1869_GD1型山藥收獲機(jī)設(shè)計(jì)

1869_GD1型山藥收獲機(jī)設(shè)計(jì),_gd1,山藥,收獲,收成,設(shè)計(jì) 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 1 頁(yè)GD1 型山藥收獲機(jī)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述摘 要本次設(shè)計(jì)的山藥收獲機(jī)由動(dòng)力裝置，傳動(dòng)裝置和挖掘裝置三部分組成。動(dòng)力裝置包括兩部分，一部分由柴油驅(qū)動(dòng)的農(nóng)用拖拉機(jī)，提供收獲工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另一部分是由小電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)，提供收獲工具豎直方向的運(yùn)動(dòng)。挖掘部分采用空心螺旋鋼片工具旋轉(zhuǎn)帶出山藥。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、巧妙、合理，可以完成機(jī)械化的收獲作業(yè)，省力、省時(shí)，效率可提高拾多倍，可以大大普及推廣深土經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物的種植，提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：山藥收獲機(jī)，液壓系統(tǒng)，空心螺旋鋼片工具 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 2 頁(yè)1 前言塊根或塊莖類作物收獲機(jī)械分為拔取式和挖掘式。其中挖掘式收獲機(jī)是先切掉莖葉，然后再挖出塊根，并將土壤和夾雜物與塊根分離。塊莖類作物的收獲機(jī)械化是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要內(nèi)容?；ㄉ?、馬鈴薯、大蒜、甜菜等塊莖類作物的生長(zhǎng)特點(diǎn)決定了其收獲機(jī)具結(jié)構(gòu)特殊性、復(fù)雜性和高動(dòng)力消耗。用機(jī)械收獲代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工勞動(dòng)，不僅能達(dá)到省工、省時(shí)的目的，而且能提高收獲效果，降低損失率。山藥種植南起廣西北至陜西省，東起河北，西至云南省，由于其經(jīng)濟(jì)利益非?？捎^，固得到了大面積的種植。目前，在山藥收獲時(shí)，我們一般采用人工挖掘的方式，即用鐵锨挖掘， 這樣收獲既費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，每人每天只能挖 30 米左右，而且還容易將山藥折斷?，F(xiàn)在，也有采用套筒式挖掘，就是將一套筒套住山藥，借助機(jī)械用力下壓而將山藥取出，但由于山藥的長(zhǎng)勢(shì)和長(zhǎng)短不易掌握，也容易使山藥折斷，而且每人每天只能挖半畝左右，效率低下。為了克服目前農(nóng)作物，尤其是山藥等深土農(nóng)作物收獲的難題，廣大設(shè)計(jì)者進(jìn)行了刻苦的鉆研?，F(xiàn)在市面上山藥收獲機(jī)都是開溝機(jī)，這種機(jī)械收獲方式雖然節(jié)省了一部分勞力，但并沒(méi)有使山藥的整個(gè)收獲過(guò)程機(jī)械化，因此得不到廣泛的應(yīng)用。目前，在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。積極開發(fā)研制出全機(jī)械化得山藥收獲機(jī)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 3 頁(yè)2 挖掘收獲機(jī)械簡(jiǎn)介早在 20 世紀(jì) 40 年代初，美國(guó)、加拿大、荷蘭及前蘇聯(lián)等國(guó)就開始研制與推廣應(yīng)用花生、馬鈴薯、甜菜等挖掘收獲類作物的作業(yè)機(jī)械，并于 20 世紀(jì) 50 年代末全面實(shí)現(xiàn)了花生、馬鈴薯、甜菜等挖掘收獲類作物的生產(chǎn)機(jī)械化。 70 年代主要是研制大功率自走式塊莖類作物聯(lián)合收獲機(jī)械。 在亞洲,日本對(duì)根菜(蘿卜、山藥、青芋、胡蘿卜等) 機(jī)械的研究從 20 世紀(jì) 60 年代開始,近幾年韓國(guó)、日本生產(chǎn)了小型挖掘機(jī)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家自主研制的挖掘收獲機(jī)械具備較高的技術(shù)水平。以大型為主，聯(lián)合收獲機(jī)械居多，在國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)械中,挖掘機(jī)的生產(chǎn)和使用所占的比例趨于下降,而聯(lián)合收獲機(jī)得到了迅速發(fā)展，而且將傳感技術(shù)控制土壤喂入量、馬鈴薯傳運(yùn)量以及分級(jí)裝載等高新技術(shù)融于機(jī)具之中,很大程度上減少了人工勞作程度,使馬鈴薯與土壤的分離更徹底,且損傷更小。國(guó)內(nèi)從 20 世紀(jì) 60 年代開始引進(jìn)國(guó)外根莖挖掘機(jī)械，主要用于花生和薯類等短根莖作物收獲。20 世紀(jì) 80 年代始，我國(guó)就有根莖收獲機(jī)械的研制，但由于需要較高的動(dòng)力消耗，與我國(guó)保有量巨大的小型拖拉機(jī)難以配套，且普遍存在可靠性差、作業(yè)質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多問(wèn)題。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代，在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上，我國(guó)部分地區(qū)研制開發(fā)出了一些花生、馬鈴薯等挖掘收獲類作物收獲（挖掘）機(jī)，但是始終未形成成熟產(chǎn)品。從引進(jìn)到自主研發(fā)，我國(guó)挖掘收獲機(jī)械的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些突破，生產(chǎn)出了 4U-80 型薯類（塊莖）收獲機(jī)、銀河 4KJW 系列塊莖挖掘機(jī)等一系列塊莖作物挖掘收獲機(jī)械；在吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國(guó)優(yōu)化設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出了背負(fù)式 4UL21 型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)；大蒜、甜菜、中藥等地下塊莖作物收獲機(jī)械的研發(fā)也取得了一些進(jìn)展，在一定范圍內(nèi)投入了使用。根莖挖掘收獲機(jī)械的使用，減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。然而，目前我國(guó)應(yīng)用的此類機(jī)械多數(shù)是對(duì)國(guó)外引進(jìn)機(jī)械的模仿或簡(jiǎn)單的技術(shù)改進(jìn)，花生、馬鈴薯、甜菜等機(jī)械化收獲裝備至今仍以中小型挖掘機(jī)的研制和推廣為主，存在技術(shù)水平不高、結(jié)構(gòu)單一、適應(yīng)性差、質(zhì)量較差等問(wèn)題，很多仍然處于起步階段。例如，我國(guó)的花生收獲還是以人工為主，僅有少部分地區(qū)使用花生挖掘犁和花生收獲(挖掘)機(jī)，機(jī)械化聯(lián)合收獲幾乎為零。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 4 頁(yè)3 挖樹坑機(jī)挖樹坑機(jī)，設(shè)計(jì)人徐臻，這種挖樹坑機(jī)包括有動(dòng)力機(jī)構(gòu)、與動(dòng)力機(jī)構(gòu)輸出軸相連的變速箱、與變速箱輸出軸相連的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有小傘齒輪、與小傘齒輪輸出軸相咬合的大傘齒輪、置于大傘齒輪中間與大傘齒輪咬合的豎向方軸；在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外部設(shè)有與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)套，在方軸頂端設(shè)有絲杠、在絲杠外部設(shè)有與絲杠吻合的螺母，螺母與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)套固定連接，在方軸下部設(shè)有鉆頭裝置。優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、和小四輪拖拉機(jī)配套使用，其效率高、耗能低、鉆坑標(biāo)準(zhǔn)、單人操作，省功省力，在較硬的土地上，每小時(shí)可鉆 80—100 個(gè)坑，坑深可根據(jù)鉆桿的長(zhǎng)度，坑深度和坑直徑長(zhǎng)度的不同，其是人的 8—10 倍。挖樹坑機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1 所示：圖 1 挖樹坑機(jī)結(jié)構(gòu)原理 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 5 頁(yè)4 空心螺旋鋼片工具本實(shí)用新型的目的，就是要提供一種采用機(jī)械挖掘、不損傷山藥、 工作效率高的山藥收獲機(jī)。故采用空心螺旋鋼片工具。此工具是中空的軸 1 外側(cè)焊接上螺旋鋼片 2。中空軸 1 與大錐齒輪配合段內(nèi)設(shè)有液壓推出機(jī)構(gòu) 3。空軸 1 下端加工有鋸牙 4，便于工具快速的進(jìn)入土壤。工作原理：工具旋轉(zhuǎn)下移，將連同山藥在內(nèi)的土柱打入山藥收獲工具內(nèi)，然后由液壓系統(tǒng)控制提出山藥收獲工具，在通過(guò)頂出機(jī)構(gòu)將山藥土柱頂出，最后人工清理出山藥。結(jié)構(gòu)如下圖 2 所示：圖 2 空心螺旋機(jī)構(gòu) 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 6 頁(yè)總 結(jié)我對(duì)山藥收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成有了初步的了解，經(jīng)過(guò)初步的思考，我參考挖樹坑機(jī)和挖坑機(jī)，初步設(shè)計(jì)了山藥收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。這種山藥收獲機(jī)主要由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置和深土作業(yè)工具三大部分構(gòu)成。由柴油驅(qū)動(dòng)的農(nóng)用拖拉機(jī)，提供收獲工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由小電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)，提供收獲工具豎直方向的運(yùn)動(dòng)。挖掘部分采用空心螺旋鋼片工具旋轉(zhuǎn)帶出山藥。在后面的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我會(huì)根據(jù)需要不斷調(diào)整和改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，我相信這次資料的規(guī)整對(duì)今后的設(shè)計(jì)工作意義重大，希望在以后的工作中完善并開拓思路，爭(zhēng)取完成一份完美的設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1] 閆志利，牛俊義.我國(guó)作物收獲技術(shù)研究應(yīng)用的現(xiàn)狀與前景展望.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(2)[2] 金誠(chéng)謙,吳崇友,王煥然.塊莖類作物機(jī)械化收獲需重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題,農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2006(3) [4] 濮良貴.紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2006[5] 秦方有.汽車內(nèi)燃機(jī)原理.北京：北京理工大學(xué)出版社，1997[6] 王俊發(fā),馬旭,馬瀏軒,楊傳華.根莖類中藥材收獲裝備現(xiàn)狀及其收獲工藝.農(nóng)機(jī)化研究, 2009(12)[7] 夏建中.土力學(xué).北京：中國(guó)電力出版社，2009[8] 董慶華.機(jī)械零件. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1990[9] [劉鴻文.材料力學(xué). 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