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1、本科毕业论文（设计）论文题目：土豆收获机设计摘要本设计土豆收获机，主要目的在于设计一款省时，省力，伤著率小，机械化较麻，可以实现土豆臼动化收获的机械装置，基于对现有的土豆收获技术的调研，分析土豆收获收获机现代化生产、降低人工成本、提高收获时伤署率、提高收获效率。通过分析设计所确定土豆收获机的主要结构，包括拖拉机动力装置、挖掘铲与挖掘部件的挖堀装置、输送筛输送装置。土豆是一种从地下生长出来的作物，采用块茎进行生长，收获受季节、天气等客观因素的影响。由于土豆收割费时费力，且有较强的季节性和较高的劳动效率,使得土豆的收割变得十分艰难。关，2收娈机J拖拉机.三机械设计论文类工程设计AbstractTh
2、edesignofpotatoharvester,themainPUrPOSeistodesignatime-saving,1.abor-saving.POtatOinjuryrateissma1.1.,highmechanization,canrea1.izeautomaticpotato1.an,estmechanica1.device.Basedontheinvestigationoftheexistingpotatohanrcstingtechno1.ogy,theana1.ysisofpotatoharvestermodernizationproduction,reduce1.abo
3、rcosts,improvetherateofpotatodamageduringharvest,improveharvestefficiency.Throughtheana1.ysisanddesignofthepotatoha11,cstcrtodeterminethemainstructure,inc1.udingtractorpowerp1.ant,excavatorshove1.andexcavatorpartsoftheexcavatordevice,conveyingscreenconveyingdevice.Potatoisakindofcropgrownfromthegrou
4、nd,usingtuberstogrow,harvestisaITeciedbytheseason,weatherandotherobjectivefactors.Potatoharvestisverydifficu1.tbecauseofitstime-consuming,strongseasona1.ityandhigh1.aborefficiency.Keywords:potatoharvester;Atractor;Potatoes;Diggingshove1.Typeofthesis:EngineeringDesign摘要IAbstractII11录II1.I绪论11.1 研究意义1
5、1.2 国内外研究现状21.2.1 国外马铃著收获机的发展现状21.2.2 国内马铃薯收获机的发展现状41.3 研究内容52土豆收获机总体方案的设计62.1 整体布局的设计62. 1.1工作原理73. 1.2传动比的确定72.2 零件设计82.2.1挖掘部件设计82.2.2挖掘铲设计82.2.3挖掘装置的设计92.2.4分离部件设计102.2.5地轮的设计112.2.6机架部分的设计I1.3基于So1.id*orks的零件-：维建模123.1so1.i1.works软件简介123.2S。IidWorkS三维建模步骤133.3本章总结174结论18参考文献1920致谢1绪论1.1 研究意义(D近
6、年来，陋着农业机械化水平不断提高，越来越多的地方开始意识到机械化作业对农业生产的重要性,比如甘肃作为全国的土豆主产区，由于机械化作业水平较低，许多农民还在使用传统的种植、收获方式，存在劳动强度大、生产效率低等问题。而通过推广土豆联合收获机械化作业技术，不仅可以有效提高作业效率,降低种植成本，还可以减轻农民的劳动强度，更重要的是可以提升土豆的质量和数量。因此，土豆种植区急需机械化作业代咨人工作业，以推动当地农业经济的发展，从而在更大程度上满足人民对于丰富多样的农产品需求的同时，也可以保障农民的收益和权益。(2)在我国的许多土豆种植区，机械化收费水平依然较低，这对十豆种植产业的正常发展产生了一定的
7、影响。甘肃省就是因机械化水平问题而制约土豆产业进步的产业之一。解决这一问题的关键在于研发适合我国农艺种植要求的新型机具，尤其是土豆联合收获机械,这些先进的科学实用技术可以延长土豆产业链，提高土豆产品的附加值，以及促进农民的增收和农业的发展。科技作为现代社会发展的IR要驱动力之一，可大幅提高上豆产业的效率和侦量，从而更好地迎合消费者的需求。例如.在廿肃省,通过研发新型的土豆联合收获机械等适合我国农艺种植要求的新机具，实现土豆机械化收获，能够提高收获效率，减轻农民的劳动强度，并降低生产成本，进而提高土豆产量和质量。因此，科技的进步是推动土豆机械化作业发展的关键因素，只有通过科技的不断创新和应用，才
8、能实现十豆种植及收获的机械化，进一步提升土豆产业的发展效益，同时也更好地保障农民的切实利益。(3)传统的土豆收获方式费工、费时、漏著和伤药等问题制约了农民种植的积极性。机械收获成为改善这现状的必由之路。但是，虽然我国已经研发出不同类型的土豆收获机械，这些机器的表现仍然存在若不尽如人意的问翘。其中，明挽率低、伤科率高、劳动强度大等都成为制约土豆收获机械化发展的主要原因。根据研究发现，这些问题很大程度上取决于输送系统等关键部件的性能。因此,需要对输送系统等关键部件进行机理研究和优化，以更好地推动土豆收获的机械化发展，适应农业生产的不断发展和变化.(4)要提高土豆收获机械的效率，需要对输送系统的结构
9、和工作机理进行分析研究。以目前我国研发的土豆收获机械为例，虽然已经取得了一定成效.但还存在效率不高的间题。通过对输送系统进行分析和优化，可以提高分熟率、降低伤弱率和劳动强度，进而满足实际生产需求。为此，在现有机型的基础上，需要加紧攻关，不断完善，不断发展，进步推动土豆收获机械的技术升级，实现农业生产的现代化进程。F式中：为作用于铲刃上的阻力。为铲刃上的正压力。，为铲刃上的滑切力。”为铲刃与土壤之间的摩擦力，且。为摩擦角.Pn=PXcos(90)代人得：”90。一0一股土壤对钢的摩擦角为26.535,取30,所以产=60。若铲片数量为6个,单个铲片宽度为100E,长度为250e,铲刃倾斜角度丫=
10、60,铲面倾向为。=15,铲间间隙为25m11u为了保证挖掘铲挖进的土堞和块茎不会从两侧滑落，因此需要在挖掘铲的两恻加设挡板，挡板为平行四边形，焊接在机架上。其结构如图所示图2.1挖掘铲挖掘铲主要参数见表2.2：表2.2挖掘铲主要参数名称参数铲的倾角23铲的宽度B130mm边铲宽度瓦165mm总铲宽度B：1800mm：角平面铲个数“个（包括边铲2个）铲间隙27u铲的长度1.340mm铲刃斜角Y55挖掘阻力受土壤类型、挖掘深度、铲的形状和铲的倾角等影响很大，因此该机采用-：角平面多铲，由11个一角平面铲组成，各单铲之间留有27的的间隙，间隙过大，易漏掉土豆，间隙过小会增大挖掘阻力。2.2.4分离
11、部件设计世界上绝大多数国家都栽培马铃薯，但马铃普收获完全机械化，目前在任何国家都未达到研制不需手工劳动同时又能，满足全部农业技术要求的马铃第联合收获机，一个重要的科学技术问题其中一个现实任务就是创建马龄署收获机的收获分离的理论和研究这些机器分离配置在挖堀铲后面的分离部件在工作时承受的负荷大，对薯块的损伤小，并在分离的同时把剩余部分向后输送，以便进行下一步的清选和分离。作业时为了防止石块卡在挖掘铲和转动输送筛之间，避免堵塞，在挖掘俨和转动输送筛之间设计r防石装窗.被分离物料的成份主要有土壤、善块、茎秧、杂草等。根系土填交织粘合在一起，要想在较小的结构尺寸下提高分离明濡率，亦是设计难题之一。木设计
12、采用转动输送筛和投动筛组合式分离装置，转动输送筛为有效分离面积较大的杆式链组成，它相当于栅格式闭合回转筛，在输送筛上输送边的中部设有偏心抖动轮，起到边输送边抖动掉土壤的效果.摆动筛连接在输送链的后部，垂直机器前进方向振摆,完成二次筛分和向机后铺放郭块的作用。转动输送筛分离装置具有较强的分离性能，并且在倾角达30时仍有良好的输送能力，结构简单，但是金属用量较大，金属链磨损较快。输送筛是由杆条和连接这些杆条的平胶带、被动式抖动轮,侧壁、架子等部分组成.杆条是由直径为IoE的网钢，按一定间距固定在两条带子上组成。在输送筛上工作面的杆条下，设餐有随动型的抖动轮，抖动轮直接与输送筛的开运链工作面的杆条相
13、接，由升运链杆条带动，其转动的圆周速度与输送筛的工作速度相同，椭圆形抖动器的长半径和短半径之差使输送筛工作面的运动方向发生瞬时的周期性变化，从而抖动输送筛上的掘起物。2.2.5地轮的设计地轮的作用主要是在机器行走过程中的平衡支掠作用。为r克服收衣机收获时挖掘铲前部较大的阻力，设计的地轮应当有较好的通过性，且能够保证在凹凸不平的地表情况下准确控制挖掘深度,地轮材料可以选择铸铁，结构采用腹板式。在机架上设置.不同的安装位置，可根据种植情况调节深”。如图2.3所示：图2.3地轮2.2.6机架部分的设计收获机组的入土性能、挖掘深度稳定性能、机组牵引性能、运输通过性能及对地表的适应性能等主要工作性能都收
14、多功能红薯收获机悬挂装置的影响“本设计采用三点悬挂式机构，由拖拉机后翼三点悬挂和收获机悬挂架机构成一个空间机构，它可以看作在纵垂直面和水平面的四个四连杆机构。这两个四连杆机构具有各自的瞬心，挖掘工作时,在各种作用力及相对瞬心的力矩作用下，将产生绕这两个瞬心的转动趋势转动，以保持平衡，悬挂架及机架部分大部分采用矩形管，这样即可以减轻质量、降低成本，而且还能够满足结构的刚度和强度的要求。3基于SO1.idWOrkS的零件三维建模3.1So1.idWOrkS软件简介So1.idworks是由美国so1.idworks公司推出的功能强大的三维机械设计软件系统，自1995年问世以来，它便以优异的性能、易
15、用性和创新性，很大程度地提高/机械工程师的设计效率，成为三维机械设计软件的标准。这是一个大型软件包，由多个功能模块组成，每一个功能模块都有自己独立的功能。设计人员可以根据需要来调用其中的某个模块进行设计，不同的功能模块创建的文件有不同的文件扩展名。主要功能有草图绘制、零件设计、装配模块、工程图模块、饭金设计、模具设计、运动仿真等.首先，零件模块。该模块用于创建和编辑三维实体模型。在大多数情况下，创建三维实体模型是使用SOIidWOrkS软件进行产品设计和开发，因此零件模块也是参数化实体造型最基本和最核心的模块.利用SO1.idWOrkS软件进行三维实体造型的过程，实际上就是使用零件模块依次进行
16、创建各种类型特征的过程.但是，这些特征相互联系，相互影响，例如各特征之间存在的父子关系等。在产品的设计过程中，特征之间的相互关系是不可避免的，所以最好尽地减少特征之间更杂的关系，这样有利于他对某一特征进行独立的编辑和修改，减少那些意想不到的设计错误。其次，装配模块。个产品股由多个零件组合而成,装配模块是用来建立零件间的相对位置关系，从而形成完整的装配体“该模块具有以下特点：一方面，它提供了方便的部件定位方法，另一方面，它还可以轻松设置部件间的位置关系。系统提供了十几种配合方式，通过对部件添加多个配合，可以把部件准确的装配到位：此外，它还提供了强大的爆炸图工具，可以方便生成装配体的爆炸视图。最后
17、，就是运动算例。在SOIidWorkS中，通过运动算例功能可以简单、便捷地完成机构的仿真运动及动画设计.运动算例可以模拟图形的运动及装配体中的部件直观属性，可以实现装配体运动的模拟、物理根拟以及COsMOSion,并生成基于Windows的avi视频文件。3.2SO1.idWOrkS三维建模步骤第一步:打开SoIidWOrks：维建模软件，创建一个新的零件图，设置为零件I,选择后视基准而，根据挖掘俨参数画出铲头，如图3.1所示。3.1草图1第二步：点击S。IidWorkS特征里面的拉伸凸台/基体，点击拉伸，进入凸台拉升界面，选择草图I基准面作为开始拉升的位置，选择拉升方向，设定拉升长度为12m
18、m.得到图3.2Afrr-0&V!i1-一*图3.2草图2第三步：在图3.2表面建立基准面画一个矩形，使用拉伸凸台命令，设定拉伸长度为Iomm,得到图3.3所示。图3.3草图3第四步：点击特征，选择线性阵列命令，间隔50三,阵列6个爪如图3.4所示图3.4草图4第五步：在如图3.5所示的面，建立基准面画一个矩形，长为50On叫宽为10三,然后点击特征里的拉伸凸台命令，选择给定深度，拉伸240e,图3.5草图5第六步：在如图3.6所示的而，建立基准而画个矩形，长为50Omm,宽为IO1.nIn。然后点击特征里的拉伸凸台命令，选择给定深度，拉伸240um,图3.6草图6第七步：在如图3.7所示的面
19、建立基准面，选择点命令进行定位，点距离上边为1001.mb距离左右两边为120e,两个点相距28OnIm.选择特征里的异型孔向导命令，在两个点处钻孔。孔类型选择：“孔”：标准选择:心S1.MCtric：类型：钻孔大小：孔规格大小为：22;终止条件：成型到下一面；图3.7草图7第八步：重更上步操作，在如图3.8所示的而建立基准面，选择点命令进行定位，点距离上边为100mn1,距离左右两边为120mm,两个点相距28Omn1.选择特征里的异型孔向导命令，在两个点处钻孔。孔类型选择：“孔”：标准选择:ANSIMetric：类型：钻孔大小；孔规格大小为:22；终止条件：成型到卜.一面；图3.8草图8第
20、九步：最终得到挖掘铲的三维建模图，如图3.9所示。图3.9挖掘铲的：.维建模图第十步：点击另存为，选择保存为选择桌而，选择保存格式为(*prt:*.S1.dPrt)挖掘铲的三维建模完毕.3.3本章总结本章介绍了So1.idWOrkS三维建模软件的发展情况，SoIidWOrk软件的发展经理、软件的特点、主要的模块方面做了介绍.最后用So1.idworks软件对挖掘铲的三维建模,并介绍建模步骤。4结论本次毕业设计中，主要对土豆收获机，挖掘部分关键零部件进行设计，完成土豆收获机的机械自动化结构特点，获得以下结论：通过杳阅资料了解了国内外关于土豆收获机的研究，分析了土豆收获机在社会中生产中的必要性。研
21、究土豆收获机的工作原理，拖拉机的结构特点，挖掘铲的选择设计主要分为以下几部分：整体设计,零件设计，挖掘部分的连接，挖掘铲，机架，地轮总体设计主要采用了，链传动，带传动二种传动方式，结构上主要分为三部分:挖土板，挖掘俨，机架。挖据铲由两部分组成：上部为铲头和铲柄组成，卜部为铲柄。挖土板是由两部分组成：两部分之间通过螺纹连接，在连接的过程中可以保证挖据护能够定转：另一部分是连接到机架上的由于挖据铲需要承受定的亚力，所以需要一个支择体将其支探起来。参考文献1马铃我IH极化胃怏处理现状与发展JJ宋佳：吕钊钦:穆桂脂:张广玲;辛胃膏.农业机W,2019(11).2马玲普机械发展现状、存在问鹿及发展趋势J
22、,吕金庆；阳忠恩;杨颖;尚琴学:吴金娥;李紫群;王晓勇.农机化研究,2015(12).3国内外写於普权狭机械研究进屣J1.贾晶徭:娄贵川；王楠;李建东:李泮；岛波.农业机2012(14).4马铃善收获机的清选分级技术与工作性能分析JJ.侯国强:帏怀悔;陈维刚.农机使用与维修,2021(07).5浙江省马的普机械化收获关键技术探讨J.柳国光:王涛:姚爱沛;楼好好:陆丹丹.中国农机化学报.2019(08).6低位铺放双重缓冲马铃磐收获机设计与试脸J.魏忠彩;李洪文;苏国梁:孙传祝;刘文政：李学强.农业机械学报,2019(09).7TRIZ理论在马聆弊收茯机切土袋置设计中的应用J.孙文妙.农村牧区机
23、械化,2019(01).8宝塔菜和马性Mr收获机发展“痛点”及其研究现状U.敬志臣.陇东学院学报.2018(01).9多级分禹媛冲马玲*收获机设计与试脸.张兆国；王海涨；李彦彬;杨曦:IBRAi1.n1.Issa;张振东.农业机械学报,2021.11马传誉机枪化收茯关键技术与装备研究进展.张兆国：李朦彬:王海聪;张振东;刘贤存.云南农业大学学报(自然科学),2O21.12马锋第收获机多级输送分试装置设计与试验.李彦彩;张兆国：王圆明;王海翼;庞有伦:张振东.沈阳农业大学学报,2021.13-一种简易马怜普收获机J肖硕男：蒐测册.南方农机.2020(14).H马铃营收获机多缎输送分离装置设计与试
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25、第四版第12次印刷.22苏著.袁佳平,汪裕安等译.农业机械的设计和计算NJ.北京：中国农业机械出版社.1983.9.23马国军；赵武云:刘国春等.4UX-5504土豆收获机机构优化设计J.农业机械，2009年23.WJ.24南京农业大学,农业机械学M.中国农业大学出版社,2015.:24-40.致谢通过本次设计我可以更加系统的了解方面的知识：能够加强土豆收获机结构设计：能的加强土豆收获机功能部件的选型和设计计算：能够加强土豆收获机的方法和理论:能够检验自己能否将三年学习的理论知识转化为实际应用：能够培养自己自学和与人合作的能力。行文至此，落宅为终，我与安宁东路572号的故事始乎21年晚秋，终于
26、23年盛豆，大学时光一晃而去，毕业设计可以说是大学生离开学校之前最后一次大作业。相比以往普通的课程设计，对我们也有更高的要求。在毕业设计期间，由于基础知识薄弱，我遇到了很多的困难和阻碍。但在论文水清技指导老师的帮助下，最后都一一克服“她不仅要忙给其他班级同学上课，还要抽出时间来帮我们审隹、修改我们的论文。因此非常感谢水水老师的指导。让我的设计内容更加完整，图纸和论文格式更加规范。对专业知识也有了更深的理解，有助于我以后的工作和学习，独立解决问题的能力也有了进一步提升。与此同时也非常感谢其他帮助我解决困难的同学，与他们相互交流和学习不仅充实J我自己。同时这也是大学时光中最记忆犹新的一段经历.论文留在致谢，人生还得书写，手脑并用，创造分析短短八字将会伴随我的一生，感谢兰州城市学院对我两年以来的培养，“山水一程，三生有幸。”感谢遇见的朋友们，初见乍惊欢，久处仍怦然，何其有幸肆年有你，是你们在我这四年里留卜了无数的温暧，是你们让我对这个校园乂多了份留念,祝愿大家平安再乐，前程似锦。
