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塔里木大學
畢業(yè)論文（設計）開題報告
課題名稱 番茄收獲機的設計
學生姓名 郭 毅
學 號 8031212225
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16-2
指導教師 王紅飆
起止時間 2015.12.1-2016.5.29
機械電氣化工程學院教務辦制
番茄收獲機的研究設計
1、 番茄收獲機研究設計的目的及意義
1.1課題來源
社會生產(chǎn)實踐的需要
1.2目的及意義
目前中國已成為繼美國之后世界第二大加工番茄生產(chǎn)基地，其加工番茄的種植面積約占世界總種植面積的28%。是我國最大的加工番茄生產(chǎn)基地，其具有發(fā)展加工番茄生產(chǎn)得天獨厚的農(nóng)業(yè)資源。晝夜溫差大、日照時間長、干燥炎熱、病蟲害少、獨特的自然條件為大規(guī)模發(fā)展加工番茄產(chǎn)業(yè)提供了非常有利的條件，約占中國加工番茄的種植面積的80%左右。2009年番茄種植面積已達158萬畝，番茄產(chǎn)量達到744萬噸，生產(chǎn)番茄制品101.46萬噸。然而，目前的加工番茄普遍采用人工采收，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，費時費力，采收費用高，且常由于采收不及時，造成大量的加工番茄腐爛在地里，而正值的秋收季節(jié)之時，致使勞動力極為緊缺。但經(jīng)過十幾年的發(fā)展，的“紅色產(chǎn)業(yè)”發(fā)展迅猛，產(chǎn)量逐年遞增。
大力發(fā)展番茄產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展步伐，就促使番茄收獲實現(xiàn)機械化。番茄收獲是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，目前大都是人工采收，生產(chǎn)效率低，而番茄成熟季節(jié)與棉花成熟季節(jié)相同，由于是棉花大省，占用勞動力很多，往往都是因為勞動力不足，影響了番茄的最佳成熟時節(jié)，嚴重影響了番茄的品質(zhì)，造成了一定的損失！由于進口番茄收獲機存在價格昂貴服務周期長和收費高等問題，對我國番茄機械化采收技術(shù)的推廣和普及造成很大障礙，嚴重影響了和兵團番茄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 為此，設計一種番茄收獲機，并對該機的關(guān)鍵部件進行研制，該機可同時完成番茄秧的切割、果秧分離和輸送等工作。
二、國內(nèi)外應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
2.1 國外現(xiàn)狀
美國是世界上加工番茄生產(chǎn)第一大國，采用機械化收獲以后，不但促進了番茄種植規(guī)模的擴大，而且使番茄收獲費用從占生產(chǎn)總費用的50%降低到16%。種植面積的擴大和收獲費用的降低對提高美國番茄產(chǎn)業(yè)的競爭力起到了極大的促進作用。
美國加工番茄機械化收獲與其它作物機械化收獲發(fā)展過程的最大區(qū)別是，加工番茄機械化收獲的發(fā)展充分體現(xiàn)了農(nóng)藝與機械化技術(shù)的結(jié)合；它是首先通過選育出適于機械化收獲的品種之后，才著手研制番茄收獲機的。1962年以后，適于機械化收獲的番茄品種達到成熟之后，番茄機械化收獲才逐漸得到推廣應用。到1968年，美國加工番茄機械化收獲水平就達到了80%。
美國番茄收獲過程已經(jīng)實現(xiàn)了向自走式大型化自動化方向的發(fā)展，從早期人工輔助作業(yè)的半機械化番茄收獲機過渡到牽引式番茄收獲機, 再發(fā)展裝有光電識別選果的自走式大型化收獲機。
2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀
是我國番茄主要種植地區(qū)，目前機械化程度也已越來越高，但要實現(xiàn)完全自動化還需要很長一段時間的努力，目前番茄收獲機械化存在的問題主要有一下幾個方面：
1）番茄品種還不能完全適應機械化收獲
2）缺乏與機械化收獲相適應的科學種植和田間管理規(guī)范
3）缺乏機械化收獲番茄的收購標準
4）缺乏適用的番茄收獲機
5） 番茄種植戶規(guī)模較小
6）番茄收獲時間過于集中
因此，在很長的一段時間內(nèi)，人工采摘仍將是地區(qū)番茄收獲的主要方式。相對于人工收獲來說，番茄收獲機明顯是一個良好的選擇，是既可以節(jié)約勞動力又可以節(jié)約成本的一種機械。
三、本課題所要研究的內(nèi)容、目標及可行性分析
3.1 研究內(nèi)容
本機的主要構(gòu)成有采摘頭、輸送裝置、振動分離裝置等。通過本機能一次性完成對番茄的收獲。
1）采摘頭
一種切割撿拾裝置,主要由切割組件和撿拾組件兩部分組成。主要對于番茄秧的切割及撿拾。
2）震動分離裝置
分離裝置通過旋轉(zhuǎn)擊打，實現(xiàn)番茄果實與莖秧的分離。
3.2研究目標
本機能一次性完成對番茄的收獲，要求番茄植株直立、不枯萎，番茄果實成熟期集中，成熟度 70%～85%； 果實堅挺， 抗壓性強， 番茄的種植模式適合機械化采收。
工作時由切割撿拾裝置將生長在田間的番茄秧切割下來，果秧輸送鏈將番茄果秧輸送到果秧分離裝置，通過分離裝置的周期性振動，實現(xiàn)番茄果與秧的分離，分離后的番茄秧被拋秧輸送鏈拋落到田間，番茄經(jīng)卸料輸送鏈輸送到運輸拖車上。
3.3可行性分析
本課題采用綜合了很多常見的機械設備，比如液壓裝置、傳送帶等。
通過本科四年的學習，本人已掌握了機械繪圖知識、農(nóng)業(yè)機械裝置的基本知識和基本理論，同時還掌握了計算機繪圖軟件（Auto CAD、Pro/ENGINEER、Solidworks）的應用，了解一般機械的工作原理和特性，所以有信心完成本課題。
四、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
本課題重點研究番茄收獲時的的收割，輸送，分離，其關(guān)鍵的問題就是收獲機構(gòu)的設計及其他輔助機構(gòu)的設計。具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進行方案的確定，進行機構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設計。
五、工作條件及解決方法
（1）萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料，了解番茄收獲機及收獲機行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。
?。?）從了解的信息中確定設計方案。
?。?）查閱相關(guān)資料，了解番茄收獲機，以確定方案中所需的收獲機構(gòu)。
(4) 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教。
（5）畫出裝配圖。利用AutoCAD軟件繪制二維裝配圖和零件圖。
?。?）參考資料中的計算方法及公式等進行計算校核。
六、完成本課題的工作方案及進度計劃
工作進度
第1周—第2周： 通過查找文獻資料，了解國內(nèi)外現(xiàn)狀。
第3周—第5周： 設計總體方案。
第6周—第9周： 結(jié)構(gòu)進行具體設計。
第10周—第12周： 撰寫設計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周： 整理資料準備答辯。
七、參考文獻
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學生簽名
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