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塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告
課題名稱(chēng) 組合式棉桿拔桿機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 康濤
學(xué) 號(hào) 8031212411
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化
班 級(jí) 農(nóng)機(jī)16-4班
指導(dǎo)教師 李平
起止時(shí)間 2015.10.15-2016.5.25
機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說(shuō) 明
一、學(xué)生撰寫(xiě)《開(kāi)題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容：
1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路；
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫(xiě)完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫(xiě)體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫(xiě)，頁(yè)面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開(kāi)題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。
1 本題來(lái)源及研究的目的和意義
1.1 課題的來(lái)源：自選題
1.2 研究的目的
棉花是主要的經(jīng)濟(jì)作物之一。大部分采用粉碎還田方式處理，只有少部分進(jìn)行再利用。主要因?yàn)橐环矫婷迼U粉碎還田，可補(bǔ)充和更新土壤有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分，保持土壤水分和改善土壤物理性狀。另一方面從國(guó)內(nèi)外目前棉稈收獲機(jī)械現(xiàn)狀來(lái)看，國(guó)內(nèi)有多家機(jī)構(gòu)在積極探求新的棉稈收獲機(jī)械型式，但大多機(jī)型適應(yīng)性較差、機(jī)械故障率高，可靠性差，難以進(jìn)行大面積推廣,且對(duì)收獲裝置的工作參數(shù)也缺乏系統(tǒng)的專(zhuān)門(mén)研究，以致于收獲效果不是很理想。棉稈機(jī)械化收獲目前常采用的方式主要有剪切收獲和提拔式收獲兩種。剪切收獲，主要是利用割刀將棉稈從根部割斷，此種收獲方式不能實(shí)現(xiàn)棉稈的全部收獲，造成資源浪費(fèi)，另外由于棉稈根莖較硬不易腐爛、不易粉碎，在土壤里留存時(shí)間較長(zhǎng)，不利于后續(xù)整地作業(yè)和農(nóng)作物生長(zhǎng)。此外棉花種植過(guò)程中地膜的使用，造成土壤白色污染日益嚴(yán)重。通過(guò)對(duì)殘膜回收機(jī)田間作業(yè)情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明棉稈及棉根對(duì)殘膜回收機(jī)的作用效果有著嚴(yán)重的影響。依據(jù)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)棉稈收獲經(jīng)驗(yàn)，為解決棉稈可靠拔取與輸送問(wèn)題，提出了一種新的拔取輸送方式，提輥裝置與拔稈齒輥相結(jié)合的組合方式
1.3 研究的意義
農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)提供了一個(gè)產(chǎn)品附加值高和市場(chǎng)潛力大的平臺(tái)。我國(guó)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源主要包括農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品和能源作物等，其中農(nóng)作物秸稈和能源作物秸稈有著非常廣泛的用途。棉稈可用于生產(chǎn)人造纖維、刨花板、吸音板等板材和造紙；還可通過(guò)生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化技術(shù)，將棉稈轉(zhuǎn)化成木炭、可燃?xì)怏w或電力；另外，棉稈還具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可作為很好的畜類(lèi)動(dòng)物飼料[1-3]。由此可見(jiàn)，棉稈資源豐富，是一種利用價(jià)值很高的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能。
2 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.1 國(guó)內(nèi)外棉桿拔桿機(jī)研究現(xiàn)狀
國(guó)外棉稈拔取收獲機(jī)械基本上以對(duì)輥式起拔裝置為主，以一組間隙可調(diào)、相對(duì)滾動(dòng)的膠輥為拔稈部件，對(duì)行收獲，棉稈拔出直接切斷還田。由于受膠輥結(jié)構(gòu)尺寸的限制，對(duì)于國(guó)內(nèi)棉稈的收獲并不適應(yīng)。
國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的機(jī)型是水平齒盤(pán)式拔棉稈機(jī)，通過(guò)地輪驅(qū)動(dòng)拔稈齒盤(pán)，旋轉(zhuǎn)的拔稈齒盤(pán)與擋桿構(gòu)成拔稈部件。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，功率消耗小，但該機(jī)型只能拔收2行，工作效率低。且機(jī)器的拔凈率受土壤堅(jiān)實(shí)度和棉花的種植行距影響較大，板結(jié)地塊拔凈率較低、棉稈拔斷率較高，損失較大。
3 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路
3.1需要重點(diǎn)研究的主要問(wèn)題
（1）提輥裝置、拔稈齒輥裝置組合設(shè)計(jì)。該裝置主要包括機(jī)架、提輥裝置、拔稈齒輥裝置。主要工作過(guò)程是提輥裝置進(jìn)行土層淺層的翻攪，拔稈齒輥裝置與提輥裝置配合進(jìn)行棉稈的拔取與輸送。該方式一方面能有效拔取棉稈，降低功耗，加快莖稈向后輸送。
（2）該組合裝置如何能高效率，低功耗工作。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)莖稈在提輥及拔稈齒輥裝置共同作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析，建立莖稈的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，結(jié)合高速攝影，分析影響拔取及輸送的主要因素，以整機(jī)消耗功率最小為目標(biāo)函數(shù)，以喂入量、組合裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)為約束條件對(duì)各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在ADAMS軟件中對(duì)棉稈、樣機(jī)的提拔輸送裝置進(jìn)行建模，以?xún)?yōu)化參數(shù)對(duì)莖稈的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真試驗(yàn)，并對(duì)莖稈的軌跡進(jìn)行模擬分析，以尋求最佳拔取輸送參數(shù)值。為設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的棉稈收獲機(jī)提供理論依據(jù)。
四 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法
（1）查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料,設(shè)計(jì)棉桿拔桿機(jī)。
（2）設(shè)計(jì)完各零部件后，進(jìn)行裝配組合，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的可靠性。
（3）運(yùn)用Solidworks軟件，繪制三維零件圖和裝配圖。
（4）運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。
五 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
工作方案：
1、設(shè)計(jì)并繪制出棉桿拔桿機(jī)總體機(jī)架。
2、提輥裝置的設(shè)計(jì)。
3、拔稈齒輥裝置設(shè)計(jì)。
4、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
5、繪制所有零部件并查閱相關(guān)說(shuō)明，各零部件尺寸要嚙合達(dá)到合適效果。
6、組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀(guān)察效果并加以改進(jìn)。
進(jìn)度計(jì)劃：
第 一 周：查找相關(guān)資料、熟悉課題內(nèi)容。
第 二 周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，并制定總體方案。
第三周至第八周：設(shè)計(jì)棉桿拔桿機(jī)的三維實(shí)體模型圖，并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工程圖。
第 九 周：對(duì)棉桿拔桿機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
第 十 周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文，修改圖紙中存在的問(wèn)題。
第十一周：編寫(xiě)答辯提綱，準(zhǔn)備答辯。
第十二周：答辯
六 參考文獻(xiàn)
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學(xué)生簽名
年 月 日
指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日