毕业设计(论文)开题报告.doc

附件2 广西大学本科生毕业设计（论文）开题报告 学号 1001140147 学生姓名 韦兵 学院 机械工程学院 专业年级 农业机械化及其自动化2010级 指导教师 杨坚 职称 教授 设计（论文）题目 木薯收获机块根拔起机构的运动学仿真优化研究 我国对木薯块根收获机械的研究处于阶段，市场上还没有成熟的机型[1]。改革开放前，我国木薯的收获基本上是用人工的方法去刨或者是用传统的犁地机械去挖，劳动强度大，生产效率低 解放后，木薯收获还是以人工为主，人们一般先用畜力犁犁松泥土再人工捡收，或者使用拖拉机犁，先犁松土表再人工捡收。这样普通挖掘犁就部分取代了人工，出现了机械化收获木薯提高了生产率[2]。 2005 年，中国热带农业科学院利用杠杆原理，研制出了提竿式和卡齿式两种人力木薯收获器。[3]是利用平行四边形变形的特性，使得在杠杆的手动端在抬升的过程中，工作头发生变形，夹头能牢固地夹紧木薯茎杆，将木薯块根拔出土壤。该收获器还利用动力臂长度大于阻力臂的杠杆达到省力的目的。卡齿式木薯收获器[4]内侧两边成据齿状的V形的卡齿和一直形杠打固定在一起，使用时卡齿内侧锯齿牢固地卡住木薯茎秆，用人抬升杠杆的手动端将木薯块根提出土壤。 2008年底中国农业机械化科学研究院耕作种植机械研究所与广西南宁朗禾农业科技有限公司联合引进的巴西4MU－2型木薯采收机，目前，该机还处于试验改进中。 图1-1 4MU－2 型木薯采收机4UM-160型木薯收获机 2009年，广西武鸣农机技术推广站参考马铃薯收获机，研制出了一种挖掘松土－ 抖动分离型的木薯块根收获机，该机对生长在沙质土较浅的块根具有较好的适应性，但对块根长、生长深、粘土条件的适应性差2/h，收获成本达约896 元/ hm2。 2009年，河南省洛阳市研制出挖掘分离收获一体式木薯收获机械[6]。这种收获机械最大的优点在于能够集多道工序于一身，让整个收获过程更加高效，便捷，对地形的适应性强。 1．支架2．托板3．右墙板4．刀架5．张紧轮 1．悬挂架2.机架3.深松部件 6．拖带轮7．偏心轮8．输送带9．后支轮10．斗筛 图1-3 挖掘分离收获一体式木薯收获机(主) 图1-4 4UMS-390Ⅱ型木薯收获机 2010 年，薛忠和黄辉等研制了4－390型木薯收获机( 挖掘松土型)， 2010年，海南大学廖宇兰、孙佑攀、林大春等申请了一种挖掘松土－ 拔起型的木薯块根收获机发明专利 图1-5 挖掘松土－拔起型的木薯块根收获机 这种挖拔式木薯收获机械的优点（1）该机最大优点在于收获木薯的同时还具有同步切除茎秆的功能，自动化程度相对较高，使得其适用于大规模收获作业;（2）收获铲良好的设计让其收获破土时不仅效果好，阻力也比较小，且不容易出现铲上壅土现象，避免了停机清理所带来的麻烦与低效; （3）先挖后拔的工作方式使得块根的损失大大减少，避免了不必要的浪费，提高了木薯的经济效益。 2011年，杨望等人采用动力学仿真试验方法建立了土壤剪切强度与剪切速度的数学模型和采用物理试验及土力学理论，建立了块根最大拔起力与块根生长深度、块根长度、拔起速度的数学模型，研究了剪切速度对土壤剪切强度的影响规律及机理和块根生长深度、块根长度、拔起速度对块根最大拔起力的影响规律。 国外研究动态 世界木薯主要种植国是发展中国家，生产技术普遍比较落后。据世界粮农组织（）生产年鉴表明，全球约有90多个国家种植木薯，主要集中在非洲、南美洲和东南亚等发展中国家，约占世界木薯产量的70%。 国外1932年开始对木薯收获机械技术与装备进行研究，较我国起步早。巴西、泰国、古巴、马来西亚、哥伦比亚、尼日利亚等国多年来开展了大量相关研究。 古巴在1979年研制了I 型半悬挂木薯收获机，其由木薯茎秆切断装置和块根挖掘装置两部分组成。 古巴1986年研制成功型单行木薯收获机样机，挖掘铲全悬挂在拖拉机后面。该机特点是结构紧凑、三点全悬挂、操作性能好。同时，既可后悬挂，又可侧悬挂，适应平作和垄作行距为1m的木薯收获。 图1-6 Ⅱ型木薯块根收获机挖掘器 图1-7 （NCAM)开发的拖拉机牵引的木薯收获机 20 世纪80 年代尼日利亚国家农业机械化中心( NCAM) 开发的拖拉机牵引的木薯收获机，比人工收获提高了80% 的工作效率。 P900型两行木薯收获机。如图1-8，挖掘部件为V形挖掘铲，前进时V形挖掘铲从木薯块根底部通过，使木薯与土壤分离，作业后木薯块根留在原地[11]。 图1-8 P900型两行木薯收获机 图1-9 API 木薯块根挖掘机 20 世纪90年代中期，马来西亚农业研究与发展研究所研发了API木薯块根挖掘机。它由