小型水稻脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【半喂入式】【稻谷】【軸流滾筒式脫粒裝置】
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湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)年級(jí)專業(yè)及班級(jí)2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(3)班指導(dǎo)教師及職稱教授學(xué) 院工學(xué)院2013 年 1 月 31日畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目小型水稻脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述(選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等,不少于1000字)選題研究意義: 水稻是我國的主要糧食作物之一,具有單產(chǎn)量最高,總產(chǎn)量最穩(wěn)定的特點(diǎn)。種植面積近2600萬hm,產(chǎn)量近1.6億噸,約占世界水稻種植面積的21,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的34。占全國谷物種植面積30%,產(chǎn)量占全國糧食產(chǎn)量40%,實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)機(jī)械化在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作中的份量是不言而喻的。近些年水稻種植面積處于穩(wěn)步上升的狀態(tài)。盡管近幾年聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展迅猛 ,但由于我國地域遼闊 , 氣候和地理?xiàng)l件以及栽培品種、種植方式有較大的差異,加上經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡 , 有些聯(lián)合收獲機(jī)械的性能和部分關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟 ,在今后一段時(shí)間內(nèi), 脫粒機(jī)在我國的糧食作物收獲作業(yè)中, 特別是在山區(qū)、丘陵小塊地、間作套種和雜糧種植地區(qū)仍是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。在目前水稻收獲機(jī)械多種形式并存條件下,為了滿足廣大用戶莖桿需求量的不斷提高,在消化吸收國內(nèi)外同類機(jī)型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一種水稻半喂入脫粒機(jī)械,該機(jī)采用半喂入、弓齒滾輪脫粒、風(fēng)扇清選等機(jī)構(gòu),使其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、操作靈活、通過性與適應(yīng)性好、脫粒質(zhì)量好等特點(diǎn)。國外研究現(xiàn)狀: 脫粒裝置對(duì)作物脫粒過程的物理現(xiàn)象是比較復(fù)雜的,往往是幾種作用力同時(shí) 作用,歸納起來,脫??梢钥繘_擊、揉搓、梳刷、碾壓、振動(dòng)等原理進(jìn)行。在國外,脫粒分離裝置工作原理得到了農(nóng)機(jī)工作者普遍重視,在生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用。從1785年蘇格蘭安朱米克爾設(shè)計(jì)了在直徑為25cm圓筒上安裝4條齒板的、圓周速度為4-6m/s的紋桿滾筒,1835年美國人特納發(fā)計(jì)了釘齒滾筒開始,人們?cè)诓粩喔倪M(jìn)完善這兩種切流式脫粒分離裝置的過程中,逐漸深入詳細(xì)的分析研究。據(jù)資料記載,Kolganov (1965)研究了脫粒過程,根據(jù)他的研究,對(duì)一種谷物,籽粒從穗頭上脫下來的過程與滾筒圓周速度之間存在著一定的關(guān)系,Kolganov認(rèn)為,滾筒圓周速度和從穗頭上脫粒所需要的功的平方根有關(guān)。飽滿籽粒平均千粒重達(dá)40克,而不成熟籽粒的千粒重只有20克。相應(yīng)脫粒功為60-120克厘米,脫粒速度為17.34 米/秒,這個(gè)速度必須低于籽粒破碎臨界速度,以避免破碎。J.R.Trollopell (1982)在脫粒過程穩(wěn)定、脫粒空間一致和被脫物同質(zhì)的假設(shè)條件下,分析了被脫 物在脫粒過程中的受力狀況,從力學(xué)角度出發(fā),導(dǎo)出了可以決定整個(gè)脫粒分離過 程的六個(gè)微分方程,由于脫粒過程的復(fù)雜,即使在許多特定條件下,他仍只給出了上述微分方程組的近似解,他對(duì)這些近似解進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與試驗(yàn)值吻合,由于微分方程的假設(shè)條件過多和脫粒過程的復(fù)雜,這些微分方程在實(shí)際中應(yīng)用起來很困難。通過理論分析,(1)在谷粒任何時(shí)間被脫粒的可能性相同,(2)給定半徑上的任何 谷粒任何時(shí)間具有相等的到達(dá)凹板的可能性,(3)任何谷粒在任何時(shí)間具有相等的通過凹板篩的可能性等三點(diǎn)假設(shè)之上,他們給出了谷粒被脫粒概率分布為對(duì)脫粒時(shí)間呈指數(shù)遞減分布。在此基礎(chǔ)上,他們?cè)囼?yàn)研究了喂入速度、凹板長(zhǎng)度、滾 筒速度、滾筒直徑、凹板間隙等因素對(duì)脫粒性能的影響。除此之外,他們還試驗(yàn) 研究了脫粒功率以及脫粒損傷問題,他們認(rèn)為,谷粒在脫粒過程中的損傷與其再 被紋桿沖擊時(shí)吸收的能量有關(guān),谷粒的損傷度隨沖擊次數(shù)及沖擊程度的增加而增加,并給出了谷粒在遭受一次沖擊時(shí)所吸收的能量計(jì)算式及谷粒損傷破碎度的計(jì)算式。李異揆,川村登(1986)對(duì)軸流滾筒內(nèi)谷物的受力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行了分析研究,得到了脫粒室內(nèi)谷物的運(yùn)動(dòng)微分方程,在不同的脫粒參數(shù)下,通過計(jì)算機(jī)對(duì)微分方程進(jìn)行了求解,并與實(shí)驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。梅田斡雄(1992)對(duì)日本聯(lián)合收割機(jī)的脫粒裝置進(jìn)行了分析與研究,分析了谷物在脫粒室中的運(yùn)動(dòng),試驗(yàn)測(cè)量了谷物的抗撓剛度、質(zhì)量和振動(dòng)特性,結(jié)果是,稻谷的固有頻率小于脫粒元件的沖擊頻率,也分析了隨脫粒元件的運(yùn)動(dòng)枝梗的運(yùn)動(dòng),結(jié)論是由于摩擦力作用,脫粒中穗頭沿垂直于脫粒滾筒軸線方向運(yùn)動(dòng)。梅田斡雄還分析脫粒元件和稻谷的撞擊過程后,在將稻谷和脫粒元件假設(shè)為兩個(gè)球的條件下,分析討論了稻谷和脫粒元件的撞擊過程,計(jì)算了撞擊力,給出了稻柄的數(shù)學(xué)模型,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)論。梅田斡雄用可靠性工程方法,分析了脫粒過程,用二項(xiàng)分布描述了脫粒概率,用Weibull描述了凹板下谷粒的分布規(guī)律。運(yùn)用反饋理論描述了脫粒機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)。對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,使脫粒機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的預(yù)測(cè)成為可能。PetreI.Miu(2002-2008)對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的切流脫粒分離裝置和縱軸流脫粒分離裝置進(jìn)行分析和研究,梅田斡雄對(duì)傳統(tǒng)聯(lián)合收割機(jī)軸流滾筒脫粒過程分析的基礎(chǔ)上,建立了傳統(tǒng)軸流滾筒的一個(gè)較為詳盡的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行了驗(yàn)證。其還對(duì)切流脫粒分離裝置和軸流脫粒分離裝置脫粒過程分析的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了兩種脫粒分離裝置的數(shù)學(xué)模型,該模型能對(duì)未脫凈率、谷粒的損失等進(jìn)行定量分析,模型經(jīng)過驗(yàn)證是有效的。注:此表如不夠填寫,可另加頁。研究方案(研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等)研究目的: 由于我國地域遼闊 , 氣候和地理?xiàng)l件以及栽培品種、種植方式有較大的差異,加上經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡 , 有些聯(lián)合收獲機(jī)械的性能和部分關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟 ,在今后一段時(shí)間內(nèi), 脫粒機(jī)在我國的糧食作物收獲作業(yè)中, 特別是在山區(qū)、丘陵小塊地、間作套種和雜糧種植地區(qū)仍是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。研究?jī)?nèi)容:在我國南方,水稻是主要的作物,每年水稻收獲時(shí)脫粒的工作量相當(dāng)大,而且在南方地區(qū)多為丘陵,不便于大型收獲機(jī)作業(yè),所以需要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理,操作簡(jiǎn)便的小型脫粒機(jī)。要求能夠長(zhǎng)時(shí)間正常工作,水稻脫凈率高,籽粒破碎率低,籽粒清潔率高,脫粒滾筒內(nèi)不易存留雜物且便于清潔。方便攜帶,能適應(yīng)野外工作,結(jié)構(gòu)流暢,功耗低。研究方法:針對(duì)半喂入小型水稻脫粒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)際工作情況,查閱相關(guān)文獻(xiàn),總結(jié)小型水稻脫粒結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路;以農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際工作環(huán)境為背景,對(duì)小型水稻脫粒結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、參數(shù)的確定等問題進(jìn)行了分析研究; 計(jì)算得出小型水稻脫粒機(jī)的能耗、傳動(dòng)方案、傳動(dòng)比等。預(yù)期成果:1 完成傳動(dòng)系統(tǒng),操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)2完成數(shù)據(jù)計(jì)算,主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算或校核3完成主要零部件的技術(shù)設(shè)計(jì),繪制零件圖和裝配圖4完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書條件保障:1學(xué)院有對(duì)這方面進(jìn)行過比較深入的老師2學(xué)校有較齊全的硬件設(shè)備3本人有一定專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)4前人對(duì)縱軸流小型水稻脫粒結(jié)構(gòu)的研究對(duì)我有很大幫助進(jìn)程計(jì)劃(各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等)2012.11.122013.01.24 選題、了解課題內(nèi)容及要求2013.01.252013.01.31 資料匯總、查閱參考文獻(xiàn),完成開題報(bào)告2013.02.012013.03.10 初步擬定設(shè)計(jì)方案,完成草圖設(shè)計(jì)2013.03.112013.04.10 畫出三維模擬圖、完成裝配圖紙、撰寫計(jì)算說明書2013.04.112013.04.15 中期檢查2013.04.162013.04.30 提交畢業(yè)論文初稿2013.05.012013.05.12 再次修改畢業(yè)論文初稿、提交正稿2013.05.132013.05.20 整理畢業(yè)論文,準(zhǔn)備畢業(yè)答辯論證小組意見 組長(zhǎng)簽名: 20 年 月 日專業(yè)委員會(huì)意見專業(yè)委員會(huì)主任簽名: 20 年 月 日注:1.此表可用黑色簽字筆填寫,也可打印,但意見欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫。2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。
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