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1、塔里木大学毕业论文（设计）开题报告课题名称 组合式棉杆拔杆机的设计 学生姓名 学 号 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 农机 16-4 班 指导教师 起止时间 2015.10.15-2016.5.25 机械电气化工程学院教务办制填 表 说 明一、学生撰写开题报告应包含的内容：1、本课题来源及研究的目的和意义；2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析；3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析；4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路；5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法；6、完成本课题的工作方案及进度计划；7、主要参考文献（不少
2、于 7 篇）。二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。三、开题报告要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 A4 纸张。四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。1 本题来源及研究的目的和意义1.1 课题的来源：自选题1.2 研究的目的棉花是新疆主要的经济作物之一。大部分采用粉碎还田方式处理，只有少部分进行再利用。主要因为一方面棉杆粉碎还田，可补充和更新土壤有机质等养分，保持土壤水分和改善土壤物理
3、性状。另一方面从国内外目前棉秆收获机械现状来看，国内有多家机构在积极探求新的棉秆收获机械型式，但大多机型适应性较差、机械故障率高，可靠性差，难以进行大面积推广,且对收获装置的工作参数也缺乏系统的专门研究，以致于收获效果不是很理想。棉秆机械化收获目前常采用的方式主要有剪切收获和提拔式收获两种。剪切收获，主要是利用割刀将棉秆从根部割断，此种收获方式不能实现棉秆的全部收获，造成资源浪费，另外由于棉秆根茎较硬不易腐烂、不易粉碎，在土壤里留存时间较长，不利于后续整地作业和农作物生长。此外新疆棉花种植过程中地膜的使用，造成土壤白色污染日益严重。通过对残膜回收机田间作业情况进行调查，结果表明棉秆及棉根对残膜
4、回收机的作用效果有着严重的影响。依据现有国内棉秆收获经验，为解决棉秆可靠拔取与输送问题，提出了一种新的拔取输送方式，提辊装置与拔秆齿辊相结合的组合方式1.3 研究的意义 农业生物质能产业的发展为农业提供了一个产品附加值高和市场潜力大的平台。我国农业生物质能资源主要包括农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工副产品和能源作物等，其中农作物秸秆和能源作物秸秆有着非常广泛的用途。棉秆可用于生产人造纤维、刨花板、吸音板等板材和造纸；还可通过生物质能的转化技术，将棉秆转化成木炭、可燃气体或电力；另外，棉秆还具有很高的营养价值，可作为很好的畜类动物饲料 1-3。由此可见，棉秆资源丰富，是一种利用价值很高的农业生物
5、质能。2 本课题国内外研究现状2.1 国内外棉杆拔杆机研究现状国外棉秆拔取收获机械基本上以对辊式起拔装置为主，以一组间隙可调、相对滚动的胶辊为拔秆部件，对行收获，棉秆拔出直接切断还田。由于受胶辊结构尺寸的限制，对于国内棉秆的收获并不适应。国内应用较广的机型是水平齿盘式拔棉秆机，通过地轮驱动拔秆齿盘，旋转的拔秆齿盘与挡杆构成拔秆部件。结构简单、使用方便，功率消耗小，但该机型只能拔收2 行，工作效率低。且机器的拔净率受土壤坚实度和棉花的种植行距影响较大，板结地块拔净率较低、棉秆拔断率较高，损失较大。3 本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路3.1 需要重点研究的主要问题（1）提辊装置、拔秆齿辊
6、装置组合设计。该装置主要包括机架、提辊装置、拔秆齿辊装置。主要工作过程是提辊装置进行土层浅层的翻搅，拔秆齿辊装置与提辊装置配合进行棉秆的拔取与输送。该方式一方面能有效拔取棉秆，降低功耗，加快茎秆向后输送。（2）该组合装置如何能高效率，低功耗工作。本项目通过对茎秆在提辊及拔秆齿辊装置共同作用下的运动规律进行分析，建立茎秆的运动学方程，结合高速摄影，分析影响拔取及输送的主要因素，以整机消耗功率最小为目标函数，以喂入量、组合装置的结构参数及运行参数为约束条件对各参数进行优化，在 ADAMS 软件中对棉秆、样机的提拔输送装置进行建模，以优化参数对茎秆的运动进行仿真试验，并对茎秆的轨迹进行模拟分析，以寻
7、求最佳拔取输送参数值。为设计性能优良的棉秆收获机提供理论依据。四 完成本课题需要的工作条件及解决的办法（1）查阅有关资料选择相关参数及材料,设计棉杆拔杆机。（2）设计完各零部件后，进行装配组合，试验设计的可靠性。（3）运用 Solidworks 软件，绘制三维零件图和装配图。（4）运用三维设计软件完成整机各零部件的三维建模并进行运动仿真。五 工作方案及进度计划工作方案：1、设计并绘制出棉杆拔杆机总体机架。2、提辊装置的设计。3、拔秆齿辊装置设计。4、传动系统的设计。5、绘制所有零部件并查阅相关说明，各零部件尺寸要啮合达到合适效果。6、组装装配图并生成三维立体模型，观察效果并加以改进。进度计划：
8、第 一 周：查找相关资料、熟悉课题内容。 第 二 周：撰写开题报告，并制定总体方案。第三周至第八周：设计棉杆拔杆机的三维实体模型图，并生成关键部件及装配图工程图。第 九 周：对棉杆拔杆机进行传动设计和机构设计。第 十 周：撰写毕业论文，修改图纸中存在的问题。第十一周：编写答辩提纲，准备答辩。第十二周：答辩六 参考文献1 赵海军,史建新.残膜回收工艺探讨J.中国农机化,2004,06:68-71.2 刘文海,马卫星.浅议棉秆残膜机械回收J.新疆农机化,2005,05:23.3 李金霞,卞科,许斌.棉秆资源特性及其在农业上的应用J.河南农业科学,2007,01:46-49.4 沈茂,张国忠,周勇,
9、周明.我国棉柴机械收获技术现状综述J.农机化研究,2009,05:1-5.5 王锋德,燕晓辉,董世平,孙玉峰,王俊友.我国棉花秸秆收获装备及收储运技术路线分析J.农机化研究,2009,12:217-220.6 崔相全,马继春,荐世春,王小瑜,曲萍.我国棉花棉秆收获机械现状及发展趋势J.农业装备与车辆工程,2011,11:4-6.7 张佳喜,叶菲.我国棉花秸秆收获装备现状分析J.农机化研究,2011,08:241-244.8 陈明江,平英华,曲浩丽,陈永生.棉秆机械化收获技术与装备现状及发展对策J.中国农机化,2012,05:23-26.9 张爱民,禚冬玲,王振伟,李伟,刘凯凯.棉秆收获机的研究
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