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河北建筑工程學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 課題 名稱 數(shù)控蛇形管彎管機 系 別： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 機083班 學生姓名： 劉海洋 學 號： 2008307331 指導教師： 孫 有 亮 開題時間： 2012年3月23日 課題來源 指導教師課題 課題類別 工程設(shè)計類 一、 論文資料的準備 以作物種子為播種對象的機械稱為種植機械，即播種機械。農(nóng)業(yè)是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中六大環(huán)節(jié)之一，播種機械化是農(nóng)業(yè)機械化過程中最為復(fù)雜，也是最為重要的工作。播種機械所面對的播種方式、作物種類、品種變化繁多，這就需要播種機械有較強的適應(yīng)性并且能滿足不同種植要求的工作性能。 播種機種類及其技術(shù)現(xiàn)狀： 1.播種機的分類：1)按播種方式分為撒播機、條播機、穴播機和精密播種機；2)按適應(yīng)作物分為谷物播種機、中耕作物播種機及其他作物播種機；3)按聯(lián)合作業(yè)分為施肥播種機、播種中耕通用機、旋耕播種機、旋耕鋪膜播種機；4)按動力聯(lián)接方式分為牽引式、懸掛式和半懸掛式；5)按排種原理分為機械式、氣力式和離心式播種機。 2.播種方式：播種方式應(yīng)根據(jù)作物品種和當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)要求而定，并隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展。基本播種方式有：條播、穴播（點播）、撤播、精密播種、及聯(lián)合作業(yè)播種機五種。與播種方式對應(yīng)，播種機主要有谷物條播機、玉米穴播機、棉花穴播機、牧草撒播機等。 3.機械播種的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求：1)播量符合要求且準確，排種（排肥）均勻穩(wěn)定，穴距及每穴粒數(shù)均勻；2)播深符合要求且均勻一致，種子應(yīng)播在濕土上，用濕土覆蓋，無露籽現(xiàn)象，覆土均勻，干早地區(qū)播后應(yīng)同時鎮(zhèn)壓，以利保墑；3)播行直，行距一致，地頭整齊，不重不漏；4)盡量采用聯(lián)合作業(yè)。 4.播種機的性能指標：排量穩(wěn)定性、各行排量一致性、排種均勻性和播種均勻性、穴粒數(shù)合格率、粒距合格率、播深穩(wěn)定性、種子破損率。 現(xiàn)有的播種機向兩個方向發(fā)展：大型機械化和小型專業(yè)化。大型拖拉機帶動的播種機工作速度快，工作幅度大，工作效率高，適合平原及大型農(nóng)場，但不適合地域狹窄地帶及丘陵和封閉環(huán)境；小型專業(yè)化播種機方便靈活，工作幅度較大型機械，適合丘陵山區(qū)和封閉環(huán)境，如溫室；而不適合大型農(nóng)場。 本課題設(shè)計的播種機采用電動驅(qū)動，向小型專業(yè)化發(fā)展，較人力播種機提高工作速度和工作效率，交流電動機代替了拖拉機驅(qū)動播種機，縮小了轉(zhuǎn)彎半徑，減少了碳排放和噪聲污染，降低了作業(yè)成本；四輪驅(qū)動和兩輪驅(qū)動方便轉(zhuǎn)換，增強了松軟土壤作業(yè)的適應(yīng)性和機動能力。適合在小塊地域及封閉環(huán)境工作，節(jié)能環(huán)保。便于設(shè)施種植和有電力條件的農(nóng)田使用。 二、本課題的目的（重點及創(chuàng)新點） 本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的： 1．培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用所學理論知識和技能，分析和解決機械工程實際問題的能力，熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。 2．培養(yǎng)學生懂得工程技術(shù)工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟觀念，樹立正確的設(shè)計思想和嚴肅認真的工作作風。 3．培養(yǎng)學生調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻、資料、手冊，進行工程計算、圖樣繪制及編寫技術(shù)文件的能力。 4. 我國幅員遼闊，地形復(fù)雜，有很多耕地分布在山地和丘陵，不利于大型機械的作業(yè)，我設(shè)計的這款便攜式電動助力播種機自重輕、適應(yīng)性好，能滿足各種地形的需要,減輕廣大農(nóng)民的勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率。 5． 鞏固擴大學生對大學基礎(chǔ)課程專業(yè)知識的掌握，提高分析與解決實際問題的能力；提高解決較復(fù)雜工程計算的工作能力；提高計算機繪圖的工程圖繪制能力。 重點：本課題主要包括：小型播種機的總體設(shè)計、傳動設(shè)計及播種技術(shù)措施、零部件設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計等。該機結(jié)構(gòu)主要由機架、動力裝置、操縱機構(gòu)、開溝器、鎮(zhèn)壓輪、播種量調(diào)節(jié)器和料斗等組成。對總體設(shè)計需對播種機的工作原理、各機構(gòu)之間關(guān)系、各零、部件組成及關(guān)系進行掌握。 創(chuàng)新點：本課題采用電動播種機，向小型專業(yè)化發(fā)展，較人力播種機提高工作速度和工作效率，直流電動機代替了拖拉機驅(qū)動播種機，縮小了轉(zhuǎn)彎半徑，減少了碳排放和噪聲污染，降低了作業(yè)成本；四輪驅(qū)動和兩輪驅(qū)動方便轉(zhuǎn)換，增強了松軟土壤作業(yè)的適應(yīng)性和機動能力。適合在小塊地域及封閉環(huán)境工作，節(jié)能環(huán)保。便于設(shè)施種植和有電力條件的農(nóng)田使用。 三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路 主要內(nèi)容及要求： 本課題任務(wù)的主要內(nèi)容包括： 小型播種機的總體設(shè)計、傳動設(shè)計及播種技術(shù)措施、零部件設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計等。 本設(shè)計具體要求如下： 1.技術(shù)要求：播種深度20~60mm連續(xù)可調(diào)，播種行距200~500mm連續(xù)可調(diào)，播種穴距0~500mm可調(diào)，種子破碎率和播種均勻度符合國家標準。 2.設(shè)計要求達到結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)成本低、能耗小，效率高，滿足工作性能，而且操作方便的目的。 3.工作要求：要求最大生產(chǎn)率為10畝／日。 研究方法及思路： （1）、根據(jù)工作環(huán)境要求及設(shè)計要求確定其工作原理，選擇機構(gòu)和傳動方式。 1.考慮大棚的土壤硬度，電動機功率的選擇可以較低；同時注意電氣線路部分的高度絕緣。 2.零件可直接選擇標準件，其他的小型部件可以自行設(shè)計加工。為了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，選鏈條作為傳動方式。 3.為了增大整機的作業(yè)牽引力，故把地輪向后調(diào)。后面的兩個鎮(zhèn)壓輪也改為電機驅(qū)動，使整機變?yōu)樗妮嗱?qū)動的形式。 4.因作業(yè)場地和機身重量都比較小，整轉(zhuǎn)彎的時候可手動轉(zhuǎn)彎，不對轉(zhuǎn)彎進行機械設(shè)計。 （2）初步確定主機、主要元件或構(gòu)件的基本參數(shù)和技術(shù)性能，如功率、承載、速度、行程或調(diào)節(jié)幅度、外形尺寸等。 1.播種機的運行速度保持在與人的步行速度。 2.其功率大小，需要根據(jù)實地實驗進行測算而確定下來。外形尺寸根據(jù)以往的成功設(shè)計，而選擇兩壟的播種機機架。而開溝器，覆土器，播種速度，施肥量等可自行調(diào)節(jié)。 3.通過機構(gòu)的調(diào)整加大機身重量等，可以使整機的地面接觸力更大。 （3）、通常提出幾種不同方案，從技術(shù)和設(shè)計兩個方面比較論證，選擇最理想的。通過實驗，最終確定所選擇的設(shè)計方案。基本播種方式有：條播、穴播（點播）、撤播、精密播種、及聯(lián)合作業(yè)播種機五種。這幾種機型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件排種器有較大差異。 設(shè)計方案一：直流電動機為動力裝置，單行播種。 1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，對操作人員技術(shù)要求不高，對環(huán)境無污染。 2.缺點：作業(yè)效率較低，能源需要定時補給，不適合長時間的作業(yè)。 設(shè)計方案二：交流電機動力，雙行播種。 1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，可以方便在大棚環(huán)境中工作。 2.缺點：雙行播種，能源利用率低，工作總量較小，需要外接電源，對操作距離有限制，需要自行手動轉(zhuǎn)彎。 設(shè)計方案三：交流電機動力，三行播種。 1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，工作效率更高。 2.缺點：單行播種，能源利用率低，需要有外接電源才能工作，制作比較復(fù)雜。 經(jīng)過比較，我選用交流電機動力，雙行播種，兼顧效率和經(jīng)濟性。 四、總體安排和進度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期） 3.19～3.25 完成畢業(yè)實習報告，開題報告。 3.26～4.08 設(shè)計任務(wù)分析與總體方案的確定。 4.09～5.20 實施設(shè)計、計算、繪圖、試驗。 5.21～6.17 進行計算機仿真樣機和優(yōu)化設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書。 6.18～6.24 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及成績評定。 五、主要參考文獻 【1】董剛 李建功 潘鳳章主編.機械設(shè)計（第三版）北京：機械工業(yè)出版社1998 【2】成大先主編.械設(shè)計圖冊 北京：化學工業(yè)出版社 1997 【3】蔡春源主編.機電液設(shè)計手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1997 【4】徐灝主編.新編機械設(shè)計師手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1995 【5】朱喜林 張代治主編.機電一體化設(shè)計基礎(chǔ) 北京：科學出版社 2004 【6】求是科技編著.PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實踐 北京：人民郵電出版社 2005 【7】雷天覺主編.液壓工程手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1990 【8】孫桓 陳作模主編.機械原理（第六版）北京：高等教育出版社 2001 【9】王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機床 北京：國防工業(yè)出版社 2003 【10】趙如福主編.金屬機械加工人員手冊（第三版）上?？茖W技術(shù)出版社 1990 【11】齊麟 張亞雄 黎上威 董學朱 胡松春編著 蝸桿傳動設(shè)計（上、下冊）北京：機械工業(yè)出版社 1987 【12】齒輪手冊編委會編著 齒輪手冊（上、下冊） 北京：機械工業(yè)出版社 1990 【13】《現(xiàn)代機械傳動手冊》編委會編著 現(xiàn)代機械傳動手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1995 【14】郭愛蓮主編.新編機械工程技術(shù)手冊 經(jīng)濟日報出版社 1991 【15】楊公源主編.機電控制技術(shù)及應(yīng)用 北京：電子工業(yè)出版社 2005 【16】袁任光編著.可編程序控制器選用手冊 北京：機械工業(yè)出版社 2002 【17】饒振綱 王勇衛(wèi)編著.滾珠絲杠副及自鎖裝置 北京:國防工業(yè)出版社 1990 【18】陸玉 何在洲 佟延偉主編.機械設(shè)計課程設(shè)計（第三版）北京：機械工業(yè)出版社 1999 【19】數(shù)字化手冊系列（軟件版）編寫委員會編著.機械設(shè)計手冊（軟件版）R2.0北京：機械工業(yè)出版社 1999 指導教師意見： 指導教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 系意見： 系領(lǐng)導簽名： 日期： 系蓋章