1869_GD1型山藥收獲機設(shè)計,_gd1,山藥,收獲,收成,設(shè)計 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文 獻 綜 述 ) 第 1 頁GD1 型山藥收獲機設(shè)計文獻綜述摘 要本次設(shè)計的山藥收獲機由動力裝置，傳動裝置和挖掘裝置三部分組成。動力裝置包括兩部分，一部分由柴油驅(qū)動的農(nóng)用拖拉機，提供收獲工具的旋轉(zhuǎn)運動。另一部分是由小電動機驅(qū)動的液壓系統(tǒng)，提供收獲工具豎直方向的運動。挖掘部分采用空心螺旋鋼片工具旋轉(zhuǎn)帶出山藥。該機結(jié)構(gòu)簡單、巧妙、合理，可以完成機械化的收獲作業(yè)，省力、省時，效率可提高拾多倍，可以大大普及推廣深土經(jīng)濟農(nóng)作物的種植，提高農(nóng)民的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：山藥收獲機，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 (文 獻 綜 述 ) 第 2 頁1 前言塊根或塊莖類作物收獲機械分為拔取式和挖掘式。其中挖掘式收獲機是先切掉莖葉，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械化是農(nóng)業(yè)機械化的重要內(nèi)容?；ㄉⅠR鈴薯、大蒜、甜菜等塊莖類作物的生長特點決定了其收獲機具結(jié)構(gòu)特殊性、復(fù)雜性和高動力消耗。用機械收獲代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工勞動，不僅能達到省工、省時的目的，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)濟利益非?？捎^，固得到了大面積的種植。目前，在山藥收獲時，我們一般采用人工挖掘的方式，即用鐵锨挖掘， 這樣收獲既費工、費時，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，借助機械用力下壓而將山藥取出，但由于山藥的長勢和長短不易掌握，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)計者進行了刻苦的鉆研。現(xiàn)在市面上山藥收獲機都是開溝機，這種機械收獲方式雖然節(jié)省了一部分勞力，但并沒有使山藥的整個收獲過程機械化，因此得不到廣泛的應(yīng)用。目前，在經(jīng)濟全球化的背景下，我國農(nóng)業(yè)機械面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。積極開發(fā)研制出全機械化得山藥收獲機對農(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 (文 獻 綜 述 ) 第 3 頁2 挖掘收獲機械簡介早在 20 世紀(jì) 40 年代初，美國、加拿大、荷蘭及前蘇聯(lián)等國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)機械，并于 20 世紀(jì) 50 年代末全面實現(xiàn)了花生、馬鈴薯、甜菜等挖掘收獲類作物的生產(chǎn)機械化。 70 年代主要是研制大功率自走式塊莖類作物聯(lián)合收獲機械。 在亞洲,日本對根菜(蘿卜、山藥、青芋、胡蘿卜等) 機械的研究從 20 世紀(jì) 60 年代開始,近幾年韓國、日本生產(chǎn)了小型挖掘機。國外發(fā)達國家自主研制的挖掘收獲機械具備較高的技術(shù)水平。以大型為主，聯(lián)合收獲機械居多，在國外馬鈴薯收獲機械中,挖掘機的生產(chǎn)和使用所占的比例趨于下降,而聯(lián)合收獲機得到了迅速發(fā)展，而且將傳感技術(shù)控制土壤喂入量、馬鈴薯傳運量以及分級裝載等高新技術(shù)融于機具之中,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。國內(nèi)從 20 世紀(jì) 60 年代開始引進國外根莖挖掘機械，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，我國就有根莖收獲機械的研制，但由于需要較高的動力消耗，與我國保有量巨大的小型拖拉機難以配套，且普遍存在可靠性差、作業(yè)質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多問題。進入 20 世紀(jì) 90 年代，在引進消化吸收的基礎(chǔ)上，我國部分地區(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，但是始終未形成成熟產(chǎn)品。從引進到自主研發(fā)，我國挖掘收獲機械的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了一些突破，生產(chǎn)出了 4U-80 型薯類（塊莖）收獲機、銀河 4KJW 系列塊莖挖掘機等一系列塊莖作物挖掘收獲機械；在吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國優(yōu)化設(shè)計并生產(chǎn)出了背負(fù)式 4UL21 型馬鈴薯聯(lián)合收獲機；大蒜、甜菜、中藥等地下塊莖作物收獲機械的研發(fā)也取得了一些進展，在一定范圍內(nèi)投入了使用。根莖挖掘收獲機械的使用，減輕了人們的勞動強度，提高了工作效率。然而，目前我國應(yīng)用的此類機械多數(shù)是對國外引進機械的模仿或簡單的技術(shù)改進，花生、馬鈴薯、甜菜等機械化收獲裝備至今仍以中小型挖掘機的研制和推廣為主，存在技術(shù)水平不高、結(jié)構(gòu)單一、適應(yīng)性差、質(zhì)量較差等問題，很多仍然處于起步階段。例如，我國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，機械化聯(lián)合收獲幾乎為零。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文 獻 綜 述 ) 第 4 頁3 挖樹坑機挖樹坑機，設(shè)計人徐臻，這種挖樹坑機包括有動力機構(gòu)、與動力機構(gòu)輸出軸相連的變速箱、與變速箱輸出軸相連的傳動機構(gòu)、傳動機構(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；在傳動機構(gòu)外部設(shè)有與傳動機構(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，螺母與傳動機構(gòu)套固定連接，在方軸下部設(shè)有鉆頭裝置。優(yōu)點是：機構(gòu)簡單、和小四輪拖拉機配套使用，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，每小時可鉆 80—100 個坑，坑深可根據(jù)鉆桿的長度，坑深度和坑直徑長度的不同，其是人的 8—10 倍。挖樹坑機的結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1 所示：圖 1 挖樹坑機結(jié)構(gòu)原理 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文 獻 綜 述 ) 第 5 頁4 空心螺旋鋼片工具本實用新型的目的，就是要提供一種采用機械挖掘、不損傷山藥、 工作效率高的山藥收獲機。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)有液壓推出機構(gòu) 3?？蛰S 1 下端加工有鋸牙 4，便于工具快速的進入土壤。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，在通過頂出機構(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 空心螺旋機構(gòu) 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文 獻 綜 述 ) 第 6 頁總 結(jié)我對山藥收獲機的結(jié)構(gòu)與組成有了初步的了解，經(jīng)過初步的思考，我參考挖樹坑機和挖坑機，初步設(shè)計了山藥收獲機的整體結(jié)構(gòu)。這種山藥收獲機主要由動力裝置、傳動裝置和深土作業(yè)工具三大部分構(gòu)成。由柴油驅(qū)動的農(nóng)用拖拉機，提供收獲工具的旋轉(zhuǎn)運動。由小電動機驅(qū)動的液壓系統(tǒng)，提供收獲工具豎直方向的運動。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)計過程中，我會根據(jù)需要不斷調(diào)整和改進設(shè)計方案，我相信這次資料的規(guī)整對今后的設(shè)計工作意義重大，希望在以后的工作中完善并開拓思路，爭取完成一份完美的設(shè)計。參考文獻[1] 閆志利，?？×x.我國作物收獲技術(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] 金誠謙,吳崇友,王煥然.塊莖類作物機械化收獲需重點解決的技術(shù)問題,農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2006(3) [4] 濮良貴.紀(jì)名剛.機械設(shè)計.北京：高等教育出版社，2006[5] 秦方有.汽車內(nèi)燃機原理.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)機化研究, 2009(12)[7] 夏建中.土力學(xué).北京：中國電力出版社，2009[8] 董慶華.機械零件. 北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1990[9] [劉鴻文.材料力學(xué). 北京：人民教育出版社，1990[10] 胡志超,王海鷗,彭寶良,田立佳,計福來.國內(nèi)外花生收獲機械化現(xiàn)狀與發(fā)展. 中國農(nóng)機化,2006(5)[11] 曾山，馬鈴薯收獲機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2009[12] 申屠留芳.孫星釗中粘壤土塊莖類作物收獲機的研究與開發(fā).農(nóng)機化研究,2003(4)[13] R.L.Wernli. AUV’S-The Maturity of the Technology. OCEANS’ 99 MTS/IEE Coference Proceedings.[14] J.Westwood. Future Prospects for AUVs. A Presentation to the Maridan ‘PING’ Symposium. Copenhagen,1999,9.