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本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告書
題 目 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
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學(xué)生姓名 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
學(xué) 號 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
專業(yè)班級 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
指導(dǎo)老師 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
年 月 日
設(shè)計題目
設(shè)計便攜式采棉機
課題目的、意義及相關(guān)研究動態(tài)：
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,但目前主要以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)為主,仍存在著生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不合理、生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)落后等缺點。隨著全球經(jīng)濟一體化進程不斷加快,以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展也進入了一個關(guān)鍵時期,農(nóng)業(yè)將在更大范圍和更深層次上參與國際競爭。我國農(nóng)業(yè)只有加快現(xiàn)代化進程,才能在國際競爭中立于不敗之地。要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,必須加強農(nóng)業(yè)機械化建設(shè), 提高機械化的綜合水平,從而提高勞動生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本, 提高產(chǎn)品質(zhì)量,使我國農(nóng)產(chǎn)品在國際市場上具有競爭力。20 世紀80年代以來，我國已成為世界上棉花生產(chǎn)的大國，種植面積穩(wěn)定在 533.33萬公頃左右，皮棉產(chǎn)量達到 580 萬噸。 其中，長江、黃河和西棉區(qū)是我國棉花3大優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，其面積和產(chǎn)量分別占全國的97.5%和98.2%年采棉季節(jié)除動員學(xué)生、干部一起參加搶收外，還要從外省雇傭數(shù)十萬勞動力搶收棉花[1]。我國最大的商品棉基地—， 每僅人工費用就高達8億元，且往往因勞動力不足延長了采棉期，影響了棉花的質(zhì)量，妨礙了秋耕灌溉和來年的春耕生產(chǎn)。在棉花收獲中采用機械化作業(yè)，實現(xiàn)棉花采摘的自動化和智能化，是解決上述問題的最佳方案。研究和開發(fā)機械化采棉技術(shù)對解放勞動力、提高勞動生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、保證新鮮棉花品質(zhì)等方面都有著重要的意義。
常德是湖南省的棉花產(chǎn)業(yè)基地,但由于棉花收獲機械沒有全面推廣,許多棉農(nóng)仍然采用手工的方法進行剝桃凈棉, 生產(chǎn)率低, 嚴重浪費了勞動力資源。因此, 為了使棉農(nóng)能獲得更大的經(jīng)濟效益, 研制簡便、低廉的采棉機就十分重要。而本文設(shè)計的新型棉花采摘機就能實現(xiàn)上述的這些功能，具有十分重大的現(xiàn)實意義[2]。
美國是最早開始從事棉花采摘機試驗研究的國家，其工作可以追溯到1850年；但到1949年，棉花收獲機械化的作業(yè)面積僅達到當時棉花種植面積 6%。這期間許多人試驗了不同的方法來進行棉花采摘，具體包括采用真空吸力抽吸棉花，采用靜電吸力采摘棉花，采用機械收割型將棉花整棵切斷再將纖維分離，采用采摘型機器人直接對棉花進行采摘等。到了1970 年，美國棉花收獲機械化程度達到95%，居世界第一位。美國生產(chǎn)的兩種真空抽[3]。原蘇聯(lián)也從1924年開始開展了機械化采棉的研制工作，目前棉花較集中的烏茲別克共和國機械采棉率達 90%以上。吸式采棉機我國除了引進國外先進采棉機械外，我國也大力開展了自主研發(fā)工作。1996 年，自走式采棉機研制被列入國家科技部“九五”重點科技攻關(guān)項目[1]，從此我國開始正式進行國家級棉花采摘收貨的研究。
然而，應(yīng)當指出的是，直到目前為止，盡管該項目得到國家財政的大力支持，但是其產(chǎn)業(yè)化效果并不理想。采棉機在推廣使用中存在的困難，概括起來主4個方面：一是機采棉的質(zhì)量不高，含雜質(zhì)較多，二是交花時，被扣除的雜質(zhì)比例太高； 三是使用機采作業(yè)成本過高；四是用人工采棉的標準來評定機采棉的等級 造成棉農(nóng)收入下降[5]。
課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處：
課題的主要內(nèi)容是：完成整個采棉機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，畫出其原理圖，裝配圖，零件圖，自行設(shè)計其尺寸。由于傳統(tǒng)的手持式采摘機包括其后部內(nèi)裝有電機的管狀殼體，在殼體的前端和后端平行設(shè)有鏈輪，撿棉鏈條通過前端和后端的鏈輪連接在一起，驅(qū)動裝置通過驅(qū)動采棉鏈輪來帶動采棉鏈條轉(zhuǎn)動來進行棉花采摘。這種手持采棉機長時間工作后棉花會纏繞在前端鏈輪和后端鏈輪上，導(dǎo)致鏈條拉緊，轉(zhuǎn)速減慢，載荷加重，電機發(fā)熱導(dǎo)致電機線圈燒毀而無法工作[6]。本畢業(yè)設(shè)計目的在于提供一種新型的便攜式手持采棉機。結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，工作穩(wěn)定正常工作， 能夠克服現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的缺陷。
為達到上述目的， 其創(chuàng)新之處具體如下： 便攜式手持采棉機，包括帶有手柄且左右對稱的殼體，手柄的底端面設(shè)有連接電機的軟軸螺母，軟軸螺母和傳動裝置連接，傳動裝置和采摘裝置連接傳動，其特征在于：所述的采摘裝置設(shè)置于殼體前端采棉口處和中間部之間，所述的采摘裝置設(shè)有主動撿棉輸送帶輪、向下延伸突出兩軸線的輸送帶凸出傳動輪和從動撿棉輸送帶輪形成三角形排列設(shè)置，主動撿棉輸送帶輪、輸送帶凸出傳動輪和從動撿棉輸送帶輪的側(cè)緣端設(shè)有防纏擋板，撿棉輸送帶為同軸環(huán)繞覆蓋在主動撿棉輸送帶輪、 輸送帶凸出傳動輪和從動撿棉輸送帶輪之間的外緣部連接在一起，所述的撿棉輸送帶的外緣部均布地設(shè)置撿棉勾齒組合，設(shè)置于撿棉勾齒側(cè)面的卸棉裝置均布地安裝在撿棉輸送帶外緣部上，所述的撿棉輸送帶的左右兩側(cè)邊緣部與落棉口上方內(nèi)側(cè)壁緊密接觸。
研究方法、設(shè)計方案：
深入研究國內(nèi)外現(xiàn)有果實采摘機，主要以棉花采摘機為例， 并借助圖書館和互連網(wǎng)獲取相關(guān)資料和信息,分析總結(jié)資料 確定棉花采摘機總體設(shè)計方案。按照棉花采摘機的特點和棉花的性質(zhì)，利用計算機進行繪圖和機構(gòu)分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。設(shè)計方案：一種帶有手柄且左右對稱的殼體、手柄的底端面設(shè)有連接電機軟軸的傳動裝置和殼體中間部采摘裝置連接傳動，其特征在于殼體的前端采棉口處和中間部橫向平行地設(shè)置采摘裝置的從動輸送帶輪、向下延伸突出兩軸線的凸出傳動輪和主動撿棉輸送帶輪，撿棉輸送帶為同軸環(huán)繞覆蓋在從動撿棉輸送帶輪、輸送帶凸出傳動輪和主動撿棉輸送帶輪的外 緣端，撿棉輸送帶的外緣部上均布設(shè)置安裝向外延伸的撿棉勾齒的貫通孔，設(shè)置于撿棉勾齒側(cè)面的卸棉裝置均布地安裝在撿棉輸送帶的外緣部的貫通孔上，主動撿棉輸送帶、凸出傳動輪、從動撿棉輸送帶的外側(cè)面設(shè)有防纏擋板。動力傳輸室和采棉室密封隔離[ 11]。
完成期限和預(yù)期進度：
①畢業(yè)設(shè)計課題調(diào)研階段：（第1~2周）：課題調(diào)研及文獻檢索、完成英文翻譯。
② 畢業(yè)設(shè)計開題報告階段：（第3～4周）：完成開題報告。
③ 畢業(yè)設(shè)計主要工作階段：（第5～12周）：
（1）完成總體規(guī)劃。（第5～6周）
（2）完成方案設(shè)計。（第7周）
（3）產(chǎn)品詳細設(shè)計，輸出產(chǎn)品裝配圖及零件圖。（第8~10周）
（4）完成設(shè)計說明書的撰寫工作。（第11～12周）
④ 畢業(yè)設(shè)計答辯階段：（第13～15周）
主要參考資料：
[1]Holley, Donald.Mechanical Cotton Picker.?EH.?Net Encyclopedia, edited by Rob ertWhaples[EB/OL].2003-07-13.Cottonpicker.
[2]陳欣成.農(nóng)墾農(nóng)機化工作與農(nóng)機更新?lián)Q代的一些思路[J].農(nóng)村機械化, 1998(3) : 21-22．
[3]任豐蘭.基于PRO/E的新型棉花采摘機的設(shè)計[J]．農(nóng)機化研究，2012, 34(7) ：93～96．
[4]黃頂元.機械采棉發(fā)展概況及必要性[J].農(nóng)村科技, 2005(5): 51.?
[5]沈家濤.兵團機采棉技術(shù)推廣存在的問題及原因分析[J].中國棉花2005, 32(3) : 42-43.?
[6]徐思兵.機采棉加工工藝的推廣與使用[J].中國棉花加工, 2007, (2) :30-32.
[11]Aono.CPX420Cotton ?pickerServiceManual(Book4)[ K] .U.S.AChassis.Rac6 -16840.CNH AmericaLLCPrinted, 2005.
[12]陳永毅.我國棉花收獲機械化的回顧與展望[ J] .農(nóng)業(yè)機械, 2000(7):14 -15.
[13]王學(xué)農(nóng),陳發(fā).9976新型六行采棉機結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用[ J] .農(nóng)業(yè)機械學(xué)報, 1998, 29(8):130 -134.
指導(dǎo)教師意見：
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