地表殘膜回收機的設(shè)計與研究-帶答辯ppt【含6張CAD圖紙+文檔全套】
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石河子大學(xué)畢業(yè)設(shè)計文獻綜述
題目: 殘膜回收機的設(shè)計與研究
院 (系): 機械電氣工程學(xué)院
專 業(yè): 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化
學(xué) 號: 2002071034
姓 名: 張迅
指導(dǎo)教師: 胡斌
完成日期: 2006年4月1日
摘要:
地膜覆蓋種植技術(shù)可大幅度提高作物單產(chǎn)水平,因而得以大面積推廣使用,但用過的地膜不能及時回收,滯留在田間。對土壤及生態(tài)環(huán)境都造成了污染。從殘膜不能及時回收的原因分析入手,結(jié)合各地條件闡述了不同類型的殘膜回收機的特性和使用狀況,并提出了解決這一問題的措施和建議。
地膜覆蓋技術(shù)能夠改良和提高莊稼的出苗率,但是在莊稼收獲以后要回收殘留在土壤中的地膜,及時回收,以至于不污染土壤和浪費塑料資源。從某個角度分析塑料資源由于污染而浪費過多,塑料產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域不呢感對殘膜回收和利用。為了減少塑料的污染要殘膜完全的回收處理在利用。
關(guān)鍵詞:殘膜; 白色污染; 殘膜回收機; 收膜工藝; 收膜機構(gòu).
一、選擇研究課題的來源及目的和意義.
地膜覆蓋栽培技術(shù)自70年代末引入我國以來,這一農(nóng)業(yè)技術(shù)在我國已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。由于地膜對于抗旱、保墑、提高地溫,確保增產(chǎn)增收起到了重要的作用,因此,深受廣大農(nóng)民的歡迎,已經(jīng)在我國的許多省區(qū)迅速推廣。新疆的地膜覆蓋種植已經(jīng)有10多年的歷史,尤其近十幾年,農(nóng)民大量種植經(jīng)濟作物棉花,產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益,形成了規(guī)模性的龍頭產(chǎn)品,種植面積越來越大。地膜的使用越來越來廣,但同時也造成了“白色污染”。由于殘膜得不到很好、及時地回收,隨著土壤中殘膜量的逐年增加,嚴重影響著農(nóng)作物的可持續(xù)發(fā)展。另外,由于使用都是無機地膜,殘膜積累在土壤中,致使農(nóng)業(yè)環(huán)境遭到嚴重的污染,破壞了農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境,形成了阻隔層,影響了農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的吸收,影響種子發(fā)芽,出苗,造成爛種、爛芽,使幼苗黃瘦,甚至死亡,還影響農(nóng)機具的田間作業(yè)質(zhì)量,還會堵塞田間溝渠等,對給后繼的整地工作帶來了很大的影響。由于技術(shù)及國情的原因,可降解地膜短時期內(nèi)還可以在農(nóng)業(yè)中大面積推廣,而今后相當(dāng)長一段時間內(nèi),農(nóng)業(yè)上仍然使用著大量的塑料地膜。因此殘膜回收已成為亟待解決的問題。
二、國內(nèi)外發(fā)展趨勢
1、殘膜回收是世界各國都面臨的一個棘手問題。英國和前蘇聯(lián)采用懸掛式收膜機,工作時松土鏟將壓膜土耕松,然后將薄膜受卷到羊皮網(wǎng)或金屬玩上。收下的膜清洗干凈卷好備用。日本對于殘膜回收處理相對好一些,主要原因一是日本覆蓋地膜的土壤主要是火山灰土,土壤疏松易揭膜;二是地膜較厚、強度大,覆蓋期相對較短,清除時可保持較大片塊。從總體上來看歐美等國為解決殘膜造成的危害,一方面推廣使用高強度耐老化地膜;另一方面積極開發(fā)研制新型地膜,如可降解地膜等,殘膜經(jīng)一定時期而自動分解,形成無害物質(zhì)而混入土壤中。
2、國內(nèi)殘膜回收機具及技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
自地膜覆蓋技術(shù)使用后不久我國農(nóng)機科研人員就開始進行殘膜回收技術(shù)與機具的研究,經(jīng)過十幾年的努力我國已研制出20多種殘膜回收機,其中有幾種較為成功。但從總體上看殘膜回收機具的推廣應(yīng)用并不盡人意,究其原因首先殘膜回收是一項社會效益大而短期經(jīng)濟效益不明顯的工作。此外有些殘膜回收機具存在如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低或者調(diào)整使用不方便等內(nèi)在缺陷。
在研制殘膜回收機的同時,我國也研制出一些新型降解農(nóng)膜,如生物降解膜、光降解膜和霜降解膜等,但因其成本過高或其他原因均未大面積推廣使用。
三、 本課題的要求和可行性分析。
目前,國內(nèi)殘膜回收技術(shù)及機具按照農(nóng)藝要求和殘膜回收的時間分為:苗期殘膜回收機和收獲后殘膜回收機。苗期殘膜回收機不適應(yīng)于灌溉條件較差的棉區(qū),近年來推廣的膜下滴灌技術(shù),管道布置在地膜下面,為利于作物生長時期保墑,減少水分蒸發(fā),節(jié)約用水,也必須秋后收膜。作物收獲后,耕、整地或播種前,將田間的殘膜收起,或整地的同時將殘膜收起。秋后收膜有利于作物生長后期保墑,減少水分蒸發(fā),節(jié)約用水。秋后殘膜機械回收應(yīng)綜合考慮。根據(jù)新疆棉花種植模式和近年推廣的滴灌,考慮季節(jié)及其它因素的影響,開發(fā)研制針對秋后收獲前的殘膜回收機是十分迫切的,根據(jù)我區(qū)目前的科技水平和經(jīng)濟條件,采用機械化清除殘膜也是比較現(xiàn)實的,同時考慮到提高機具的使用效率,降低作業(yè)成本,減少機具的下地次數(shù),因此研制各種經(jīng)濟實用的殘膜回收機具對于減少土地污染及保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
四、有關(guān)本課題的問題及解決思路。
綜上所述,我們要解決的實際問題就是如何利用已有的條件,找出影響的各種因素。并可以通過試驗來確定在什么情況下,可以得到最佳的效果。殘膜回收機械已經(jīng)開始廣泛的應(yīng)用,但是在殘膜回收機的研制方面也吸引了越來越多的研究者進行這一領(lǐng)域的研究。使其得到了很好的發(fā)展和技術(shù)上的改進,這就大大為我們提供了方便,與此同時也大大提高了效率。研究與提高這種方法已是一項不容推辭的任務(wù)了,時也要把相關(guān)的技術(shù)跟上去。才能滿足今后農(nóng)業(yè)的需求。
五、主要參考文獻
1、《農(nóng)業(yè)機械學(xué)》(上、下冊) 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)主編 中國農(nóng)業(yè)出版社
2、徐振渠、國內(nèi)殘膜回收機研究的現(xiàn)狀、農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2002,5 :186—190
3、馮斌、王學(xué)農(nóng)等,殘膜回收技術(shù)與機具的發(fā)展、新疆農(nóng)機化,2003,4 :56—57
4、中國棉花、棉花黃萎病逐年加重的原因與防治措施、1994,21 (7)6—7
指導(dǎo)教師審閱意見:
文獻綜述成績:
指導(dǎo)教師(簽字) 年 月 日
備注:
2006屆畢業(yè)設(shè)計答辯提綱答辯人:張迅課題名稱:地表殘膜回收機的 設(shè)計與研究n n設(shè)計者設(shè)計者 :張迅:張迅n n指導(dǎo)老師:胡斌指導(dǎo)老師:胡斌n n職職 稱稱 :副教授:副教授n n專業(yè)名稱:農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)名稱:農(nóng)業(yè)機械化及其自動化n n學(xué)學(xué) 號號 :20020710342002071034n n答辯日期答辯日期 :20062006年年6 6月月 主要內(nèi)容簡介一 課題研究的背景及目的意義。二 課題研究的完成情況。三 課題研究的方案確定。四 整機的工作原理。五 主要工作部件的設(shè)計與計算。六 整機的設(shè)計評價。七 本課題研究的不足之處。八 致謝。一 研究的背景及目的意義1 1 棉花種植是新疆的支柱產(chǎn)業(yè),地膜覆蓋技術(shù)是提高棉花產(chǎn)棉花種植是新疆的支柱產(chǎn)業(yè),地膜覆蓋技術(shù)是提高棉花產(chǎn)量的主要方法。量的主要方法。2 2 地膜覆蓋技術(shù)在新疆已經(jīng)應(yīng)用了二十多年,其增產(chǎn)效果顯地膜覆蓋技術(shù)在新疆已經(jīng)應(yīng)用了二十多年,其增產(chǎn)效果顯著,但是在增產(chǎn)的同時也造成了環(huán)境的污染。著,但是在增產(chǎn)的同時也造成了環(huán)境的污染。3 3 隨著時間的推移,地表殘膜不斷的積累,明顯地制約了棉隨著時間的推移,地表殘膜不斷的積累,明顯地制約了棉花的生長,進而影響了產(chǎn)量的提高。花的生長,進而影響了產(chǎn)量的提高。4 4 近幾年兵團大力推廣機采棉,這大大提高了棉花的收獲速近幾年兵團大力推廣機采棉,這大大提高了棉花的收獲速度。但同時也面臨著急需解決的問題即在收獲時產(chǎn)生異性度。但同時也面臨著急需解決的問題即在收獲時產(chǎn)生異性纖維的問題。纖維的問題。(主要是地表殘膜主要是地表殘膜)n n因此地表殘膜回收問題急需解決。因此地表殘膜回收問題急需解決。研究的目的意義1 1 本課題研究的目的是針對機采棉異性纖維過多的本課題研究的目的是針對機采棉異性纖維過多的問題而設(shè)計的。問題而設(shè)計的。2 2 眾所周知,棉花里的異性纖維過多將會影響棉花眾所周知,棉花里的異性纖維過多將會影響棉花的品質(zhì)以及棉花的后續(xù)加工。尤其是在棉紡織業(yè)的品質(zhì)以及棉花的后續(xù)加工。尤其是在棉紡織業(yè)影響將會更大。因此研究設(shè)計地表殘膜回收機就影響將會更大。因此研究設(shè)計地表殘膜回收機就顯得極為迫切。對棉花后續(xù)加工的意義是非常重顯得極為迫切。對棉花后續(xù)加工的意義是非常重大的。大的。二 課題研究的完成情況 經(jīng)過幾個月的調(diào)查研究,我已初步了解了現(xiàn)經(jīng)過幾個月的調(diào)查研究,我已初步了解了現(xiàn)有的殘膜回收機以及收獲時間和基本工作原理,有的殘膜回收機以及收獲時間和基本工作原理,其具體完成完成情況如下:其具體完成完成情況如下:(1 1)、開題報告一份)、開題報告一份(50005000字)字)(2 2)、文獻綜述一份)、文獻綜述一份(35003500字)字)(3 3)、裝配圖、零件圖折合)、裝配圖、零件圖折合0 0號圖紙三張?zhí)枅D紙三張以上以上(4 4)、編寫設(shè)計說明書一份(字數(shù)共)、編寫設(shè)計說明書一份(字數(shù)共 1 150005000字字 )(5 5)、答辯提綱一份)、答辯提綱一份三 課題研究方案的確定設(shè)計要求設(shè)計要求:配套拖拉機動力配套拖拉機動力 5555馬力馬力(需進行改裝需進行改裝)工作幅寬工作幅寬 6260mm6260mm作業(yè)速度作業(yè)速度 2 23km/h3km/h工作部件類型工作部件類型 圓弧彈齒圓弧彈齒工作部件數(shù)工作部件數(shù) 6 6個個入土深度入土深度 303050mm50mm生產(chǎn)率生產(chǎn)率 85%85%聯(lián)接方式聯(lián)接方式 掛接掛接對應(yīng)的地膜種植模式 (1)(1)此地表殘膜回收機適用的棉花種植模式為,現(xiàn)在兵團此地表殘膜回收機適用的棉花種植模式為,現(xiàn)在兵團正在普遍應(yīng)用的寬膜棉膜下滴灌這種形式即下正在普遍應(yīng)用的寬膜棉膜下滴灌這種形式即下 圖中的圖中的C C圖圖:(10+66+10+66+1010+66+10+66+10)它可以把背行里的地膜進行回收。)它可以把背行里的地膜進行回收。(因為膜下滴灌這種形式地膜的性質(zhì)保持較好)雖然它不(因為膜下滴灌這種形式地膜的性質(zhì)保持較好)雖然它不能把所有的地膜進行回收,但是它可以將大部分的地膜進能把所有的地膜進行回收,但是它可以將大部分的地膜進行回收可以解決機采棉所面臨的問題。秋收后在秸桿還田行回收可以解決機采棉所面臨的問題。秋收后在秸桿還田時再進行一遍殘膜回收。這樣就可以達到地表殘膜回收的時再進行一遍殘膜回收。這樣就可以達到地表殘膜回收的目的。目的。主要工作部件的比較分析1 1 本次研究殘膜回收機的收膜工藝應(yīng)為本次研究殘膜回收機的收膜工藝應(yīng)為:劃膜劃膜(破膜破膜)-撿撿膜膜-脫卸膜脫卸膜-集膜集膜.經(jīng)過分析比較各部件的性能得出經(jīng)過分析比較各部件的性能得出最佳配置方案最佳配置方案.(.(具體的分析過程在說明書里有詳細介紹具體的分析過程在說明書里有詳細介紹).).方案如下方案如下:2 2 破膜機構(gòu)采用圓盤刀破膜機構(gòu)采用圓盤刀.3 3 撿膜機構(gòu)采用圓弧彈齒偏心滾筒撿膜機構(gòu)采用圓弧彈齒偏心滾筒.4 4 脫卸膜結(jié)構(gòu)采用輸送帶。脫卸膜結(jié)構(gòu)采用輸送帶。5 5 集膜結(jié)構(gòu)采用集膜箱。集膜結(jié)構(gòu)采用集膜箱。四 整機的工作原理機架護模板破膜器撿膜機構(gòu)輸送帶地輪集膜箱主要設(shè)計內(nèi)容n n1 1、對機具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。、對機具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。、對機具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。、對機具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。n n2 2、圓柱齒輪的設(shè)計。、圓柱齒輪的設(shè)計。、圓柱齒輪的設(shè)計。、圓柱齒輪的設(shè)計。n n3 3、偏心滾筒及圓弧彈齒的設(shè)計。、偏心滾筒及圓弧彈齒的設(shè)計。、偏心滾筒及圓弧彈齒的設(shè)計。、偏心滾筒及圓弧彈齒的設(shè)計。n n4 4、鏈輪的設(shè)計。、鏈輪的設(shè)計。、鏈輪的設(shè)計。、鏈輪的設(shè)計??傮w設(shè)計參數(shù) n n配套拖拉機動力配套拖拉機動力 55馬力馬力n n工作幅寬工作幅寬 6260mmn n作業(yè)速度作業(yè)速度 23km/hn n工作部件類型工作部件類型 圓弧形彈齒圓弧形彈齒n n工作部件數(shù)工作部件數(shù) 6個個n n破膜器入土深度破膜器入土深度 3050mmn n拾凈率拾凈率 100%(理論設(shè)計理論設(shè)計)n n連接方式連接方式 掛接掛接傳動部件的設(shè)計1 主軸直徑的選擇。2 鏈輪的設(shè)計與計算。3 一對嚙合齒輪的設(shè)計與計算。4 軸承的選擇。5 鍵的選擇及螺栓,螺母的選擇。五 撿膜部件的設(shè)計與計算1 1 圓弧形彈齒滾筒機構(gòu)的構(gòu)造及工作原理圓弧形彈齒滾筒機構(gòu)的構(gòu)造及工作原理2 2 圓弧形彈齒滾動機構(gòu)主要由外部固定圓筒、偏心式滾圓弧形彈齒滾動機構(gòu)主要由外部固定圓筒、偏心式滾筒、心軸、圓弧形彈齒構(gòu)成。筒、心軸、圓弧形彈齒構(gòu)成。3 3 工作時工作時,滾筒由驅(qū)動輪經(jīng)齒輪機構(gòu)驅(qū)動滾筒由驅(qū)動輪經(jīng)齒輪機構(gòu)驅(qū)動,繞著機架固繞著機架固聯(lián)的心軸轉(zhuǎn)動聯(lián)的心軸轉(zhuǎn)動,圓弧彈齒在滾筒的帶動下旋轉(zhuǎn)圓弧彈齒在滾筒的帶動下旋轉(zhuǎn),由于存由于存在偏心距在偏心距OO OO,運動時運動時,彈齒相對滾筒表面伸出、縮彈齒相對滾筒表面伸出、縮回。圓弧彈齒伸出回。圓弧彈齒伸出,用于撿膜用于撿膜;彈齒縮回彈齒縮回,用于脫膜。用于脫膜。由于偏心距的存在由于偏心距的存在,使圓弧彈齒彈齒位于筒內(nèi)的區(qū)域使圓弧彈齒彈齒位于筒內(nèi)的區(qū)域增大增大,便于脫膜及集膜機構(gòu)的配置。其結(jié)構(gòu)如下:便于脫膜及集膜機構(gòu)的配置。其結(jié)構(gòu)如下:定筒圓弧彈齒偏心滾筒偏心軸齒間距的選定及實際配齒法 1 1 撿膜效果的優(yōu)劣除與彈齒形狀有關(guān)外撿膜效果的優(yōu)劣除與彈齒形狀有關(guān)外,還與彈齒間距大小還與彈齒間距大小密切相關(guān)密切相關(guān),齒間距過小齒間距過小,撿膜率高撿膜率高,但卻易撿拾大土塊但卻易撿拾大土塊,給后續(xù)分離造成困難給后續(xù)分離造成困難;齒間距過大齒間距過大,卻易漏撿小塊殘膜卻易漏撿小塊殘膜,降低撿拾率。為了解決這一矛盾降低撿拾率。為了解決這一矛盾,機構(gòu)采用了錯位配齒法機構(gòu)采用了錯位配齒法,在此配齒法中在此配齒法中,行內(nèi)齒間距為行內(nèi)齒間距為b b(7 cm),(7 cm),相鄰行齒位相相鄰行齒位相錯錯b/b/2,2,這樣這樣,齒對膜的作用間距將是實際齒間距的一半齒對膜的作用間距將是實際齒間距的一半,緩解了上述矛盾。緩解了上述矛盾。圓弧彈齒配置圖 主要技術(shù)參數(shù):n n固定滾筒直徑:固定滾筒直徑:1120 1120mmmmn n偏心滾筒直徑:偏心滾筒直徑:900 900mmmmn n固定滾筒寬度:固定滾筒寬度:514.8 514.8mmmmn n偏心滾筒寬度:偏心滾筒寬度:432.9 432.9mmmmn n偏心距:偏心距:100 100mmmm六 設(shè)計評價n n本機是針對于新疆尤其是兵團的棉花種植快速發(fā)展的背后本機是針對于新疆尤其是兵團的棉花種植快速發(fā)展的背后嚴重存在的嚴重存在的“白色污染白色污染”問題和機采棉所面臨的問題而提問題和機采棉所面臨的問題而提出的,適應(yīng)于寬膜棉膜下滴灌地區(qū),其結(jié)構(gòu)表明:該機具出的,適應(yīng)于寬膜棉膜下滴灌地區(qū),其結(jié)構(gòu)表明:該機具與改造后的鐵牛與改造后的鐵牛-55-55以上的輪式拖拉機配套,設(shè)計研制合以上的輪式拖拉機配套,設(shè)計研制合理。掛接方式、整機布置方案,選擇了最佳的設(shè)計參數(shù)和理。掛接方式、整機布置方案,選擇了最佳的設(shè)計參數(shù)和機構(gòu)。整機結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、重量較輕、操作方便、機構(gòu)。整機結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、重量較輕、操作方便、工作性能較可靠、生產(chǎn)效率高。工作性能較可靠、生產(chǎn)效率高。七 本課題研究不足之處n n由于設(shè)計時間比較短,一些設(shè)計計算只局限于理論研究,沒有制造出樣機并且缺乏田間的試驗依據(jù)。因此難免有錯誤和遺漏希望在座的各位老師批評指正!八八 致謝:致謝:設(shè)計即將結(jié)束,收獲不少,心里設(shè)計即將結(jié)束,收獲不少,心里感慨萬千!這里感謝在座的各位老感慨萬千!這里感謝在座的各位老師,對我的設(shè)計進行點評。特別要師,對我的設(shè)計進行點評。特別要感謝我的指導(dǎo)老師胡斌老師給予我感謝我的指導(dǎo)老師胡斌老師給予我的耐心指導(dǎo),謝謝!。的耐心指導(dǎo),謝謝!。
石 河 子 大 學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書
題 目: 地表殘膜回收機的設(shè)計與研究
院 (系): 機械電氣工程學(xué)院
專 業(yè): 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化
學(xué) 號: 2002071034
姓 名: 張迅
指導(dǎo)教師: 胡斌
完成日期: 2006年5月31日
目 錄
摘要...............................................................1
英文摘要..........................................................2
1. 前言...........................................................3
2. 課題的來源及目的意義.........................................3
2.1地膜覆蓋種植技術(shù)發(fā)展概況.....................................3
2.2地膜覆蓋種植技術(shù)帶來得負面影響...............................3
2.3殘膜回收的一般方法...........................................4
2.4殘膜機收的必要性.............................................4
3. 地膜回收技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用及存在問題.......................4
3.1目前國內(nèi)殘膜回收機現(xiàn)狀.......................................4
3.2 國內(nèi)機具研究的情況...........................................4
3.3 現(xiàn)有的地膜回收機械..........................................8
3.4 綜上所述殘膜回收技術(shù)應(yīng)用存在的問題..........................9
3.4.1 頭水前揭膜................................................9
3.4.2 收獲后殘膜回收............................................9
3.4.3 春播前拾膜................................................9
3.5 新疆建設(shè)兵團棉花種植情況存在的問題......................... 9
4. 地膜回收方案選擇.......................................10
4.1技術(shù)要求....................................................10
4.2機器作業(yè)工藝方案............................................10
5. 方案的選擇說明.........................................10
5.1收膜工藝....................................................10
5.2各部件的結(jié)構(gòu)特點............................................11
5.2.1 劃膜部件................................................. 11
5.2.2 撿膜部件................................................. 11
5.2.3脫卸膜部件分析............................................ 11
5.2.4集膜部件分析.............................................. 12
5.2.5動力分析.................................................. 12
5.2.6得出方案.................................................. 12
6. 設(shè)計的主要參數(shù).........................................12
6.1破膜部件...................................................12
6.2撿膜部件....................................................13
6.2.1圓弧形彈齒滾筒機構(gòu)的構(gòu)造及工作原理........................13
6.2.2齒間距的選定及實際配齒法..................................13
6.2.3 結(jié) 論....................................................14
6.3脫卸膜部件.................................................. 14
6.3.1脫卸膜部件采用方式........................................14
6.3.2滾筒直徑的選取............................................15
6.3.3安全系數(shù)..................................................16
6.4集膜部件....................................................16
6.5軸的設(shè)計計算................................................16
6.6機架設(shè)計....................................................17
6.7直齒圓柱齒輪的計算..........................................17
7. 設(shè)計評價......................................................19
8.結(jié)束語......................................................... 20
9.參數(shù)文獻.......................................................21
10.致謝..........................................................22
石河子大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書
機械電氣工程 學(xué) 院 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 專 業(yè) 2002年級
課題名稱
地表殘膜回收機的研究與設(shè)計
畢業(yè)論文(設(shè)計)起止時間
2006.3.20-6.10(共12 周)
指導(dǎo)教師
胡斌
職 稱
學(xué)生姓名
張迅
學(xué)號
02071034
任務(wù)下達日期
2006.3.25
課題內(nèi)容
1. 殘膜回收機現(xiàn)狀、存在問題和發(fā)展趨勢調(diào)研報告(文獻綜述,項目必要性分析);
2.殘膜回收機總體設(shè)計;
3.殘膜回收機機架、撿膜器、脫膜機構(gòu)、集膜箱等零部件設(shè)計;
4.設(shè)計分析、計算、說明
課題任務(wù)的具體要求
1.在閱讀選題指南、任務(wù)書和分析、研究相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,完成開題報告(3000字以上);
2.廣泛查閱資料,到有關(guān)單位調(diào)研,形成3000-5000字調(diào)研報告(文獻綜述);
3.用計算機輔助設(shè)計,至少打出一張總裝圖;
4設(shè)計說明書應(yīng)有總體設(shè)計說明、主要零部件設(shè)計說明、材料選擇、典型零件設(shè)計計算
5.設(shè)計圖紙折合零號圖3張;圖紙應(yīng)能用于生產(chǎn);
6.設(shè)計說明書1.5萬字以上。
擬定的工作進度(以周為單位)
第一周:熟悉畢業(yè)設(shè)計任務(wù),查閱有關(guān)資料,完成開題報告;
第二周:校內(nèi)外調(diào)研,對查閱、調(diào)研資料分析總結(jié),完成文獻綜述;
第三周:方案設(shè)計,提出兩種以上方案,論證分析,確定最佳方案;
第四周:總體設(shè)計,先設(shè)計草圖,再進行詳細設(shè)計;
第五周:繪制總裝圖;
第六周:部件、要零件方案設(shè)計,畫出設(shè)計圖;
第七周:機架設(shè)計、撿膜器;
第八周: 脫膜機構(gòu):、集膜箱設(shè)計;
第九周:部分零件設(shè)計;
第十周:總裝圖改進、審核;
第十一周:設(shè)計說明書整理完善(從第三周開始穿插進行說明書有關(guān)內(nèi)容撰寫);
第十二周:答辯準(zhǔn)備:打印圖紙,說明書,答辯提綱,幻燈片制作。
主要參考文獻
1.農(nóng)業(yè)機械學(xué)、園藝機械化、植保機械學(xué);
2.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊;
3.機械設(shè)計手冊
4.機械制圖、公差配合等國家標(biāo)準(zhǔn);
5.《新疆農(nóng)機化》等有關(guān)科技期刊。
任務(wù)下達人(簽字) 胡斌 日期: 2006年 3 月 25 日
任務(wù)接受人(簽字) 張迅 日期: 2006年 4 月 3 日
注:1.此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫,任務(wù)下達人為指導(dǎo)教師,指導(dǎo)教師和接受任務(wù)的學(xué)生均應(yīng)簽字。
2.此任務(wù)書最遲必須在學(xué)生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學(xué)生。
石河子大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
課題名稱: 地表殘膜回收機的設(shè)計與研究
學(xué)生姓名: 張 迅
學(xué) 號: 2002071034
學(xué) 院: 機械電氣工程學(xué)院
專業(yè)、年級:農(nóng)業(yè)機械化及其自動化02級2班
指導(dǎo)教師: 胡斌
職 稱: 副教授
畢業(yè)論文(設(shè)計)起止時間:2006年3月------2006年6月
一 本課題的來源
地膜覆蓋種植技術(shù)是一項大幅度提高作物單產(chǎn)的切實可行的新技術(shù),在國內(nèi)外均有廣泛的應(yīng)用。歐、美、日等發(fā)達國家從50年代就開始逐步將鋪膜技術(shù)應(yīng)用與蔬菜及經(jīng)濟類作物。日本的地膜覆蓋種植技術(shù)研究早,普及快,應(yīng)用作為種類多,栽培水平高,增產(chǎn)增收,效果顯著。美、德、法等國在地膜覆蓋種植技術(shù)的研究及新型覆蓋材料開發(fā)方面也做了大量工作,如對材料的開發(fā)研究了改變地面覆蓋小氣候和土壤條件的農(nóng)田保苗覆蓋膜,并開發(fā)了假如殺菌劑的防病殺菌膜和由遇水分解的纖維素治療組成的多孔性薄膜片及光解地膜等。
我國從70 年代開始將地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用與蔬菜生產(chǎn),80 難道可是應(yīng)用與棉花、花生等經(jīng)濟作物。由于地膜覆蓋技術(shù)增加了有效積溫,相對延長了作物的生育期,可以廣泛被中晚熟品種采用,使品質(zhì)和產(chǎn)量大幅度提高。同時,可以使各種作物的適作區(qū)向北推移、擴大,更有效地利用國土資源,而且地膜覆蓋的保墑效果,使作物根系深扎,從而有效地抗旱,對于有效利用水資源、發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)有著重要的意義。所以目前我國新疆、山東、山西、內(nèi)蒙古、黑龍江、陜西、甘肅等寒冷、干旱和半干旱地區(qū)將這一技術(shù)廣泛應(yīng)用到棉花、花生、甜菜等經(jīng)濟作物及蔬菜和瓜果,而且已經(jīng)推廣到玉米、小麥等糧食作物的栽培上。據(jù)調(diào)查,采用鋪膜種植后玉米單產(chǎn)可以提高30%-80%,棉花可以提高30%-70%.解決了寒冷、干旱、半干旱地區(qū)作物增產(chǎn)困難的問題.初步預(yù)測到2010年全國覆膜種植面積將達到1000萬公頃.
然而采用地膜覆蓋種植在帶來增產(chǎn)、增收的同時如果不能將田間的殘膜及時回收,不僅會導(dǎo)致環(huán)境污染,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身也將構(gòu)成嚴重危害.從的來講廢膜殘留造成的影響有以下幾個方面:1) 對農(nóng)田周圍環(huán)境的污染.如,殘膜被風(fēng)吹散后掛附在樹枝、電桿上;飄落到地頭、路旁、渠道等對周圍環(huán)境構(gòu)成污染.2)嚴重影響機械作業(yè).據(jù)調(diào)查,廢膜主要在農(nóng)田的0-20厘米的淺耕層內(nèi),約占從殘留量的80%.殘留廢膜易纏繞犁鏵、耙齒,嚴重影響整地質(zhì)量,大量殘膜還易堵塞播種機,造成播種不均勻.3)影響作物生長發(fā)育,降低作物產(chǎn)量.殘膜進入土壤后,影響土壤的通透性,當(dāng)種子播在留有殘膜的土壤上,因為吸收不到養(yǎng)分和水分,導(dǎo)致作物大量減產(chǎn).據(jù)測算每公頃土地上殘膜達到60千克時,玉米減產(chǎn)11%-23%,小麥減產(chǎn)9%-16%,大豆減產(chǎn)5.6%-9%,蔬菜減產(chǎn)14%-59%.連續(xù)使用地膜15年后,耕地將顆粒無收.4)牲蓄誤食引起病害或死亡.混夾在秸稈中的殘膜給飼料加工帶來極大的不便,不僅影響了飼料的品質(zhì),而且家禽食用了含有殘膜的葉子和秸稈后會一起腸道疾病,嚴重時會造成死亡.可見,田間殘膜不及時回收,造成的危害嚴重,為了保護土地資源、凈化環(huán)境、防止耕地生產(chǎn)力下降,地膜回收已經(jīng)成為當(dāng)前必須解決的一項重要問題.
二 本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀及分析
殘膜回收處理問題是世界各國面臨的一個棘手的問題,日本對廢舊農(nóng)膜的回收處理情況相對好一些.因為在日本覆蓋地膜的土壤主要是火山灰土,土質(zhì)疏松,便于揭膜,而且地膜強度大,覆蓋期相對較短(1.5-3個月),清除時可以保持較大片塊,用地膜縫合機縫合所鋪地膜,不用土壓地膜,也利于收膜.以色列是研究殘膜回收機起步較早的國家之一,主要用收卷機回收殘膜,效果較好.因為該國所用地膜較厚(15um),強度高,而且對于大田作物鋪膜主要是幫助種子發(fā)芽出苗期的保墑保溫,作物出苗后即開始收膜,地膜在田間停留的時間短,有足夠的強度保證收膜時不會破碎,易于整膜回收再利用.而歐美國家為防止殘膜造成的危害,一方面推廣使用高強度、耐老化的地膜以便回收,另一方面研究開發(fā)研制新型地膜,如可降解地膜,使殘膜經(jīng)過一定時期自動分解成無害物質(zhì)混入土壤,但是其價格偏高.
在我國殘膜污染問題相對嚴重,一方面由于低成本地膜偏薄(有的厚度為5um)強度差,另一方面由于我國嚴寒干旱半干旱地區(qū)較多,多數(shù)地區(qū)是在作物收獲后回收殘膜,地膜在田間停留的時間較長,易破碎,而且我國殘膜回收是人工撿拾,勞動強度大,費工時,而且回收率低,撿拾不凈.機械回收可以克服人工撿拾的不足,目前我國各地根據(jù)自己的情況研制地膜回收機,主要有傾斜齒式、彈齒式、伸縮扒齒式及圓弧形彈齒式等. 但是從總體上看殘膜回收機具的推廣應(yīng)用不盡人意,究其原因,首先殘膜回收是一項社會效益大而且短期經(jīng)濟效益不明顯的工作.此外有些殘膜回收機具存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差或調(diào)整使用不方便等內(nèi)在缺陷.而且現(xiàn)在的殘膜回收機都是用于苗期或秋后地表殘膜回收,其回收率低嚴重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn),應(yīng)此急需一種回收率較高的回收機械。
三 綜上所述殘膜回收技術(shù)應(yīng)用存在的問題
3.1 頭水前揭膜
① 優(yōu)點:地膜還未完全老化,地表上的地膜還比較完整,如果揭膜時間安排在早晚,地膜的韌性好,易于揭起,拾凈效果交好,可以達到地表殘留量的85%.在灌頭水前將地膜收回,增強了土壤的透氣,透水性能,有利于棉苗生長和根系發(fā)育,并為施肥,開溝,灌水創(chuàng)造了良好的條件.
② 缺點:只能撿當(dāng)年地膜,兩邊被土壓著的部分收不起來,有的地區(qū),鋪設(shè)滴灌管,不易在頭水前揭膜;揭膜后不易保墑,保溫和滅草;由于春天氣候多變,前期溫度低,低溫起來后需盡快澆水,由于作業(yè)周期太短來不及揭膜;機械揭膜苗的高度不宜超過30cm,傷苗率要在5%以下,對機手操作水平要求較高.
3.2 收獲后殘膜回收
① 優(yōu)點:可以撿拾80cm土層中的殘膜,且可撿拾多年來殘留在土壤中的大片地膜.
② 缺點:a)由于土壤較硬,而地膜已變成碎片即變成條狀,由于地膜變脆,很難撿拾.對于細碎的殘膜機收更是無能為力.b)棉花收獲后很快進入冬季,在這短暫的時間里要打稈,犁地,收膜時間很短,人多都來不及收膜.
3.3 春播前拾膜
春播前土壤已經(jīng)過深耕和碎土等作業(yè),地膜成碎片,為了保證播種質(zhì)量,必須要在春播前撿拾地膜.人工拾膜僅能拾出表面殘膜,機收的拾凈率不高,同樣存在時間來不及的問題.
四 新疆建設(shè)兵團棉花種植情況存在的問題
由上述可知新疆建設(shè)兵團棉花種植模式是寬膜覆蓋膜下滴灌的形式.這樣以來頭水前揭膜這種方式已被否定.而且這幾年新疆建設(shè)兵團在棉花收獲上開始使用機采棉.并且應(yīng)用越來越廣泛.機采棉雖然使勞動生產(chǎn)率大幅度提高,但是也給棉花的質(zhì)量帶來影響.其中影響最嚴重的是棉花中帶有碎的地膜.這樣以來就要求在棉花采摘之前把地膜收掉.并且棉花損傷率要小.由于寬膜棉膜下滴灌使得地膜的性質(zhì)基本上保持不變.那么機械回收殘膜將變成可能.我想可不可以在棉花最后一水過后進行殘膜回收呢?如果可以,這樣就大大提高了機器的使用效率。以下就是我的設(shè)計方案。
為了使殘膜在田間的殘留量盡量減少,對地表殘膜回收機具的研究是保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。本課題就是對耕層殘膜回收機理及作業(yè)機具進行研究設(shè)計。
不論是地表殘膜回收機,還是耕層殘膜回收機,在其進行設(shè)計時應(yīng)該考慮以下幾個問題:
1) 膜與莖稈、葉片、雜草混雜及裹土問題。如果能將地膜與雜草分開,則純凈的地膜可以回收再利用,從而提高經(jīng)濟效益,切減輕機器的負荷,提高集膜箱的有效容積。如果無法分離、拋棄,則造成2次污染。
2) 纏繞問題。無論是卷膜輪還是挑膜齒挑起送入集膜箱,由于運動部件的作用,膜的粘附幾靜電的作用都會引起纏繞,從而影響了機具的連續(xù)作業(yè),嚴重時甚至還會損壞機具。設(shè)計時應(yīng)該盡量使部件表面光滑,同時應(yīng)該在易發(fā)生纏繞的地方放置刮刀和卸膜機構(gòu),以便及時刮斷纏繞的膜并將收起的殘膜卸掉送如集膜箱。
3) 農(nóng)膜質(zhì)量及規(guī)格對殘膜的影響。我國目前的地膜非常?。?.006—0.008mm)抗拉強度不高,不利于回收。
4) 應(yīng)設(shè)計殘膜回收整地復(fù)合作業(yè)機。即機具在收膜的同時進行整地,這樣可以降低作業(yè)成本,減少機具的進地次數(shù),大大的提高殘膜回收的經(jīng)濟效益,便于殘膜回收機的普及和推廣。
5) 殘膜回收機的技術(shù)要求。根據(jù)田間作業(yè)實驗和目前國內(nèi)現(xiàn)有的情況,殘膜收凈率應(yīng)在85%以上為宜。
針對以上問題,課題內(nèi)容為:
1 地表殘膜回收機研究的現(xiàn)狀及趨勢的調(diào)研;
2 殘膜地表回收機總體設(shè)計;
3 地表殘膜回收機零部件設(shè)計;
4 有關(guān)設(shè)計、分析、計算、說明。
地表殘膜回收是在作物收獲前灌溉最后一水時進行殘膜的回收,其收膜工藝是:破膜、撿膜、脫膜和集膜。其中撿膜、脫膜部件是影響收膜效果的核心機構(gòu)。
在目前國內(nèi)的研究情況下,本課題設(shè)計在弧型彈齒撿膜滾筒上配套一脫膜和集膜裝置來進行地表殘膜回收。
四 本課題所必須的工作條件
1.農(nóng)機實驗室、學(xué)校工廠
2.可上網(wǎng)的計算機一臺
3.制圖軟件
4.相關(guān)資料及圖紙
五 完成本課題的工作方案及進度計劃
擬定的工作進度(以周為單位)
第一周:熟悉畢業(yè)設(shè)計任務(wù),查閱有關(guān)資料,完成開題報告.
第二周:校內(nèi)外調(diào)研,對查閱調(diào)研、資料分析總結(jié),完成文獻綜述
第三周:方案設(shè)計,提出兩種以上方案,討論分析,確定最佳方案
第四周:總體設(shè)計,先設(shè)計草圖,再進行詳細設(shè)計.
第五周:回收機理研究.
第六周:繪制總裝圖
第七周:部件方案設(shè)計,畫出設(shè)計圖
第八周:主要部件設(shè)計分析
第九周:機架等零部件的設(shè)計
第十周:總裝圖改進,說明書撰寫
第十一周:設(shè)計說明書整理完善(從第三周可是穿插進行說明書有關(guān)內(nèi)容撰寫)
第十二周:編寫答辯提綱,準(zhǔn)備答辯,打印圖紙,說明書,幻燈片制作.
六 主要參考文獻
1. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)、園藝機械化
2. 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊
3. 機械設(shè)計手冊
4. 機械制圖、公差配合等國家標(biāo)準(zhǔn)
5. <<新疆農(nóng)機化>>、<<中國農(nóng)業(yè)學(xué)報>>等有關(guān)期刊
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開題報告成績:
指導(dǎo)教師(簽字) 年 月 日
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