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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
課題
名稱
數(shù)控蛇形管彎管機(jī)
系 別： 機(jī)械工程系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 機(jī)083班
學(xué)生姓名： 劉海洋
學(xué) 號： 2008307331
指導(dǎo)教師： 孫 有 亮
開題時間： 2012年3月23日
課題來源
指導(dǎo)教師課題
課題類別
工程設(shè)計類
一、 論文資料的準(zhǔn)備
以作物種子為播種對象的機(jī)械稱為種植機(jī)械，即播種機(jī)械。農(nóng)業(yè)是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中六大環(huán)節(jié)之一，播種機(jī)械化是農(nóng)業(yè)機(jī)械化過程中最為復(fù)雜，也是最為重要的工作。播種機(jī)械所面對的播種方式、作物種類、品種變化繁多，這就需要播種機(jī)械有較強(qiáng)的適應(yīng)性并且能滿足不同種植要求的工作性能。
播種機(jī)種類及其技術(shù)現(xiàn)狀：
1.播種機(jī)的分類：1)按播種方式分為撒播機(jī)、條播機(jī)、穴播機(jī)和精密播種機(jī)；2)按適應(yīng)作物分為谷物播種機(jī)、中耕作物播種機(jī)及其他作物播種機(jī)；3)按聯(lián)合作業(yè)分為施肥播種機(jī)、播種中耕通用機(jī)、旋耕播種機(jī)、旋耕鋪膜播種機(jī)；4)按動力聯(lián)接方式分為牽引式、懸掛式和半懸掛式；5)按排種原理分為機(jī)械式、氣力式和離心式播種機(jī)。
2.播種方式：播種方式應(yīng)根據(jù)作物品種和當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)要求而定，并隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展。基本播種方式有：條播、穴播（點播）、撤播、精密播種、及聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)五種。與播種方式對應(yīng)，播種機(jī)主要有谷物條播機(jī)、玉米穴播機(jī)、棉花穴播機(jī)、牧草撒播機(jī)等。
3.機(jī)械播種的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求：1)播量符合要求且準(zhǔn)確，排種（排肥）均勻穩(wěn)定，穴距及每穴粒數(shù)均勻；2)播深符合要求且均勻一致，種子應(yīng)播在濕土上，用濕土覆蓋，無露籽現(xiàn)象，覆土均勻，干早地區(qū)播后應(yīng)同時鎮(zhèn)壓，以利保墑；3)播行直，行距一致，地頭整齊，不重不漏；4)盡量采用聯(lián)合作業(yè)。
4.播種機(jī)的性能指標(biāo)：排量穩(wěn)定性、各行排量一致性、排種均勻性和播種均勻性、穴粒數(shù)合格率、粒距合格率、播深穩(wěn)定性、種子破損率。
現(xiàn)有的播種機(jī)向兩個方向發(fā)展：大型機(jī)械化和小型專業(yè)化。大型拖拉機(jī)帶動的播種機(jī)工作速度快，工作幅度大，工作效率高，適合平原及大型農(nóng)場，但不適合地域狹窄地帶及丘陵和封閉環(huán)境；小型專業(yè)化播種機(jī)方便靈活，工作幅度較大型機(jī)械，適合丘陵山區(qū)和封閉環(huán)境，如溫室；而不適合大型農(nóng)場。
本課題設(shè)計的播種機(jī)采用電動驅(qū)動，向小型專業(yè)化發(fā)展，較人力播種機(jī)提高工作速度和工作效率，交流電動機(jī)代替了拖拉機(jī)驅(qū)動播種機(jī)，縮小了轉(zhuǎn)彎半徑，減少了碳排放和噪聲污染，降低了作業(yè)成本；四輪驅(qū)動和兩輪驅(qū)動方便轉(zhuǎn)換，增強(qiáng)了松軟土壤作業(yè)的適應(yīng)性和機(jī)動能力。適合在小塊地域及封閉環(huán)境工作，節(jié)能環(huán)保。便于設(shè)施種植和有電力條件的農(nóng)田使用。
二、本課題的目的（重點及創(chuàng)新點）
本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：
1．培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識和技能，分析和解決機(jī)械工程實際問題的能力，熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。
2．培養(yǎng)學(xué)生懂得工程技術(shù)工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟(jì)觀念，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。
3．培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻(xiàn)、資料、手冊，進(jìn)行工程計算、圖樣繪制及編寫技術(shù)文件的能力。
4. 我國幅員遼闊，地形復(fù)雜，有很多耕地分布在山地和丘陵，不利于大型機(jī)械的作業(yè)，我設(shè)計的這款便攜式電動助力播種機(jī)自重輕、適應(yīng)性好，能滿足各種地形的需要,減輕廣大農(nóng)民的勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率。
5． 鞏固擴(kuò)大學(xué)生對大學(xué)基礎(chǔ)課程專業(yè)知識的掌握，提高分析與解決實際問題的能力；提高解決較復(fù)雜工程計算的工作能力；提高計算機(jī)繪圖的工程圖繪制能力。
重點：本課題主要包括：小型播種機(jī)的總體設(shè)計、傳動設(shè)計及播種技術(shù)措施、零部件設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計等。該機(jī)結(jié)構(gòu)主要由機(jī)架、動力裝置、操縱機(jī)構(gòu)、開溝器、鎮(zhèn)壓輪、播種量調(diào)節(jié)器和料斗等組成。對總體設(shè)計需對播種機(jī)的工作原理、各機(jī)構(gòu)之間關(guān)系、各零、部件組成及關(guān)系進(jìn)行掌握。
創(chuàng)新點：本課題采用電動播種機(jī)，向小型專業(yè)化發(fā)展，較人力播種機(jī)提高工作速度和工作效率，直流電動機(jī)代替了拖拉機(jī)驅(qū)動播種機(jī)，縮小了轉(zhuǎn)彎半徑，減少了碳排放和噪聲污染，降低了作業(yè)成本；四輪驅(qū)動和兩輪驅(qū)動方便轉(zhuǎn)換，增強(qiáng)了松軟土壤作業(yè)的適應(yīng)性和機(jī)動能力。適合在小塊地域及封閉環(huán)境工作，節(jié)能環(huán)保。便于設(shè)施種植和有電力條件的農(nóng)田使用。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
主要內(nèi)容及要求：
本課題任務(wù)的主要內(nèi)容包括：
小型播種機(jī)的總體設(shè)計、傳動設(shè)計及播種技術(shù)措施、零部件設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計等。
本設(shè)計具體要求如下：
1.技術(shù)要求：播種深度20~60mm連續(xù)可調(diào)，播種行距200~500mm連續(xù)可調(diào)，播種穴距0~500mm可調(diào)，種子破碎率和播種均勻度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
2.設(shè)計要求達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)成本低、能耗小，效率高，滿足工作性能，而且操作方便的目的。
3.工作要求：要求最大生產(chǎn)率為10畝／日。
研究方法及思路：
（1）、根據(jù)工作環(huán)境要求及設(shè)計要求確定其工作原理，選擇機(jī)構(gòu)和傳動方式。
1.考慮大棚的土壤硬度，電動機(jī)功率的選擇可以較低；同時注意電氣線路部分的高度絕緣。
2.零件可直接選擇標(biāo)準(zhǔn)件，其他的小型部件可以自行設(shè)計加工。為了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，選鏈條作為傳動方式。
3.為了增大整機(jī)的作業(yè)牽引力，故把地輪向后調(diào)。后面的兩個鎮(zhèn)壓輪也改為電機(jī)驅(qū)動，使整機(jī)變?yōu)樗妮嗱?qū)動的形式。
4.因作業(yè)場地和機(jī)身重量都比較小，整轉(zhuǎn)彎的時候可手動轉(zhuǎn)彎，不對轉(zhuǎn)彎進(jìn)行機(jī)械設(shè)計。
（2）初步確定主機(jī)、主要元件或構(gòu)件的基本參數(shù)和技術(shù)性能，如功率、承載、速度、行程或調(diào)節(jié)幅度、外形尺寸等。
1.播種機(jī)的運行速度保持在與人的步行速度。
2.其功率大小，需要根據(jù)實地實驗進(jìn)行測算而確定下來。外形尺寸根據(jù)以往的成功設(shè)計，而選擇兩壟的播種機(jī)機(jī)架。而開溝器，覆土器，播種速度，施肥量等可自行調(diào)節(jié)。
3.通過機(jī)構(gòu)的調(diào)整加大機(jī)身重量等，可以使整機(jī)的地面接觸力更大。
（3）、通常提出幾種不同方案，從技術(shù)和設(shè)計兩個方面比較論證，選擇最理想的。通過實驗，最終確定所選擇的設(shè)計方案?；静シN方式有：條播、穴播（點播）、撤播、精密播種、及聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)五種。這幾種機(jī)型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件排種器有較大差異。
設(shè)計方案一：直流電動機(jī)為動力裝置，單行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，對操作人員技術(shù)要求不高，對環(huán)境無污染。
2.缺點：作業(yè)效率較低，能源需要定時補給，不適合長時間的作業(yè)。
設(shè)計方案二：交流電機(jī)動力，雙行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，可以方便在大棚環(huán)境中工作。
2.缺點：雙行播種，能源利用率低，工作總量較小，需要外接電源，對操作距離有限制，需要自行手動轉(zhuǎn)彎。
設(shè)計方案三：交流電機(jī)動力，三行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，工作效率更高。
2.缺點：單行播種，能源利用率低，需要有外接電源才能工作，制作比較復(fù)雜。
經(jīng)過比較，我選用交流電機(jī)動力，雙行播種，兼顧效率和經(jīng)濟(jì)性。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
3.19～3.25 完成畢業(yè)實習(xí)報告，開題報告。
3.26～4.08 設(shè)計任務(wù)分析與總體方案的確定。
4.09～5.20 實施設(shè)計、計算、繪圖、試驗。
5.21～6.17 進(jìn)行計算機(jī)仿真樣機(jī)和優(yōu)化設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書。
6.18～6.24 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及成績評定。
五、主要參考文獻(xiàn)
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【2】成大先主編.械設(shè)計圖冊 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 1997
【3】蔡春源主編.機(jī)電液設(shè)計手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1997
【4】徐灝主編.新編機(jī)械設(shè)計師手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1995
【5】朱喜林 張代治主編.機(jī)電一體化設(shè)計基礎(chǔ) 北京：科學(xué)出版社 2004
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【9】王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床 北京：國防工業(yè)出版社 2003
【10】趙如福主編.金屬機(jī)械加工人員手冊（第三版）上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1990
【11】齊麟 張亞雄 黎上威 董學(xué)朱 胡松春編著 蝸桿傳動設(shè)計（上、下冊）北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1987
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【17】饒振綱 王勇衛(wèi)編著.滾珠絲杠副及自鎖裝置 北京:國防工業(yè)出版社 1990
【18】陸玉 何在洲 佟延偉主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計（第三版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999
【19】數(shù)字化手冊系列（軟件版）編寫委員會編著.機(jī)械設(shè)計手冊（軟件版）R2.0北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章