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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 課題名稱 苜蓿壓扁收獲機的設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 指導(dǎo)教師 起止時間 2011/12/15 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路； 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度計劃； 7、主要參考文獻（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，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 苜蓿壓扁收獲機械的來源，目的與意義 苜蓿是一種廉價、經(jīng)濟的飼料、被稱為“百草之王”不僅產(chǎn)量高（一年可以收獲三到四次）且草質(zhì)優(yōu)良、具有很高的營養(yǎng)價值，是畜牧業(yè)的重要牧草資源。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，及畜牧業(yè)的發(fā)展牧草種植的面積不斷地加大，牧草收獲機械獲得了很大的發(fā)展，傳統(tǒng)的苜蓿收獲是采用園盤式或往復(fù)式割草機，都不帶壓扁裝備，雖然能夠完成收獲作業(yè)，但由于苜蓿脫水干燥時期長，蛋白質(zhì)的損失很大，不能保證苜蓿產(chǎn)品的質(zhì)量，因而大力推廣割草壓扁機收獲苜蓿是十分必要的。 常見的機械設(shè)備有兩種： ⑴往復(fù)式割草壓扁機。機械造價相對較低，投資較小，運行成本比圓盤式高。 　　⑵圓盤式割草壓扁機。機械造價相對較高，投資較高，運行成本比往復(fù)式低。 處于收割期的苜蓿不僅有80%左右的含水量，同時也含有占物質(zhì)重量20%～25%左右的、處于活性狀態(tài)的蛋白質(zhì)和維生素。當(dāng)苜蓿被刈割后，干燥過程實質(zhì)就開始了。大量的研究資料表明，在自然干燥的條件下，干燥過程總伴隨著相當(dāng)復(fù)雜的生理生化過程，有些是耗氧的。同時，在一些生物酶的作用下，有些蛋白質(zhì)被分解為氨基酸，其中包括芳香性氨基酸，這對動物的利用是有好處的。如果這個過程進行的十分緩慢，有害微生物開始入侵植物的營養(yǎng)體內(nèi)，使苜蓿植株開始腐壞或變質(zhì)，同時也耗費掉大量養(yǎng)分，最終導(dǎo)致蛋白質(zhì)保存率下降和苜蓿草產(chǎn)品品質(zhì)下降或完全腐爛。這完全取決于苜蓿營養(yǎng)體的脫水速度的快慢，即達到安全水分時所需的時間，因為只有當(dāng)苜蓿的含水量達到14%～15%時上述過程中所有活動才能完全停止，苜蓿草的營養(yǎng)成分才會處于穩(wěn)定狀態(tài)之中。所以把14%～15%這一臨界含水量稱為安全含水量。 把剛收割時的含水量(原始含水量)下降到安全含水量的時間稱為干燥為干燥速度，而干燥速度的大小決定了干燥后苜蓿草的營養(yǎng)水平和質(zhì)量。當(dāng)干燥速度在2小時以內(nèi)，蛋白質(zhì)保存率通常都在95%以上。當(dāng)干燥時間過長時，蛋白質(zhì)的損失將很大，不能保證苜蓿產(chǎn)品的質(zhì)量，而且苜蓿產(chǎn)品經(jīng)營者還要承受下雨等不測因素帶來的風(fēng)險。傳統(tǒng)的收割方法還存在一個突出問題是苜蓿葉片與莖的干燥速度不同步，當(dāng)葉片已經(jīng)脫水達到安全水分時，莖的含水量還很高，在此后的進一步脫水過程中，葉與莖的連接力很小，只要輕微的抖動或搬運都可能造成嚴重的落葉損失，使苜蓿草的蛋白質(zhì)含量急劇減少，從而失去應(yīng)用的商品價值和飼喂價值。 為了使苜蓿莖和葉的干燥速度達到基本同步，并提高整個苜蓿在田間涼曬時的干燥速度，近年來，從國外引進先進的割草壓扁時，同時國內(nèi)牧業(yè)機械科研單位和生產(chǎn)廠家也在積極研制和生產(chǎn)各種型號的割草壓扁機，使用這種割草機收割苜蓿草，晴天只要曬6～8小時(中間翻一次)就可以基本達到脫水要求進行打捆作業(yè)。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和退耕還林還草生態(tài)工程的啟動，優(yōu)良牧草紫花苜蓿和雜草苜蓿的大面積和苜蓿產(chǎn)品草場、草粉、草顆粒的大量生產(chǎn)，在苜蓿收割作業(yè)時大力推廣割草壓扁機是勢在必行。 2 苜蓿壓扁收獲機在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 （1）國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 苜蓿生產(chǎn)作為營養(yǎng)體農(nóng)業(yè)的代表，營養(yǎng)體質(zhì)量的保持是生產(chǎn)的關(guān)鍵。國內(nèi)外苜蓿生產(chǎn)都十分重視苜蓿的收獲和加工，因為這是苜蓿產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵。 牧草體系在“十二五”啟動之后，即把農(nóng)戶用的小型苜蓿收割壓扁機的研制列為首要任務(wù)。任務(wù)書簽訂后，2011年6月國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家張英俊教授率領(lǐng)機械設(shè)備研究室崗位科學(xué)家王德成教授及團隊成員專程赴石家莊鑫農(nóng)機械有限公司，探討體系與公司合作共同研發(fā)適合我國西北丘陵山地和華北黃淮海小農(nóng)戶苜蓿刈割壓扁機，經(jīng)過王德成教授及團隊成員與石家莊鑫農(nóng)機械有限公司3個多月的聯(lián)合研制攻關(guān)，機型總長2.8m、總寬1.3m、割幅1.2m、工作速度達4.5-14km/h、作業(yè)效率達8-15畝/h的小型自走式苜蓿刈割壓扁收獲機于2011年10月研制成功，該機械采用雙圓盤刈割串聯(lián)雙橡膠輥壓扁的技術(shù)工藝，能夠一次完成紫花苜蓿的收割、壓裂莖稈和鋪放草條的作業(yè)工序。 國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系滄州綜合試驗站示范縣河北黃驊市孟莊進行了性能評定試驗。經(jīng)測試，收割壓扁收獲的紫花苜蓿水分散失速率為1.92(%/h)、達到適時打捆的安全水分時粗蛋白含量可保持在21.85%，而收割非壓扁收獲的對照組紫花苜蓿水分散失速率則為1.03(%/h)、達到適時打捆的安全水分時粗蛋白含量下降為18.37%。收割壓扁收獲苜蓿干燥時間由2-3天減少到30小時，粗蛋白含量減少損失3個百分點。 (1) 自上世紀八十年代中期 以來，國家對草地畜牧業(yè)的發(fā)展投入不足，相對支持力度減緩甚至下降，使得許多牧草機械制造企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)產(chǎn)，有的破產(chǎn)關(guān)閉，使得我國與國外同類產(chǎn)品的制造能力 和水平進一步拉大距離。(2)現(xiàn)有牧草機械生產(chǎn)制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量低，使用故障多、可靠性差。往復(fù)式割草機工作半天即需刃磨，使用可靠性不到80%；國外摟草彈齒工作 6000畝，斷齒率為4%～5%，我國的產(chǎn)品同樣作業(yè)量斷齒率在20%～30%；在相同作業(yè)條件下，我國的牧草揀拾壓垛機完成的工作量比國外同類機型相差 一半。(3)牧草機械產(chǎn)品品種不全，成套性差，我國牧草收獲機械初步形成了散草、方捆、圓捆、壓垛作業(yè)工藝系統(tǒng)，但每種作業(yè)機械多數(shù)為單一機型。各作業(yè)工序間 機具與動力配套性差，用戶不能根據(jù)自己的經(jīng)營規(guī)模選擇合適的機具，因此機具使用效益不高。 (4)牧草機械產(chǎn)品技術(shù)水平低。牧草機械產(chǎn)品技術(shù)水平高低是衡量該行業(yè)整體科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，我國已定型的牧草機械大部分屬國外20世紀80年代以前后技術(shù)水平，30多年來基本沒什么改進。 (2) 造成牧機產(chǎn)品技術(shù)水平低的原因是多方面的，但生產(chǎn)制造工藝水平低是個關(guān)鍵因素。現(xiàn)在牧機企業(yè)工藝技術(shù)裝備落后、老化，生產(chǎn)設(shè)備大多是20世紀80年代以前的設(shè)備；科研投入不足，開發(fā)能力差，使得產(chǎn)品更新?lián)Q代緩慢，也是造成牧草機械技術(shù)水平低的重要因素。 20世紀90年代，我國牧草機械市場出現(xiàn)轉(zhuǎn)機，1999年銷售牧草收獲機械2.56萬臺，比上年增長173%。牧機產(chǎn)品出現(xiàn)暢銷勢頭的主要原因：一是國內(nèi)草原生態(tài)建設(shè)和退耕還草發(fā)展加快，二是國家和地方大力發(fā)展草業(yè)畜牧業(yè)和節(jié)糧型畜牧業(yè)投資加大 ? （2）國外研究現(xiàn)狀分析 國外牧草機械已有100多年的發(fā)展歷史，經(jīng)歷了從使用以畜力作為動力到與拖拉機動力配套，從單項作業(yè)機具到成套機具，從分段作業(yè)機具到聯(lián)合作業(yè)機具等 發(fā)展過程。20世紀60年代是歐美各國牧草機械發(fā)展的高峰時期，期間完成了由畜力機械和割、摟草等基本作業(yè)機具向與動力機械配套的更新?lián)Q代。新型的割、摟 機具和各類聯(lián)合作業(yè)機具及成形機具相繼研制成功并迅速推廣。機具的保有量迅速上升的美國，牧草撿拾壓捆機保有量達70萬臺。20世紀70年代以來，部分服 役機具趨于飽和，產(chǎn)量和保有量保持穩(wěn)定或略有下降，各公司致力于開發(fā)新產(chǎn)品，改進原有產(chǎn)品的性能，以保持競爭能力。前蘇聯(lián)牧草機械發(fā)展較慢，產(chǎn)品以老式的 割、摟、集、垛、運收獲工藝的配套機具為主。機型比較落后，到20世紀70年代末才完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 目前，歐美各國幾乎所有的農(nóng)機公司都生產(chǎn)牧草機械。產(chǎn)品品種齊全，系列完整，能滿足各種收獲條件下全面機械化的需要。但機具主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能指標(biāo)至今沒有大的變化，只是在操作舒適和電子計算機應(yīng)用等方面有所改進。 國外農(nóng)業(yè)裝備的水平和特點，主要以經(jīng)濟發(fā)達的美、日、德、法、英、意大利、澳大利亞、荷蘭、以色列等為代表。這些國家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)作物種植、土地經(jīng)營規(guī)模、農(nóng)民經(jīng)濟收入、社會化服務(wù)體系、自然條件以及使用的農(nóng)業(yè)裝備和機械化水平等方面具有一定典型性。在一定程度上大大的推動和發(fā)展了牧草收獲機械的改進。 3任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期的可行性分析 任務(wù)要求：查閱相關(guān)文獻，進行歸納整理 ，并進行總結(jié)，從而梳理思路，進行收割機的設(shè)計 可行性分析：預(yù)計在一周時間時間左右對已經(jīng)查閱的相關(guān)文獻資料進行歸納總結(jié)，整理，建立設(shè)計思路，擬定總過程的總體法案；然后就進行設(shè)計方面，大概在一月之內(nèi)，實施具體設(shè)計（畫出總裝圖零件圖等）；然后根據(jù)具體要求撰寫設(shè)計說明書，需10天左右，最后需要幾天時間做最后的整理，準備答辯， 4研究的，關(guān)鍵的問題及解決的思路 1 整機結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)課本所學(xué)知識及外部相關(guān)資料，概括總結(jié)出該機器的工作原理，根據(jù)工作原理，看需要什么機構(gòu)，幾個機構(gòu)；什么裝置，幾個裝置，不能重復(fù)，也不能缺少。 2傳動方案的設(shè)計 所設(shè)計的方案必須要滿足棉花收獲的各項工作性能要求 3關(guān)鍵零部件的設(shè)計 關(guān)鍵零部件直接影響著機器的性能，在設(shè)計的時候必須要結(jié)構(gòu)合理。所選的零件必須要經(jīng)過充分的試驗研究，每個零件結(jié)構(gòu)參數(shù)必須準確。 5所必須的工作條件 相關(guān)文獻 計算器 6工作方案及工作進度 第一周~第三周 查找文獻資料，并完成開題報告 第四周~第五周 對查閱的文獻資料進行歸納整理，設(shè)計苜蓿壓扁收獲機的總體方案 第六周~第九周 對苜蓿壓扁收獲機的結(jié)構(gòu)進行具體的設(shè)計 第十周~第十二周 撰寫設(shè)計說明 第十三周~第十四周 整理資料準備答辯 參考文獻 [1] 閻福榮;張北收獲機械廠牧草飼料加工機械投放市場[N];河北經(jīng)濟日報;2000年 [2] 徐秀英;中國牧草收獲機械發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年08期 [3] ;北方谷物收獲機械學(xué)術(shù)會議[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;1980年01期 [4]蔣紅;郭海山;我國割草機械的發(fā)展進程及趨勢[A];一九九九年冀晉蒙豫魯鄂六省區(qū)機械工程學(xué)會學(xué)術(shù)研討會論文集（內(nèi)蒙古部分）[C];1999年 [5] 姚煜冬;關(guān)于牧草機械化生產(chǎn)的初步探討[A];中國農(nóng)業(yè)機械學(xué)會成立40周年慶典暨2003年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年 [6] 崔和瑞,馬躍進;提高農(nóng)業(yè)機械化水平 促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[J];中國農(nóng)機化;2003年02期 [7] 羅新義，李紅，董衛(wèi)民，王軍華;苜蓿在節(jié)糧畜牧業(yè)中的地位與作用[J];黑龍江畜牧科技;1994年01期 [8] 胡耀高;中國苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略分析[J];草業(yè)科學(xué);1996年04期 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 .—1—