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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 課題名稱 玉米播種機的設(shè)計 學(xué)生姓名 曹雙雙 學(xué) 號 8031212203 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)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(dǎo)教師 弋曉康 起止時間 2015 10 15 2016 5 28 機械電氣化工程學(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 傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟效益 但失去了對地面的保護(hù) 導(dǎo)致土壤水蝕 風(fēng)蝕加劇 耕作破 碎土壤 制造了良好的種床 但同時又消滅了土壤中的蚯蚓與微生物 使土壤活性下降嚴(yán)重 耕 作幅度越大 土壤的恢復(fù)功能 保護(hù)功能就喪失越多 土壤的原有特性越難保持 要恢復(fù)就越困 難 這些年來 我國機械耕作已是非常普遍 作物產(chǎn)量上升幅度較大 但污染和環(huán)境的破壞也日 益嚴(yán)重 因此 在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種 減少對土地的破壞 可以有效地控制風(fēng)蝕 防治 沙塵暴 抵御春旱 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量等 1 從而對播種機的設(shè)計就有了相應(yīng)的要求 1 3 研究的意義 本課題設(shè)計了玉米播種機的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計 該播種機應(yīng)能減少對土地的 破壞 可以有效地控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 抵御春旱 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量 同時減少了田間作業(yè) 的各個環(huán)節(jié) 從而提高了玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 此玉米播種機是與大中型動力機械配套的 農(nóng)業(yè)機械 經(jīng)濟效益高經(jīng)濟效益高 經(jīng)濟效益高 適合我國各個地區(qū)的種植情況 能夠獲得較好 的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 經(jīng)濟效益等 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)外現(xiàn)狀分析 耕作播種一體又稱保護(hù)性耕作的一種 體系推廣實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是需要質(zhì)量可靠的耕作 專用機具 性能要良好 歸納起來主要有四項關(guān)鍵機具 其一 不過分影響播種作業(yè) 秸稈處理 是為了保持良好的地面覆蓋減少蒸發(fā) 減少風(fēng)蝕 其二 播種機工作時 肥料和種子要播施到有 秸稈覆蓋的地里 種子和肥料之間肥料在種子下方或側(cè)下方為好 要保持5cm左右的距離 其三 病蟲害和雜草要及時發(fā)現(xiàn)問題 及時處理 其四 耕作播種作時 機器作業(yè)及人畜仍不斷對地面 壓實 因此贏定期使用深松機進(jìn)行深松處理 根據(jù)情況 每2 3年松一次 2 2 國內(nèi)現(xiàn)狀 中國是主要的干旱國家之一 干旱 半干旱及半濕潤偏旱地區(qū)的面積占國土面積 的52 5 遍及昆侖山 秦嶺 淮河以北的16個省 市 自治區(qū) 僅雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)面積 即就占了一大部分 旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要問題 一是降雨少 氣溫低 土壤貧瘠 產(chǎn) 量低而不隱 農(nóng)民生活貧困 二是水土流失和風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重 風(fēng)蝕沙化是我國北方旱 區(qū)近年來更為突出的問題 沙塵暴發(fā)生的頻率愈來愈高 為了抗旱增產(chǎn) 節(jié)本增收 保護(hù)生態(tài)環(huán)境 實現(xiàn)旱區(qū)可持續(xù)發(fā)展 從20世紀(jì)60年代起我國就己開展了保護(hù)性耕作 的單項技術(shù)試驗研究和農(nóng)藝試驗研究 90年代初期 在農(nóng)業(yè)部農(nóng)機化司的支持下 中 國農(nóng)大和山西省農(nóng)機局 澳大利亞昆士蘭大學(xué) 中國農(nóng)科院士肥所等合作 在山西開 始了農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合的保護(hù)性耕作系統(tǒng)試驗研究 探討我國北方是否適合采用保護(hù)性耕 作 特別是免耕全部秸稈覆蓋形式 13年的連續(xù)免耕試驗研究證明免耕比其它耕作方 式的保水保土效果好 能更好的培肥地力 降低更多的作業(yè)成本 完成了保護(hù)性耕作 在我國的適應(yīng)性研究 回答了 保護(hù)性耕作在我國是否可行 的問題 并通過引進(jìn)和 自主開發(fā) 完成了適用我國北方的保護(hù)性耕作機具開發(fā) 提出了相應(yīng)的耕作技術(shù)體系 解決了在我國旱區(qū)實施保護(hù)性耕作的工具和手段問題 1999年農(nóng)業(yè)部成立了保護(hù)性耕 作研究中心 加強技術(shù)體系的研究和國際交流 九五 到 十五 期間 保護(hù)性耕 作技術(shù)一直被列入國家科技攻關(guān)等項目計劃 并被選為目前農(nóng)業(yè)部重點推廣的農(nóng)業(yè)技 術(shù)之一 九五 以來 通過 豐收計劃 跨越計劃 農(nóng)業(yè)節(jié)本增效工程 和 機械化秸稈還田工程 等項目的實施 推動了保護(hù)性耕作技術(shù)的試驗示范和推廣應(yīng) 用 2002年5月 農(nóng)業(yè)部在山西省召開了保護(hù)性耕作現(xiàn)場會 啟動了保護(hù)性耕作示范 推廣項目 明確在今后一個時期 分兩個階段 有重點地在北方旱區(qū)逐步推進(jìn)保護(hù)性 耕作 第一階段 從2002 2005年 以京津地區(qū)為核心建立兩條保護(hù)性耕作帶 一條 是環(huán)京津保護(hù)性耕作帶 包括河北中北部 遼寧西部 內(nèi)蒙古中南部 山西北部 北 京 天津等地區(qū) 另一條是沙塵源頭保護(hù)性耕作帶 主要包括甘肅東部 寧夏中北部 內(nèi)蒙古西部 山西北部 陜西北部等省份 第二階段 在北方特別是華北 西北 東 北地區(qū)大面積推廣應(yīng)用保護(hù)性耕作 計劃用7 10年的時間 基本上在北方早作區(qū)全 面實施保護(hù)性耕作 結(jié)合國家實施的防護(hù)林工程 退耕還林 還草工程等生態(tài)建設(shè)措 施 扭轉(zhuǎn)旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不斷惡化的局面 目前 保護(hù)性耕作已在北京 天津 山西 河北 內(nèi)蒙古 遼寧 陜西 甘肅 山東等多個省 自治區(qū) 進(jìn)行了試驗示范和 推廣應(yīng)用 取得了明顯成效 為促進(jìn)北方旱區(qū)糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn) 提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力 促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了積極作用 如2BMFY 4 2BGM 3 2BQM 3 2BMF 4c 2BCM 6等 2 3 國外現(xiàn)狀 1988 年起 美國以秸稈殘茬覆蓋量為主 把耕作分為三類模式 傳統(tǒng)耕作 播后 地面覆蓋率小于 15 主要包括深松或翻耕加表土耕作 少耕一一播后地面覆蓋率在 15 30 主要是進(jìn)行多次表土耕作 保護(hù)性耕作一一播后地面覆蓋率大于 30 實行免耕或播前進(jìn)行一次表土作業(yè) 依靠除草劑除草 如 USUA 型免耕播種機及 ohn Deer 免耕施肥播種機 1750 1760 1770 1780 型免耕精量播種 免耕施肥播種機 1820 型鋤鏟式氣力播種機 1890 1895 型圓盤式免耕氣力播種機 澳大利亞地處南半球 干旱面積約 625 萬 km 2 占澳洲大陸的 81 是典型的 旱農(nóng)國家 70 年代初 政府在全國各地建立了大批保護(hù)性耕作試驗站 吸收農(nóng)學(xué) 水 土 農(nóng)機專家參予試驗研究工作 取得了顯著成果 大量試驗表明地面覆蓋是一項有 效的保水保土措施 有殘茬覆蓋的農(nóng)田土壤受沖刷程度降至裸露農(nóng)田的 1 10 大大 減輕了土層變薄的威脅 昆士蘭試驗站 15 年對比試驗中 三種保護(hù)性耕作體系 覆 蓋耕作 松耕 表土耕作 機械除草 少耕 松耕 表土耕作 化學(xué)除草 免耕 免 耕 化學(xué)除草 的谷物產(chǎn)量與 傳統(tǒng)對照 增產(chǎn)原因主要是土壤含水量增加 土壤結(jié) 構(gòu)和肥力改善 蚯蚓數(shù)量增加 保護(hù)性耕作增加明顯 加拿大地處美洲北部 20 世紀(jì) 50 年代以前 也是采用鏵式犁翻耕方式 土壤過 度翻耕 地表殘茬太少 不能有效抵抗風(fēng)蝕和水蝕 導(dǎo)致土壤侵蝕 其保護(hù)性耕作研 究 大致可分為三個階段 第一階段 1955 1985 年 主要集中于研究除草劑和免耕 播種機 第二階段 1985 1995 年 試驗研究成功 除草劑價格大幅度下降 除草效 率更高 有更多性能可靠的保護(hù)性耕作機具供選用 保護(hù)性耕作得到大面積的推廣應(yīng) 用 第三階段 1995 至今 由于糧食價格下降 這一階段集中研究降低生產(chǎn)成本 主 要有采用多種方式除草 降低除草劑的用量 改進(jìn)機具 減少作業(yè)阻力 降低機械作 業(yè)成本 前蘇聯(lián)的旱農(nóng)區(qū)也不少 占耕地的 46 5 是主要的農(nóng)業(yè)區(qū) 年降水量在 350 450 mm 之間 各季節(jié)雨量分布均勻 冬春多雨雪 溫度低 蒸發(fā)少 但是 干旱與風(fēng) 濁水蝕仍是農(nóng)業(yè)的主要威脅 風(fēng)蝕面積很大 產(chǎn)量低而不穩(wěn) 年間差異大 20 世紀(jì) 50 年代 前蘇聯(lián)試驗了馬爾采夫無壁犁耕作法 去掉有壁犁的犁鏡 效果不理想 雜 草太多 后來 結(jié)合其耕作法與加拿大抗旱留茬耕作法 形成一套蓄水保墑保土耕作 法 產(chǎn)生了重大效果 除上述國家 在旱農(nóng)耕作方面使用保護(hù)性耕作的國家還有墨西哥 以色列 印度 埃及 巴基斯坦等 三 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 3 1 課題任務(wù)要求 本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種 通過選擇合適的方法設(shè)計玉 米播種機的破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置 整體 機架等相關(guān)設(shè)計 3 2 課題設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 目標(biāo) 播種機應(yīng)能減少對土地的破壞 效地抵御春旱 控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 提高產(chǎn)量和培肥地力 同時減少了滅茬 間苗 中耕 除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié) 從而降 低了生產(chǎn)成本 提高了玉米產(chǎn)量 玉米播種機是與大中型動力機械配套的農(nóng)業(yè)機械 其造價低低廉 從而獲得較好的經(jīng)濟效益和農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 可行性分析 此玉米播種機主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種從而對土地破 壞不大 能有效地抵御春旱 控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 提高產(chǎn)量和培肥地力 同時減 少了滅茬 間苗 中耕 除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié) 從而降低了生產(chǎn)成本 重點是破茬 只要對殘茬進(jìn)行破壞 設(shè)計好破茬 挖茬裝置 不耽誤覆土 種子發(fā)芽即可 國內(nèi)相 關(guān)技術(shù)比較成熟 可以實現(xiàn)設(shè)計要求 綜上所述 設(shè)計是可行的 四 本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 4 1 本課題需要研究的重點問題 需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽的影響等要求 播種機主要 組成 機架 破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置 4 2 本課題需要研究的難點問題解決的思路 難點問題 破茬裝置它是該播種機的核心部件 它是本次設(shè)計中的重點 具體的 解決的思路如下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn)行機構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最 后做出總體設(shè)計 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 1 校圖書館 萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料 了解玉米播種機的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計方案 3 查閱相關(guān)資料 了解玉米播種機 以確定方案中所需的播種機構(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以及三維圖 6 參考資料中的計算方法及公式等進(jìn)行計算校核 六 工作方案及進(jìn)度計劃 工作方案 1 對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析確定 2 對破茬裝置的設(shè)計 研究 重點 3 對施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置等設(shè)計 4 選擇相關(guān)零部件并進(jìn)行計算和校驗 5 修改完善總裝圖和零件圖裝配 進(jìn)度計劃 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解玉米播種機的國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 3 周 第 5 周 設(shè)計玉米播種機的總體方案 第 6 周 第 9 周 對玉米播種機的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第13周 第14周 整理有關(guān)設(shè)計資料 畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 準(zhǔn)備答辯 七 參考文獻(xiàn) 1 趙娟偉 2BMF 4 型玉米免耕播種機的研究 D 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007 2 張晉國 帶狀粉碎免耕播種機的試驗研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001 3 蔣金琳 玉米免耕播種機切茬挖茬裝置研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004 4 胡曉麗 劉慶福 免耕玉米播種機播種試驗 J 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2010 01 89 91 5 張喜瑞 何進(jìn) 李洪文 王慶杰 吳沙沙 水平撥草輪式玉米免耕播種機設(shè)計和試驗 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2010 12 39 43 6 王萍 玉米免耕播種機發(fā)展現(xiàn)狀與前景 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2012 03 73 74 7 高娜娜 張東興 楊麗 劉佳 史嵩 崔濤 玉米免耕播種機滾筒式防堵機構(gòu)的設(shè)計與 試驗 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2012 12 31 37 8 蔣金琳 龔麗農(nóng) 王東偉 王公仆 免耕播種機雙刀盤有支撐切茬破茬裝置的研制與 試驗 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2012 21 17 22 9 張軍昌 閆小麗 薛少平 朱瑞祥 蘇光遠(yuǎn) 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機設(shè)計 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2012 12 51 55 10 徐正林 郝增德 玉米免耕播種機適用性評價方法的研究 J 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 自然科學(xué)版 2012 05 463 466 11 安鳳秀 孟憲章 王雪蓮 劉慶福 玉米免耕播種機免耕播種試驗研究 J 吉林農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)報 2008 06 876 878 12 姚宗路 高煥文 王曉燕 李洪文 李問盈 2BMX 5 型小麥 玉米免耕播種機設(shè)計 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2008 12 64 68 13 王慶杰 何進(jìn) 姚宗路 李洪文 李問盈 張學(xué)敏 驅(qū)動圓盤玉米壟作免耕播種機設(shè)計 與試驗 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2008 06 68 72 14 龔麗農(nóng) 高煥文 蔣金琳 免耕播種機玉米根茬處理裝置作業(yè)功耗試驗研究 J 農(nóng) 業(yè)工程學(xué)報 2008 07 124 127 15 孫茸茸 李問盈 李洪文 壟作玉米免耕播種機破茬裝置設(shè)計與試驗 J 農(nóng)業(yè)機械 學(xué)報 2008 08 48 53 16 白曉虎 免耕播種機關(guān)鍵部件及其參數(shù)化設(shè)計方法研究 D 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012 17 陳浩 黃虎 楊亞莉 李洪文 固定道對行小麥 玉米通用免耕播種機設(shè)計 J 農(nóng)業(yè) 機械學(xué)報 2009 03 72 76 18 金玫 玉米免耕播種機免耕播種試驗研究 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2009 11 163 167 19 林靜 劉安東 李寶筏 李博 趙德芳 呂長義 2BG 2 型玉米壟作免耕播種機 J 農(nóng) 業(yè)機械學(xué)報 2011 06 43 46 62 20 王慶杰 李洪文 何進(jìn) 李問盈 RabiG Rasaily 凹形圓盤式玉米壟作免耕播種機的 設(shè)計與試驗 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2011 07 117 122 21 孫偉松 刁培松 李盼 舵輪式破茬免耕玉米播種機研究 J 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 2011 09 10 12 22 張新濤 淺談玉米免耕播種機存在的問題及使用方法 J 吉林農(nóng)業(yè) 2011 12 168 23 趙金 玉米免耕深松全層施肥精量播種機的研究 D 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012 24 徐迪娟 李問盈 王慶杰 2BML 2 Z 型玉米壟作免耕播種機的研制 J 中國農(nóng)業(yè)大 學(xué)學(xué)報 2006 03 75 78 25 楊自棟 杜瑞成 馬明建 蔡善儒 劉寧寧 2BMFY 4 型玉米免耕播種機研制與試驗 J 農(nóng)機化研究 2014 01 155 160 26 張凱 沈宏 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機零部件設(shè)計 J 農(nóng)機化研究 2014 06 123 126 27 張守德 杜健民 郝飛 周國棟 佘文龍 2BQM 6 型免耕播種機結(jié)構(gòu)設(shè)計及開溝器的 力學(xué)分析 J 農(nóng)機化研究 2016 01 146 149 28 高富強 陶仁 齊鵬 2BQMJ 2 型玉米免耕播種機播種性能試驗 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2015 07 5 8 29 李加恩 單凱 包偉 李世瑾 玉米深松免耕施肥播種機的使用與調(diào)整 J 農(nóng)業(yè)機械 2015 17 121 123 30 趙永波 免耕施肥播種機使用與保養(yǎng)技巧 J 農(nóng)民致富之友 2015 19 78 31 趙娟偉 張晉國 李江國 張小麗 2BMF 4 型秸稈全粉碎玉米免耕播種機的研制 J 農(nóng)機化研究 2007 03 51 53 32 趙磊磊 張淑敏 玉米免耕播種機的虛擬設(shè)計 J 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 2007 04 90 91 106 33 蔣金琳 高煥文 龔麗農(nóng) 免耕播種機玉米根茬處理裝置破茬性能試驗 J 農(nóng)業(yè)機 械學(xué)報 2007 09 63 66 34 蔣金琳 高煥文 免耕播種機播種帶玉米根茬處理裝置研究 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2004 02 129 131 35 劉華偉 舵輪式破茬免耕玉米播種機研究 D 山東理工大學(xué) 2011 36 郭云嶺 齊新 新型玉米免耕播種機的試驗研究 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 1999 01 79 82 37 劉其潼 張晉國 楊娜 趙曉坤 王浩 趙金 趙曉順 玉米免耕深松全層施肥精量播 種機播前碎土鎮(zhèn)壓輪的研制 J 農(nóng)機化研究 2015 07 127 130 38 徐云峰 小型免耕播種機的設(shè)計與試驗研究 D 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日