塔里木大学 毕业论文（设计）开题报告课题名称 水稻收获机的设计 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 指导教师 起止时间 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。一、本题来源及研究的目的和意义水稻是我国主要种植的粮食作物之一，2006年全国耕地面积12204.69万hm2，水稻种植面积约2929.46万hm2，占世界水稻种植面积的20%，居世界第二；总产量约2亿t，占世界稻谷总产量的35%，位居世界第一。全国农业机械总动力为7.26亿kW，每公顷耕地拥有农机动力为5.77kW，机械化耕地、水稻种植和收获作业水平分别为55.39%、9%和38.8%，水稻生产耕种收获综合机械化水平达36.5%。由于我国幅员辽阔，地形复杂，而水稻的种植收获受气候条件、地理环境、耕作制度、经济条件等诸多因素的影响，各地栽种水稻的方式、方法大不相同，从而导致水稻生产机械化发展缓慢，生产力落后。并且种植方式除少数农场外，大多数是农户经营，田块比较小，而且在收获时田间比较湿软，因此我国水稻收获的机械化水平比较低。水稻收获方式主要有：人工收获、割晒分段收获和联合收获3种，在人工收获中，由人工完成整个收获过程，时间长、效率低、费工费力且损失浪费严重。据测算，人工割、捆、垛、运及脱粒等总损失率10%25%，而割晒分段收获由割晒机进行收割，然后由人工进行捆束、脱粒、清扬和晒场。这种收获方式较人工收获提高了收割效率，且有利于水稻后熟和改善米质，同时可借助通风和日晒降低水稻含水量，便于脱粒，减少烘干和晒场的作业量，但是整个收获过程还需很多劳力配合，工效仍较低，谷粒的总损失较大。为水稻收获奠定良好的基础、为促进水稻产业生产地发展，解决机械化问题势在必行。若使用水稻联合收割机进行收获，则可以一次性完成收割、脱粒、清选及装袋等过程，不仅大大提高了收获效率，降低了收获成本而且损失率仅为1%5%。因此一种水稻收获机研制十分具有意义，尤其是个体承包农业产生方面。我国市场上出现的水稻收获机比较少见，水稻收获机的使用，有利于农民减少劳动时间，增加共进进度，完全符合目前我国市场周边水稻生产行情。本文设计一种水稻收获机，保证良好的加工工业性能和使用性能，提高地面仿形能力，把更多的农民从艰苦的劳动条件下解放出来，大幅度提高劳动生产率，对农民来说是最实惠的。二、 课题所涉及的问题在国内外现状及分析在国外许多工业发达的国家，其谷物收获都是用联合收获机完成的。在我国，尽管近年来收获机械发展很快，但由于经济、人口等诸多因素的影响，联合收获机拥有量还比较低。随着农村城市化的进程，越来越多的耕地被占用，粮食的总产量在逐年减少。一些农学专家为了解决我国粮食问题正在研究超级杂交稻，每公顷产量在10000kg以上的杂交水稻已经问世，并逐步在大面积推广。超级杂交稻最高每公顷产量可望达到15000kg。截至2004年底，超级稻新品种在四川、福建、湖南、安徽、辽宁、浙江等水稻主产区已累计推广1000万hm2。从今年起，我国将在广东、福建、湖南、湖北、江西、江苏、浙江、安徽、四川、重庆、吉林、辽宁等12个省市率先启动实施超级稻示范推广项目，力争今年超级稻推广面积达到400万hm2。超级杂交稻与现有水稻的特性差别很大，单产高、长势密、茎秆粗、秆青叶茂、含水率高。收获这种水稻，对现有全喂入和半喂入机型在技术是一个严峻的挑战，现有推广使用的联合收割机都不适应超级稻的收获，脱粒装置处理容量与高产大流量不匹配，秆青叶茂的作物在大流量的条件下分离更加困难。如何解决这种高产超级稻的收获问题已引起收获机械专家们的注意，也已成为科技领导部门重视和关注的问题。有些收获机械专家认为，割前脱粒(梳脱式)机型由于作业时茎秆不进入机器中，可以减少机具对物料的处理量、降低损失、减少功耗、提高工作效率，是解决超级稻收获的理想机具之一。在我国某些地区近年因为稻草作为工业原料的用途迅速增加，用户要求整草的呼声很高。宁夏中卫地区对水稻茎秆保留有强烈的要求，主要用于大棚及苗木覆盖；有的地区用茎秆作为食用菌的培养基。对全喂入机型草秸不能回收，割茬高反映强烈，有些地区全喂入机型已不受欢迎。河北省正在进行一项研究，小麦收获时在田间保留秸秆不切割，夏季种植玉米时采用免耕种植方式，以利于保墒，玉米产量也增加。黑龙江省正在进行一项试验和研究，水稻收获后保留茎秆不割，下茬种植时仅在要插秧的行上采用免耕或少耕法，茎秆腐烂氨化后既增加了土壤肥力，又减少了病虫害。农民要求秸秆完整性的需求将促进梳脱式机型和半喂人机型的发展。当前主流机型的发展是在保证良好性能的前提下，向高效、大功率、大喂入量方向发展，以提高生产率；对收获损失率低、高清洁度的主要工作部件的研究更为深入，研制单滚筒或双滚筒纵置的轴流式脱粒分离结构；新材料和先进制造技术的广泛应用使产品性能更好、可靠性更高；以人为本，广泛应用机电一体化和自动化技术，向舒适性、使用安全性、操作方便性方向发展；向智能化收获机发展，使操纵、调节更加灵活、快捷、方便。我国地形复杂，水稻种植的农艺、作物品种、土壤情况、水文条件相差较大，单一的水稻收获机械不可能适用所有的水稻收获，加上自然条件和经济因素的影响，多品种、多机型将成为近一段时期内水稻收获机械的发展特点。在工业发达国家，水稻收获机械已经有了长足的发展，除了具有传统的基本功能外，自动化控制秸秆堆放处理、自动打包等技术也在水稻联合收割机上得到了应用，这也必将成为我国水稻联合收割机发展的主要方向。在我国重点发展水稻收获机：全喂入式水稻联合收割机须用切流脱粒滚筒加轴流分离滚筒，小型机以横置、大型机以纵置为宜，目前以深受广大农场及农村用户认可。半喂入式水稻联合收割机宜积极发展国产机型，不宜盲目模仿追求现代化，要善于简化以降低成本。割前摘脱式水稻联合收割机的诞生，必将在将来的市场竞争中占有一席之地。我国水稻收获机械的发展任重道远。现在水稻收获机有很多不能解决的问题。他们的性能指标不太稳定，可靠性尚需进一步提高，生产考核也不充分，技术服务工作还跟不上，目前推广使用还很少。首先是土壤条件，多数农民文化层次不高，对土壤了解很少，每年留存在土地内的残留物较多，在耕地整地上没有完全做到标准。其实是水稻收获机本身设计问题，我国生产的水稻收获机械化正处于缓慢发展阶段，理论部分和实际有一些差距，导致水稻效果与农民期望相差较远。我省不同地区的经济水平不同，农民对水稻收获机械化的需求程度不同。各地应根据各自的经济条件确定合适的收获机械化模式，同时使用与其配套的收获机械，这样才能使收获机械的增长与当地经济条件相适应。国内与水稻收获机相配套的其他机械少，机械化程度低，结构复杂，易产生问题，给后续的维修带来不便，导致收获机的推广进度缓慢。国内水稻收获机缺乏特色及通用性能差，也没有制定统一的标准，这对我国的水稻收获机械化带来难度。这一机型如果能够解决好所存在的问题，将来一定会在我国的大地上驰骋，并将给传统机型带来有力的挑战。三 对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析根据我国水稻收获机的发展现状和存在的问题以及农业生产对机械化要求，设计水稻收获机。先确定符合我国水稻收获机的类型，对先有的水稻收获机的参数和构造进行优化，设计出一种新的水稻收获机，使水稻收获机的工作效益能满足农业生产者的需求，尤其是整机性能指标的稳定，保持在合理的控制范围内，收获后的生产效率较高。预期目标：（1）整机操作方便，结构简单，仿形能力强，噪音小，使用寿命长。（2）主要传动系统，整机性能稳定。（3）提高生产效率，损伤少，人工劳动量少，同时动力消耗上要尽量少。（4）制造价格便宜，实现自动化，能满足大多数水稻的收获。（5）拨禾器冲出时保证其完整性。熟悉掌握水稻收获机构的设计方法，提高动手能力，为将来具体的技术工作打下良好的基础。在查阅大量的相关文献和对机械设计系统的学习的基础上，在指导老师的引导之下，加之自己的创新，通过水稻收获机的机构设计和传动系统的结构设计，就能提高水稻收获机的效率。四 本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路1.需要重点研究的关键问题： 1)水稻收获机的机构设计2）水稻收获机的传动系统总体结构的设计2.需要解决的思路： 本课题主要研究的是水稻收获机。水稻收获机一般有割台系统，脱谷系统，动力传动系统，行走系统，液压系统，电气系统，操作系统等部分组成。要想熟练操作水稻收获机，必须了解机械的各部分的构造，明白工作原理，清楚正常工作时的情况。只有先掌握了收获机的各项技术性能，才能更好的使用水稻收获机。主要分析对机械进行系统，发现问题及时调整，尤其是及其各部件是否安装正确，格紧固件是否松动，传动部件是否运动灵活，制动系统是否可靠，操纵装置是否灵活准确，检查调整收割台（包括拨禾轮，输送器等）、脱粒装置、分离装置、清选装置（包括风扇等）和集粮仓，还有照明系统是否完好等项内容设计。要完成水稻收获机机构的设计，首先对水稻收获机机构的零部件有一个初步认识，主要是水稻收获机上的功能和性能进行改进，其中重点分析的是拨禾轮和传动系统，然后根据数据对他们的各个部件进行设计。五 完成本课题所必须的工作条件及解决的办法机械设计及机械原理还有相关设计手册等工具书、Solidwork、AutoCAD、ProE等计算机软件、和实验环境条件均已满足。六 工作方案及进度计划工作方案： 1、分析和思考水稻收获机的结构和工作原理。 2、计算割晒机机结构所需要的主要技术参数。 3、设计并绘制出水稻收获机机构总体机架。 4、传动系统主要零部件的设计。 5、选择相关零部件并进行计算和校验。 6、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。 7、组装装配图并生成三维立体模型，观察效果并加以改进。 8、选择适合的电动机型号、水稻收获机外壳选用工程塑料。综合设计方案各自的特点，结合我国当前实际水稻收获状况和工作生产条件，所以设计一种水稻收获机有更深刻的意义。进度计划：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：通过对水稻收获机的分离装置的工作原理,并对其机构特点进行了分析,对分离装置的发展趋势进行探讨、重要零部件的选取和改进，确定机器的执行机构，并设计水稻收获机的整体结构。第九至第十一 周：应用相关三维软件生成零部件实体模型，并生成相应的零件图、部装图及最后的总装图。第十二周：撰写毕业论文，修改实体模型及图纸中存在的问题。