研究狀況
國(guó)內(nèi)壓捆機(jī)方面的研究報(bào)道不多，只有壓捆機(jī)生產(chǎn)或改進(jìn)方面的報(bào)道，但企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量低、可靠性差。我國(guó)50年代末開始生產(chǎn)畜力固定式捆草機(jī)，60年代初，在引進(jìn)、試驗(yàn)國(guó)外小方草捆揀拾壓捆機(jī)基礎(chǔ)上，開展了小方草捆無繩壓捆機(jī)的研究。70年代中期引進(jìn)、仿造了國(guó)外的方捆機(jī)并批量生產(chǎn)，70年代末開始仿制圓捆機(jī)。近幾年，隨著市場(chǎng)對(duì)高密度草捆和農(nóng)作物秸稈捆需求量的增加，國(guó)內(nèi)的一些科研院所和高校開始研制高密度的牧草和秸稈壓捆機(jī)，主要型式可分為機(jī)械式和液壓式[12]。
3.對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求和實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性的思路：
3.1任務(wù)要求：
本次設(shè)計(jì)以牧草打捆機(jī)為研究對(duì)象，從整合知識(shí)結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，利用已學(xué)過的知識(shí)，進(jìn)行分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)拾禾和壓捆在同一個(gè)機(jī)器上同時(shí)完成，提高工作效率。然后運(yùn)用CAD軟件繪制零件圖和裝配圖。
主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：
1．根據(jù)要求，詳細(xì)了解的壓捆機(jī)的壓縮原理及構(gòu)造；
2．深入了解牧草壓捆機(jī)的各個(gè)部件工作過程；
3．壓捆機(jī)的喂入機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)；
4．撿拾器的工作原理
5．完成參數(shù)的確定和圖紙的繪制（拆分非標(biāo)準(zhǔn)零件，繪制零件圖）；
6．繪制總體裝配圖；
3.2分析：
縱觀國(guó)內(nèi)外大中型企業(yè)及飼草收獲工藝的需要及研究，飼草壓捆機(jī)將向以下方向發(fā)展：
1．產(chǎn)品多樣化、系列化，以滿足不同用戶的需求。
2．采用新技術(shù)、新工藝，改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品的使用性能和經(jīng)濟(jì)效率。電子計(jì)算機(jī)、液壓技術(shù)等的應(yīng)用將使機(jī)具的性能更先進(jìn)，操作更方便舒適。
3．?dāng)U大適用范圍，提高機(jī)具的利用率，將捆草范圍從干草擴(kuò)大到青飼料或農(nóng)作物秸稈。
4．增加草捆密度，降低功率消耗，提高壓捆機(jī)經(jīng)濟(jì)效益。
5．運(yùn)用現(xiàn)有的飼草壓縮理論設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)工作部件，以提高壓縮密度和減少功率消耗,使壓捆機(jī)效率更高，可靠性更大，性能更優(yōu)。
國(guó)內(nèi)存在的問題：
由于國(guó)內(nèi)壓捆機(jī)目前大多采用測(cè)繪或類比方法設(shè)計(jì)，在配套動(dòng)力的確定，主要部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、壓縮頻率和喂入量等工作參數(shù)的確定中很少有真正的理論依據(jù)，因而不可避免地存在配套動(dòng)力不合理，壓縮設(shè)備功率消耗大、生產(chǎn)能力低等問題，而進(jìn)口機(jī)械不僅價(jià)格昂貴，而且有些不適宜我國(guó)的國(guó)情。
4.本課題所需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題以及解決思路：
4.1重點(diǎn)研究問題：
撿拾式壓捆機(jī)的工作原理和設(shè)計(jì)，開式壓捆機(jī)和閉式壓捆機(jī)的區(qū)別，以及國(guó)外先進(jìn)牧草打捆機(jī)的工作原理以及其主要部件。
4.2解決思路：、
(1)閉式壓縮是喂入一次壓縮一次，形成一個(gè)產(chǎn)品一般壓縮一次，卸料一次，是間斷性作業(yè)。產(chǎn)品壓成后在壓捆室內(nèi)并不移動(dòng)，所以只消耗一次壓縮功率，每次壓縮之間沒有關(guān)系。
(2)開式壓縮也是喂入一次壓縮一次，一般要喂入和壓縮若干次才能形成一個(gè)產(chǎn)品。在壓捆室內(nèi)，壓縮一次形成一個(gè)草片;再喂入一次，再壓縮成一個(gè)草片，直到草片充滿壓捆室，然后再繼續(xù)喂入和壓縮，且每次壓縮所受的壓力不同。待若干草片的厚度達(dá)到草捆要求的長(zhǎng)度時(shí)，進(jìn)行打捆。捆好的草捆從壓捆室出口處陸續(xù)排出。也就是說，產(chǎn)品要經(jīng)過整個(gè)壓捆室生成。因而，生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品(按質(zhì)量計(jì))所做的功要大于閉式壓縮。在壓捆室中，活塞壓縮物料的過程，可分為三個(gè)階段:第一階段，喂入1份物料，活塞從前極點(diǎn)向后移動(dòng)，同物料接觸后，推移物料沿壓捆室移動(dòng)，使其充滿壓捆室而不對(duì)物料進(jìn)行壓縮，此階段稱為充滿階段。第二階段，活塞繼續(xù)向后移動(dòng)，開始?jí)嚎s物料，物料體積減少，密度增加，活塞面上的壓應(yīng)力增加，直到密度達(dá)到最大值，壓應(yīng)力也達(dá)到最大值。第三階段，活塞繼續(xù)向后移動(dòng)，被壓縮物料也隨之向后移動(dòng)，一直到另一個(gè)極點(diǎn)止。此階段，活塞上的壓應(yīng)力不再增加，物料密度也不再增加，稱之為移動(dòng)階段。
4.3工作原理：
壓捆機(jī)主要有撿拾器(移動(dòng)式)、輸送喂入裝置、壓捆室、草捆密度調(diào)節(jié)裝置、草捆長(zhǎng)度控制裝置、打捆裝置、曲柄連桿機(jī)構(gòu)(方捆機(jī)械式)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和牽引裝置等組成。壓捆機(jī)的成捆原理主要是用各種機(jī)械機(jī)構(gòu)來模擬人工捆束的工藝過程，完成對(duì)飼草的收集、壓實(shí)和打捆動(dòng)作。工作時(shí)，草條連續(xù)地進(jìn)入輸送喂入裝置，輸送喂入裝置在活塞回行時(shí)，把飼草從側(cè)面喂入到壓捆室內(nèi)，在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用下，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把壓捆室內(nèi)的飼草壓成草捆，活塞切刀將草層切斷，使各層能很好分開，壓好的草捆，被后面陸續(xù)成捆的草捆不斷地推向壓捆室出口。
5本可以必須的工作條件以及解決計(jì)劃：
5.1工作條件：通過現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外先進(jìn)壓捆機(jī)的資料，以及通過網(wǎng)絡(luò)搜索先關(guān)資料。通過圖書館的現(xiàn)有書籍來研究壓捆機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
5.2解決辦法：借助圖書館現(xiàn)有先關(guān)書籍，互聯(lián)網(wǎng)查閱先關(guān)文獻(xiàn)，使用制圖軟件CAD。
6完成本課題的工作方案以及進(jìn)度計(jì)劃：
6.1工作方案：
第一步：通過互聯(lián)網(wǎng)和國(guó)內(nèi)外先關(guān)資料獲取先關(guān)數(shù)據(jù)，完成牧草壓捆機(jī)的開題報(bào)告。
第二步：通過分析課題的要求，和查閱相關(guān)先進(jìn)牧草壓捆機(jī)的資料確定方形牧草壓捆機(jī)的設(shè)計(jì)和工作方案。
第三步：方案數(shù)據(jù)處理。
第四步：繪制部分零件。
第五步：完成機(jī)體轉(zhuǎn)配圖。
第六步：完成最終設(shè)計(jì)方案。
第七步：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。
6.2進(jìn)度計(jì)劃：
第1-2周：熟悉題目，開始查閱資料，完成開題報(bào)告。
第3-4周：研究資料，確定方案。
第5-6周：方案的研究，確定數(shù)據(jù)。
第7-8周：處理計(jì)算數(shù)據(jù)面設(shè)計(jì)草圖。
第9-11周：完成零件圖和裝配圖。
第12-13周：修改完成零件圖和裝配圖，完成設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯材料。
第14周：遞交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料，完成PPT,進(jìn)行答辯，
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