籽瓜籽汁分離機的設計-打瓜收獲機破皮取籽機構(gòu)設計（含三維圖SW及CAD圖紙）,瓜籽,分離,設計,收獲,機破皮取籽,機構(gòu),三維,SW,CAD,圖紙 塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 籽瓜籽汁分離機的設計 學生姓名 李建國 學 號 8031209126 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 農(nóng)機13-1 指導教師 吳明清 起止時間 2012.10.15-2013.5.27 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內(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要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關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、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 一 本題來源及研究的目的和意義 1.1 課題的來源：自選題 1.2 研究的目的 打瓜是新疆主要經(jīng)濟作物之一。發(fā)展打瓜生產(chǎn)，對調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快脫貧致富及地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的作用。打瓜為地上作物，其收獲方式以人工撿拾、機械集調(diào)為主。打瓜收獲機可以大大提高收獲效率，降低勞動強度，減少損失，為打瓜生產(chǎn)奠定良好的基礎。但是收獲方式的落后極大的制約了打瓜的生產(chǎn)發(fā)展。為促進打瓜生產(chǎn)地發(fā)展，解決機械化問題勢在必行。打瓜收獲機械化的關鍵矛盾是破碎率是否達到生產(chǎn)要求[3]。 1.3 研究的意義 打瓜是新疆生產(chǎn)建設兵團(以下簡稱兵團)的重要經(jīng)濟作物，在兵團的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中占有重要的地位。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，打瓜的種植規(guī)模越來越大，人力投入，生產(chǎn)成本的消耗等問題日益突出，因此，打瓜生產(chǎn)過程的全程機械化問題急需解決,由于種植過程一般與其它糧食作物沒有多大區(qū)別，重點是收獲不同，所以收獲機械對現(xiàn)實生活的需要是極為迫切的。 本設計通過國內(nèi)外的打瓜機器的性能、構(gòu)造以及操作的簡易程度，最終設計成一架操作簡單、價格合理、適合大多數(shù)地區(qū)使用便于維修的打瓜子收獲機械。包括安裝在機架上的破碎輥、篩選器和子皮分離篩，破碎輥的表面上設置有切碎板，子皮分離篩為帶有網(wǎng)孔的半圓柱筒，篩選器由轉(zhuǎn)軸和其上設置的安裝有刮板的支架組成，破碎輥和篩選器的軸端均設置有皮帶輪。其可以由多種農(nóng)用機械帶動工作，省時省力，易于推廣[1-2]。 二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀 打瓜收獲機在國外也尚未見相關的報道。隨著打瓜種植面積的擴大，在國內(nèi)有較大的發(fā)展?jié)摿?。但是目前國?nèi)的打瓜收獲機械在結(jié)構(gòu)和應用上尚有很多的問題，需要進一步的設計改進和推廣。 目前，在國內(nèi)打瓜的生產(chǎn)過程中，耕地、整地、播種、中耕、植保和取籽等機械化已逐漸解決，但這些工作量僅占全部作業(yè)量的60％，其余部分主要為人工作業(yè)，特別是打瓜的收獲階段，采摘、集條和輸送全部過程為人工作業(yè)，勞動強度大，勞動成本高，是打瓜生產(chǎn)過程中的瓶頸問題。加之打瓜成熟后不宜在田問放置過久，如逢秋雨霜凍，經(jīng)常腐爛；同時，打瓜成熟時正是棉花、玉米和甜菜等大宗作物收獲農(nóng)忙之際，勞動力奇缺，給打瓜人工收獲帶來很大困難。因此，加快打瓜收獲機和相關配套機械的研制對解決打瓜機械收獲中的瓶頸問題，促進打瓜機械化收獲的實現(xiàn)，降低打瓜的收獲成本和時間，減少農(nóng)民投入，促進農(nóng)民增收，帶動兵團打瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義，打瓜收獲機械的研究現(xiàn)狀:打瓜收獲機械的收獲方式打瓜的收獲方式主要有兩種：一種是采摘、取籽聯(lián)合作業(yè)的一體化聯(lián)合收獲；另一種是分段收獲。一體化聯(lián)合收獲具有機械化程度高、收獲效率高、省時省力、節(jié)約成本的特點，但是對土地的要求比較高，特別是地面情況惡劣的打瓜種植地撿拾效果不是很理想，所以這種收獲方式還需要進一步的研究、改進和優(yōu)化[4]。 目前常見的打瓜收獲機械也因打瓜收獲方式的不同而有差異。采摘、取籽聯(lián)合作業(yè)的一體化聯(lián)合收獲方式用塔城地區(qū)農(nóng)技推廣站研制的打瓜集條機被阿勒泰地區(qū)農(nóng)技推廣站引進、試驗和推廣，效果良好。 　　在這些打瓜收獲機械中，絕大部分屬于實用新型專利，但沒有實現(xiàn)實際的應用。除新疆農(nóng)業(yè)科學院研制的打瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機和塔城地區(qū)農(nóng)技推廣站研制的打瓜集條機做了田問試驗并推廣之外，其余皆未見相關報道。 打瓜收獲機的破碎裝置是籽瓜全程機械化收獲的關鍵設備。新疆是全國最大的籽瓜產(chǎn)地，籽瓜瓤的開發(fā)利用研究顯得尤為重要，生產(chǎn)籽瓜系列產(chǎn)品不僅提高了農(nóng)產(chǎn)品的附加值，增加了農(nóng)民收入，同時也避免了農(nóng)田的污染。籽瓜系列產(chǎn)品為新興食品，在為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益的同時，也為社會提供了更為豐富、健康的食品資源，同時也促進了新疆籽瓜深加工產(chǎn)業(yè)和籽瓜種植業(yè)的發(fā)展，增加加工企業(yè)和農(nóng)民收益，新建的生產(chǎn)企業(yè)又可解決大量的工人就業(yè)問題，一系列的發(fā)展必定促進籽瓜種植面積進一步擴大，隨之而來的收獲問題也更加嚴峻，全程機械化收獲迫在眉睫[11]。破碎裝置由破碎滾筒與設于其上的直的破碎齒組成，清選裝置一端設有出料口;區(qū)別是振動篩式清選機的清選裝置采用振動篩進行分離，因振動篩高速擺動，造成清選機振動大、噪音大、故障率高和壽命短的缺點;而半圓篩式清選機的清選裝置由半圓篩和刮板組成，破碎裝置與半圓篩上下平行設置，破碎裝置破碎的瓜皮、瓜瓤和瓜籽落入分離裝置，在刮板刮動下旋轉(zhuǎn)進行分離。缺點是刮板在刮動瓜皮經(jīng)過半圓篩上的篩孔時，會將瓜皮叉入清選裝置，而清選裝置無法將碎瓜皮分離出來，影響了瓜籽的質(zhì)量;再者，半圓篩為等徑，不利于瓜皮及時從半圓篩端口排出，工效較低，因沒有進一步漂洗分離裝置，瓜籽表面污物及未成熟瓜子無法分離，進一步影響瓜籽質(zhì)量。在國內(nèi)外的打瓜收獲機械中，打瓜取籽機在市場上有較為成熟的機型。但是包括打瓜撿拾的打瓜聯(lián)合收獲機械的發(fā)展還不是很成熟，還有很大的發(fā)展空間[1-4]。 2.2國外打瓜收獲機研究現(xiàn)狀 美國、英國、加拿大等經(jīng)濟發(fā)達國家,經(jīng)歷了20世紀40～50年代種植業(yè)基本機械化及60～70年代畜禽與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基本機械化后,90年代的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)已進入高度機械化、現(xiàn)代化階段。農(nóng)業(yè)機械正向大型、高速、低耗、自動化和智能化發(fā)展。美國是當今世界上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化程度最高的國家之一,已基本實現(xiàn)了區(qū)域化、專業(yè)化、機械化、社會化、商品化和網(wǎng)絡信息化。一些農(nóng)場主往往經(jīng)營上千公頃連片土地,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都使用機械操作,全面實現(xiàn)了機械化。美國已成為世界上農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率最高的國家之一。而對于打瓜收獲機械，由于種植區(qū)域的限制，國外研究資料較少，打瓜收獲機的發(fā)展水平基本以國內(nèi)為準[8]。 三 本課題需要重點研究的關鍵的問題及解決的思路 3.1 本課題需要研究的難點問題解決的思路 3.1.1出現(xiàn)的主要問題： 1、從查閱的資料來看，所查到的現(xiàn)有的打瓜收獲機的破碎裝置并不是設計的十分完美，多少都存在缺陷。 2、機械化程度低，生產(chǎn)效率較低。 3、打瓜收獲機傳動效率低。 4、不符合食品加工的衛(wèi)生要求。食品加工關鍵的要求是環(huán)保、衛(wèi)生，食品加工過程的隔離封閉，而以上提到的打瓜收獲機幾乎沒有考慮此問題。 3.1.2需要解決的難題： 設計提出一種全新的研究方案，主要解決以下問題： 1、 喂入斗、破碎筒、振動篩體等零部件的參數(shù)，查找相關專利說明。 2、 振動篩體的合理設計。 3、損失率、破傷率、清凈率達到最小值。 4、出籽口的離地高度的設計合理化。 5、運輸?shù)叵兜碾x地高度的設計。 四 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 該機械動力源為拖拉機，通過牽引裝置與拖拉機連接。 （1）查閱有關資料選擇相關參數(shù)及材料,設計破殼取籽機構(gòu)。 （2）設計完各零部件后，進行裝配組合，試驗設計的可靠性。 （3）運用Solidworks軟件，繪制三維零件圖和裝配圖。 （4）運用三維設計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真。 五 工作方案及進度計劃 工作方案： 1、設計并繪制出打瓜收獲機總體機架。 2、喂入斗與破碎筒的設計大小與撿拾輥的大小適合。 3、振動篩體的選擇方案及大小設計。 4、曲桿式碎瓜器主要零部件的設計。 5、半圓篩式清選機的清選裝置與振動篩式清選機的清選裝置的區(qū)別差異。 5、繪制所有零部件并查閱相關說明，各零部件尺寸要嚙合達到合適效果。 6、組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進。 進度計劃： 第 一 周：查找相關資料、熟悉課題內(nèi)容。 第 二 周：撰寫開題報告，并制定總體方案。 第三周至第八周：設計打瓜機破皮取籽裝置的三維實體模型圖，并生成關鍵部件及裝配圖工程圖。 第 九 周：對打瓜機裝置進行傳動設計和機構(gòu)設計。 第 十 周：撰寫畢業(yè)論文，修改圖紙中存在的問題。 第十一周：編寫答辯提綱，準備答辯。 第十二周：答辯 六 參考文獻 [1] 王學農(nóng).打瓜揀拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機[J].新疆農(nóng)機化,2007,6:60． [2] 王學農(nóng),牛長河,陳發(fā),蔣永新,張佳喜,王慶惠,劉旋峰,郭兆峰.新型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機研制[J].新疆農(nóng)機化,2008,03:25-26. 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