籽瓜籽汁分離機(jī)的設(shè)計-打瓜收獲機(jī)破皮取籽機(jī)構(gòu)設(shè)計（含三維圖SW及CAD圖紙）
籽瓜籽汁分離機(jī)的設(shè)計-打瓜收獲機(jī)破皮取籽機(jī)構(gòu)設(shè)計（含三維圖SW及CAD圖紙）,瓜籽,分離,設(shè)計,收獲,機(jī)破皮取籽,機(jī)構(gòu),三維,SW,CAD,圖紙
塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告
課題名稱 籽瓜籽汁分離機(jī)的設(shè)計
學(xué)生姓名 李建國
學(xué) 號 8031209126
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化
班 級 農(nóng)機(jī)13-1
指導(dǎo)教師 吳明清
起止時間 2012.10.15-2013.5.27
機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說 明
一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)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(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)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(jìn)度計劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)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(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)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(jì)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(jì)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(jī)械集調(diào)為主。打瓜收獲機(jī)可以大大提高收獲效率，降低勞動強(qiáng)度，減少損失，為打瓜生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。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(jìn)打瓜生產(chǎn)地發(fā)展，解決機(jī)械化問題勢在必行。打瓜收獲機(jī)械化的關(guān)鍵矛盾是破碎率是否達(dá)到生產(chǎn)要求[3]。
1.3 研究的意義
打瓜是新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)(以下簡稱兵團(tuán))的重要經(jīng)濟(jì)作物，在兵團(tuán)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(jī)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(diǎn)是收獲不同，所以收獲機(jī)械對現(xiàn)實生活的需要是極為迫切的。
本設(shè)計通過國內(nèi)外的打瓜機(jī)器的性能、構(gòu)造以及操作的簡易程度，最終設(shè)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(jī)械。包括安裝在機(jī)架上的破碎輥、篩選器和子皮分離篩，破碎輥的表面上設(shè)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(shè)置的安裝有刮板的支架組成，破碎輥和篩選器的軸端均設(shè)置有皮帶輪。其可以由多種農(nóng)用機(jī)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(jī)在國外也尚未見相關(guān)的報道。隨著打瓜種植面積的擴(kuò)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(jī)械在結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上尚有很多的問題，需要進(jìn)一步的設(shè)計改進(jìn)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(jī)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(qiáng)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(jī)和相關(guān)配套機(jī)械的研制對解決打瓜機(jī)械收獲中的瓶頸問題，促進(jìn)打瓜機(jī)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(jìn)農(nóng)民增收，帶動兵團(tuán)打瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義，打瓜收獲機(jī)械的研究現(xiàn)狀:打瓜收獲機(jī)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(jī)械化程度高、收獲效率高、省時省力、節(jié)約成本的特點(diǎn)，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?fù)焓靶Ч皇呛芾硐?，所以這種收獲方式還需要進(jìn)一步的研究、改進(jìn)和優(yōu)化[4]。
目前常見的打瓜收獲機(jī)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(jī)被阿勒泰地區(qū)農(nóng)技推廣站引進(jìn)、試驗和推廣，效果良好。
在這些打瓜收獲機(jī)械中，絕大部分屬于實用新型專利，但沒有實現(xiàn)實際的應(yīng)用。除新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院研制的打瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)和塔城地區(qū)農(nóng)技推廣站研制的打瓜集條機(jī)做了田問試驗并推廣之外，其余皆未見相關(guān)報道。
打瓜收獲機(jī)的破碎裝置是籽瓜全程機(jī)械化收獲的關(guān)鍵設(shè)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(jì)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(jìn)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(jìn)籽瓜種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大，隨之而來的收獲問題也更加嚴(yán)峻，全程機(jī)械化收獲迫在眉睫[11]。破碎裝置由破碎滾筒與設(shè)于其上的直的破碎齒組成，清選裝置一端設(shè)有出料口;區(qū)別是振動篩式清選機(jī)的清選裝置采用振動篩進(jìn)行分離，因振動篩高速擺動，造成清選機(jī)振動大、噪音大、故障率高和壽命短的缺點(diǎn);而半圓篩式清選機(jī)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(shè)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(jìn)行分離。缺點(diǎn)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(jìn)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(jìn)一步影響瓜籽質(zhì)量。在國內(nèi)外的打瓜收獲機(jī)械中，打瓜取籽機(jī)在市場上有較為成熟的機(jī)型。但是包括打瓜撿拾的打瓜聯(lián)合收獲機(jī)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(jī)研究現(xiàn)狀
美國、英國、加拿大等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家,經(jīng)歷了20世紀(jì)40～50年代種植業(yè)基本機(jī)械化及60～70年代畜禽與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基本機(jī)械化后,90年代的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)已進(jìn)入高度機(jī)械化、現(xiàn)代化階段。農(nóng)業(yè)機(jī)械正向大型、高速、低耗、自動化和智能化發(fā)展。美國是當(dāng)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(jī)械化、社會化、商品化和網(wǎng)絡(luò)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(jī)械操作,全面實現(xiàn)了機(jī)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(jī)械，由于種植區(qū)域的限制，國外研究資料較少，打瓜收獲機(jī)的發(fā)展水平基本以國內(nèi)為準(zhǔn)[8]。
三 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路
3.1 本課題需要研究的難點(diǎn)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(jī)的破碎裝置并不是設(shè)計的十分完美，多少都存在缺陷。
2、機(jī)械化程度低，生產(chǎn)效率較低。
3、打瓜收獲機(jī)傳動效率低。
4、不符合食品加工的衛(wèi)生要求。食品加工關(guān)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(jī)幾乎沒有考慮此問題。
3.1.2需要解決的難題：
設(shè)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(guān)專利說明。
2、 振動篩體的合理設(shè)計。
3、損失率、破傷率、清凈率達(dá)到最小值。
4、出籽口的離地高度的設(shè)計合理化。
5、運(yùn)輸?shù)叵兜碾x地高度的設(shè)計。
四 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法
該機(jī)械動力源為拖拉機(jī)，通過牽引裝置與拖拉機(jī)連接。
（1）查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料,設(shè)計破殼取籽機(jī)構(gòu)。
（2）設(shè)計完各零部件后，進(jìn)行裝配組合，試驗設(shè)計的可靠性。
（3）運(yùn)用Solidworks軟件，繪制三維零件圖和裝配圖。
（4）運(yùn)用三維設(shè)計軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動仿真。
五 工作方案及進(jìn)度計劃
工作方案：
1、設(shè)計并繪制出打瓜收獲機(jī)總體機(jī)架。
2、喂入斗與破碎筒的設(shè)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(shè)計。
4、曲桿式碎瓜器主要零部件的設(shè)計。
5、半圓篩式清選機(jī)的清選裝置與振動篩式清選機(jī)的清選裝置的區(qū)別差異。
5、繪制所有零部件并查閱相關(guān)說明，各零部件尺寸要嚙合達(dá)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(jìn)。
進(jìn)度計劃：
第 一 周：查找相關(guān)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(shè)計打瓜機(jī)破皮取籽裝置的三維實體模型圖，并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工程圖。
第 九 周：對打瓜機(jī)裝置進(jìn)行傳動設(shè)計和機(jī)構(gòu)設(shè)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(zhǔn)備答辯。
第十二周：答辯
六 參考文獻(xiàn)
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