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1、内蒙古农业大学本科生毕业论文（设计）开题报告题 目 马铃薯收获机学 院 机电工程学院专 业 农业机械化及其自动化年 级 2010 级学 号 100514086姓 名 麻刚斗指导教师 王春光职 称 教授内蒙古农业大学教务处二一四 年 三 月 13 日说 明一、开题报告前的准备毕业论文（设计）题目确定后，学生应尽快征求导师意见，讨论题意与整个毕业论文（或设计）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：1、研究（或设计）的目的与意义。应说明此项研究（或设计）在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可
2、以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。2、国内外同类研究（或同类设计）的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究（或设计）已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。3、课题研究（或设计）的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。4、研究（或设计）方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究（或设计）方法，以避免
3、蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。5、实施计划。要在研究提纲中按研究（或设计）内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。二、开题报告1、开题报告可在导师所在院、教研室范围内举行，须适当请有关专家参加，导师必须参加。报告最迟在毕业（生产）实习前完成。2、本表（页面：A4）在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、导师、所在院部（要原件）各一份。三、注意事项1、开题报告的撰写完成，意味着毕业论文（设计）工作已经开始，学生已对整个毕业论文（设计）工作有了周密的思考，是完成毕业论文（设计）关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。2、无开题报告者不准
4、申请答辩。3、本表（原件）用钢笔填写，字迹务必清楚。一、选题依据（拟开展研究项目的研究目的、意义）（一）研究意义 近年来，随着马铃薯的需求量进一步增加，越来越多的人力和物力都投入到马铃薯产业中。各个省市都把马铃薯产业列入当地调整农业产业结构，增加农民收入的重要内容。手工进行马铃薯收获已经远远满足不了市场的需求，而且其效率较低，对劳动力的劳动强度要求大，这很大程度上制约了马铃薯产业的发展。比起手工收获马铃薯，马铃薯收获机能保证较高的明薯率和工作效率，不论土地或软或硬，对收获机都没有多少影响。这使得农民能腾出更多的时间来种植马铃薯或其他的农作物。 为此要求大大加快马铃薯机械化程度，解放劳动力，研制
5、专门用于收获马铃薯的机器，即所谓的马铃薯收获机。到如今，马铃薯收获机的数量和种类已经不计其数，所获得直接或者间接经济效益已经在国内产值中占有一定地位。因此，研制马铃薯收获机，解决各种遇到的问题，来提高马铃薯收获机械化水平。二、文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献）（二）国内外发展现状及发展趋势1国外现状 马铃薯收获机机械化的进程缓慢，在经历长时间的手工收获历程后，只有在最近的 50 年才有较快的发展。马铃薯机械化又分为挖掘犁，挖掘机和联合收获机三个过程。20 世纪初，欧美国家开始了马铃薯收获机械化，其中最早的马铃薯
6、收获机出现在原苏联，和美国在 40年代初同时推广和应用马铃薯收获机械，50 年代末已基本实现机械化。这时的马铃薯主要分为升运链式和抛掷轮式挖掘机。从 50-60 年代马铃薯收获机械在俄国。欧美等国开始大量使用。联合收获机 60 年代就已经出现在原苏联，在 70 年代研制大功率自走式根块作物联合收获，得到迅速发展，开始代替挖掘机投入生产使用。其中有很多是大功率拖拉机变形而来。到 80 年代，德、英、法、意大利、瑞士、波兰、匈牙利、日本和韩国相继实现了马铃薯生产机械化。目前，发达国家马铃薯收获已经都使用联合收获机收获或用挖掘-捡拾装载机固定分选装置分段收获，基本实现了联合作业，而发展中国家基本处于
7、利用挖掘犁或挖掘机收获的阶段。2国内现状 我国在解放之前收获马铃薯都采用人工刨或旧犁挖掘的落后方式。在 20 世纪 60 年代，我国有关部门开始引进国外欧美地区的马铃薯收获机，进行测试实验，开始研究和吸收国外技术，研发适合我国当时的同类产品。直到 70 年代中期，由于手扶拖拉机的大量推广使用，国内又掀起了为手扶拖拉机配套的马铃薯收获机的研制热潮，并成功研制出鼠笼式马铃薯收获机，但由于配套拖拉机动力的限制，未能推广和使用。80 年代初期，各省都有小批量测试和生产，但这里机型大多都处于试验、改进阶段。直到 90 年代中期。由于国产四轮拖拉机的大量推广和应用，马铃薯收获机的研制工作刻不容缓。而此后，
8、市场需求旺盛，先后有小型升运链式马铃薯收获机和振动式马铃薯收获机投放市场，以新型农用液压式挖掘机，操作简单、性能可靠，实用性强。简而言之，我国对马铃薯收获机的研究还处于中期阶段，实用性和可靠性还有一定的问题，别如土地的差异导致适应性差，土壤壅堵，薯土不能有效的分离等各种问题。3.发展趋势 （1）向机电、液压一体的大型化方向发展，提高自动化程度和效率，获得更好的经济效益。（2）向联合作业方向发展，如今国外发达的国家都已经使用联合收获机来代替挖掘机或挖掘犁来作业，我国也会几十年内完成这一过渡，实现多种功能集一身，降低劳动成本和投资费用。 （3）往自走式的发展，装有分级装置，降低劳动强度。 （4）高
9、质量，高保证性，有着较好的互换性。3、研究的基本内容，解决的主要问题 1研究的内容：1) 马铃薯收获机的总体方案设计。 2) 挖掘机构的设计与分析计算。 3)薯土及薯秧分离机构的设计与分析计算。 2.设计方案 根据马铃薯的土壤环境(垄高和垄宽等)，拟定如图 1 所示的设计方案。图 1 设计方案原理图 1. 挖掘铲 2.防缠绕除秧机构 3.抖动轮 4.变速器 5.升运链 6.驱动轮 7.行走轮 工作原理：收获机与四轮拖拉机联接，拖拉机动力轴通过万向联轴节与变速器联接，间接通过链传动为驱动轮提供动力。作业时，在拖拉机的牵引下，将土壤和土壤中的马铃薯一起铲到挖掘铲上部，随着机器的前进滑移到输送带上，
10、随着向后输送。在这过程中，土壤通过链条之间的缝隙落在地上，土豆由于体积大于缝隙二被输送到机器末端掉落，在地表成条铺放。 根据任务书说明书上的要求，分析马铃薯的生长特点，列出具体的要求。在马铃薯收获机挖掘过程中遇到的问题，对现有的收获机机型特点进行比较分析，了解收获机的工作原理及过程，确定机器总体参数及性能参数，再进行具体任务设计。 3解决的主要问题 3.1 对挖掘铲的要求： （1）挖出所有薯块，尽可能不漏薯（即明薯率高）； （2）尽可能使进入机器的土壤少；（3）能将掘起的马铃薯输送到分离装置，并且尽可能细化土壤，减少负荷； 挖掘铲的任务是在克服各种阻力时消耗的能量最少的情况下将马铃薯挖出，再把
11、薯土混合物输送到分离装置，同时还要防止，挖掘铲缠草和壅土。要全部做到这些比较困难，因此根据综合情况来决定取舍，来达到接近理想的最好效果。因此，对铲的刃张角和铲的宽度、铲面的水平倾角和离地高度，再者铲的长度和材料等参数进行设计。 3.2 薯土和薯秧分离 马铃薯分离装置主要是将挖掘铲输送来的薯土混合物进行分离，其分离部件在工件时承受的负荷很大。据统计单行马铃薯联合收获机械进行收获作业时，每米的长度内进入到挖掘铲上的薯土混合物其中有 76%-80%的土壤要求在分离器上分离。而且要求其工作可靠，对薯块的损伤小等条件相比较为复杂。此外，还要保证机器机构合理小巧、重量轻、分离能力强的特点。 三、研究（工作
12、）步骤、方法及措施（思路）/论文主体纲要 1.设计前的准备 通过搜索马铃薯收获机相关的中外文资料，了解马铃薯收获机的现状及发展趋势，撰写文献综述；阅读并翻译外文资料，并借助查阅相关的专业文献完成开题报告。 2.整机设计 根据现有的机型特点，设计机器的整机结构，利用 AUTO CAD 画出原理图。 3.挖掘铲设计 通过查询有关标准，以及所受应力大小，选择挖掘铲形状，再确定铲的水平倾角、铲体宽度、铲刃角度及铲体总长度等参数。 具体任务要求：马铃薯生长深度 1320cm，薯块分布密度 1820cm，行距 40cm，秧高60cm。 4.分离装置设计 根据实际的成本以及实现的效果，选择合适的机型，再进行
13、结构设计。该机构要保证分离性强，实用性强。 根据任务书的要求，其具体技术指标为：明薯率 98%。 5.抖动轮设计 在升运链下设置一抖动轮，能加速松碎土壤，加速其和马铃薯快速分离。 6.防缠绕机构设计 为防止在收获时杂草和秧茎与机器发生缠绕的情况，设计一旋转式防缠绕除秧机构，安装在挖掘铲机器部位的两侧，保证机器的稳定性。7.行走轮设计 起到平衡机器，控制挖掘深度的作用。设计时要考虑的地形的凹凸不平，以及使用寿命。四、课题研究工作进度计划 本毕业设计的阶段划分和进度安排如下： 第一阶段：2011.12.1-2011.12.23，查阅资料，翻译外文文献，撰写综述。 第二阶段：2011.12.24-2
14、012.2.18，构思设计方案。 第三阶段：2012.2.19-2012.2.25，毕业实习，撰写开题报告。 第四阶段：2012.2-26-2012.3.11，确定系统总体方案、方案设计。 第五阶段：2012.3.12-2.12.3.31，设计与计算。 第六阶段：2012.4.1-2012.4.21，总装配图设计与绘制。 第七阶段：2012.4.22-2012.5.13，零件图设计与绘制，编写设计说明书。 第八阶段：2012.5.14-2012.5.17，预答辩及修改工作。 第九阶段：2012.5.18-2012.5.20 毕业答辩，成绩评定。五、参 考 文 献 1 贾晶霞, 刘汉武, 赫新明
15、, 张东兴. 马铃薯收获机挖掘铲有限元静力学分析J.农业机械学报, 2006, 37(9): 86-88 2 王志军, 陈士新, 曹明亮. 马铃薯收获机结构设计探讨J. 湖南农机, 2008, (5): 17-19 3 初旭宏, 黄丙申. 马铃薯收获机存在的主要问题及解决办法J. 农机使用与维修, 2010, (1): 46-47 4 刘宝, 张东兴, 李晶. 马铃薯收获机主要问题机理分析及其对策J. 农机化研究, 2009, (1): 14-16 5 赵硕, 张东兴, 冯伟伟. 破解马铃薯收获机薯土分离难题J. 农机科技推广, 2008: 34-35 6 王福义. 马铃薯收获机械发展研究J.
16、 农业科技与装备, 2010, (12): 83-84 7 单爱军, 刘俊杰, 崔冰冰. 马铃薯收获机现状与发展趋势J. 农机化研究, 2006, (4): 19-208 宋言明, 王芬娥. 新型马铃薯联合收获机的总体设计J. 甘肃农业大学学报, 2009, 44(1): 151-154 9 霍振生. 实用新型马铃薯收获机J. 包头职业技术学院学报, 2008, 9(2): 3-4,7 10 邵世禄, 万芳新, 魏宏安,韩正晟. 我国马铃薯收获机械研制与发展的研究J 中国农机化, 2010, (229): 34-39,50 11 M. R. Mostofi, S. Minaei. Mass Flow Rate Measurement System Performance on Potato HarvestersJ. J. Agric. Sci. Techol, 2009
