毕业设计(论文)开题报告.doc

附件2
广西大学本科生毕业设计(论文)开题报告
学号
1001140147
学生姓名
韦兵
学院
机械工程学院
专业年级
农业机械化及其自动化2010级
指导教师
杨坚
职称
教授
设计(论文)题目
木薯收获机块根拔起机构的运动学仿真优化研究
本课题国内外研究动态及意义:

我国对木薯块根收获机械的研究,目前仍处于初级阶段,市场上还没有成熟的机型[1]。改革开放前,我国木薯的收获方式基本上是用人工的方法去刨或者是用传统的犁地机械去挖,劳动强度大,生产效率低。
解放后,木薯收获还是以人工收获为主,人们一般先用畜力犁犁松泥土再人工捡收,或者使用拖拉机作为犁的动力,先犁松土表再人工捡收。这样普通挖掘犁就部分取代了人工收获,出现了机械化收获木薯,提高了生产率[2]。
2005 年,中国热带农业科学院利用杠杆原理,研制出了提竿式和卡齿式两种人力木薯收获器。提竿式木薯收获器[3]是利用平行四边形变形的特性,使得在杠杆的手动端在抬升的过程中,工作头发生变形,夹头能牢固地夹紧木薯茎杆,将木薯块根拔出土壤。该收获器还利用动力臂长度大于阻力臂的杠杆达到省力的目的。卡齿式木薯收获器[4]内侧两边成据齿状的V形的卡齿和一直形杠打固定在一起,使用时卡齿内侧锯齿牢固地卡住木薯茎秆,用人抬升杠杆的手动端将木薯块根提出土壤。
2008年底中国农业机械化科学研究院耕作种植机械研究所与广西南宁朗禾农业科技有限公司联合引进的巴西4MU-2型木薯采收机,如图1-1,它由一把成72°角的V形刀片、支杆、端头、圆盘土壤切割器、机架等组成。V形刀片安装于支杆上,支杆一方面起固定刀片的作用,另一方面则是将V形刀片左右刃分开,其左右刃均长96cm、宽10cm。作业前,需把木薯茎杆离地面30cm以上切断并清走,作业时,位于 V形刀片中间固定在支杆上的端头和前面的圆盘土壤切割器行走在两行木薯之间即垄沟,V形刀片的左右刃沿前进方向分别从左侧和右侧的木薯块根底部通过,左右刃各收获薯地中的一垄块根。但因 V 形刀片左右刃各收获一垄块根,故左右刃长度大,致使机具负荷重、强度低,从而作业成本高、生产率低、适应性不强、机具使用可靠性差,目前,该机还处于试验改进中。

图1-1 4MU-2 型木薯采收机图1-2 4UM-160型木薯收获机
2009年,广西武鸣农机技术推广站参考马铃薯收获机,研制出了一种挖掘松土- 抖动分离型的木薯块根收获机,如图1-2所示[5],幅宽 ,工作深度30cm,一次收获两垄块根。该机对生长在沙质土较浅的块根具有较好的适应性,但对块根长、生长深、粘土条件的适应性差。庞大的土壤与块根分离装置,致使机具负荷重,阻力大,从而生产率低,作业成本高, hm2/h,收获成本达约896 元/ hm2。
2009年,河南省洛阳市研制出挖掘分离收获一体式木薯收获机械,如图1-3,这种机械通过拖拉机或者其他动力装置,通过收获机械上的传动装置带动收获机械运转,由刀架完成对木薯的挖掘工作,通过破土板来完成对木薯与土块的初步分离,再由装有偏心轮的输送带完成木薯与土块的进一步分离(偏心轮引起输送带一定程度的震动)最后落入斗筛中同时完成最后一道分离土块与木薯以及收获[6]。这种收获机械最大的优点在于能够集多道工序于一身,让整