【摘要】：新疆地處祖國(guó)西北邊陲,獨(dú)特的水土和光熱條件促成了優(yōu)質(zhì)打瓜的生長(zhǎng),使其成為我國(guó)最大的打瓜種植區(qū),打瓜籽產(chǎn)量居全國(guó)首位。目前在打瓜的收獲過(guò)程中主要是以人工為主對(duì)打瓜進(jìn)行集條或集堆,集條就是將散布于田間的打瓜聚攏成行,以便于后期的打瓜撿拾和脫籽,特別是打瓜收獲時(shí)節(jié)也正是棉花、玉米等大宗農(nóng)作物農(nóng)忙之際,用工矛盾突出,嚴(yán)重制約了打瓜種植面積的擴(kuò)大。打瓜機(jī)械化收獲的首要工作就是打瓜集條作業(yè)。本文針對(duì)現(xiàn)有打瓜收獲集條機(jī)對(duì)打瓜的收集聚攏效果不佳、高的打瓜破損率和機(jī)具易發(fā)生故障等問(wèn)題,借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)該機(jī)具進(jìn)行建模、仿真和優(yōu)化改進(jìn),最終設(shè)計(jì)出一種低破損率、低故障率、功能更加完善的打瓜集條機(jī)械,以完成打瓜的集條作業(yè)。本文開展以下研究:1、通過(guò)查閱文獻(xiàn),分析國(guó)內(nèi)外打瓜集條機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),針對(duì)現(xiàn)有打瓜收獲集條機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行系統(tǒng)研究,結(jié)合塔城地區(qū)打瓜種植模式及農(nóng)藝要求并進(jìn)行打瓜物料特性試驗(yàn),若使打瓜在收獲作業(yè)時(shí)的破損率降到5%,則螺旋葉片對(duì)打瓜的擠壓力不得超過(guò)280N,最終確定了打瓜收獲集條機(jī)的設(shè)計(jì)方案,并對(duì)該機(jī)具的工作原理、工作過(guò)程進(jìn)行闡述。2、確定打瓜收獲集條機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及工作參數(shù),并闡述了關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)和選型依據(jù),完成了螺旋輸送裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì);并對(duì)螺旋輸送裝置完成力學(xué)建模,分析其速度和葉片擠壓力對(duì)打瓜的作用效果以及打瓜在輸送過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡;并對(duì)液壓控制系統(tǒng)做出了理論分析與設(shè)計(jì),完成液壓各元件的計(jì)算及選型。3、運(yùn)用Solidworks2014軟件對(duì)打瓜收獲集條機(jī)進(jìn)行三維建模與調(diào)配,通過(guò)實(shí)地調(diào)研和ADAMS仿真分析,得出螺旋輸送裝置的旋轉(zhuǎn)速度不超過(guò)250r/min時(shí),打瓜的破碎率較低同時(shí)打瓜的收獲效率也比較高,二者達(dá)到較為平衡狀態(tài);對(duì)機(jī)架進(jìn)行ANSYS模態(tài)分析和靜力學(xué)分析,機(jī)架模態(tài)頻率在22.3~72.8Hz之間,外界激振頻率不易與機(jī)架發(fā)生共振。運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)螺旋輸送裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,驗(yàn)證了整機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S225
【圖文】：

由于國(guó)際市場(chǎng)對(duì)打瓜籽的需求不斷擴(kuò)大，我國(guó)打瓜的種植面積也在逐年增多。全國(guó)全年打瓜種植面積約200余萬(wàn)畝，總產(chǎn)量達(dá)到40萬(wàn)噸，而新疆的打瓜種植面積占到全國(guó)打瓜種植總面積的75%左右（見圖1-1）。打瓜在新疆地區(qū)是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物并在新疆地區(qū)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中占有重要的地位[2]。新疆阿勒泰、昌吉、塔城等地區(qū)是打瓜的主要種植區(qū)域，其中塔城地區(qū)又是新疆最大的打瓜種植基地，由于其獨(dú)特的干旱半干旱大陸型氣候，十分利于打瓜生長(zhǎng)，所產(chǎn)打瓜籽個(gè)大仁厚，深受國(guó)內(nèi)外人民喜愛[3]（見圖1-2）。全疆的打瓜種植面積在2008年已達(dá)到20~23.3萬(wàn)hm2，到2009年，據(jù)塔城地區(qū)的不完全統(tǒng)計(jì)，其種植面積已達(dá)13.3hm2以上，約占全新疆打瓜種植面積的2/5，種植面積占據(jù)了塔額盆地耕地面積的近1/3

Fig.1-1Proportion of seeding-watermelon cultivated area throughout the country圖1-2 新疆各地區(qū)打瓜籽產(chǎn)量Fig.1-2 Production of seeding-watermelonseeds of each region in Xinjiang在打瓜的生長(zhǎng)周期中，已逐漸被機(jī)械化作業(yè)取締的農(nóng)藝耕作方式有耕地、平整、播種、疏松、取籽和植保等，但在打瓜的收獲階段中以人工為主對(duì)打瓜進(jìn)行采摘、集條集堆和輸送環(huán)節(jié)的工作量卻占到了打瓜從選種到最終收獲瓜籽全部勞動(dòng)量的40%。首先人工采摘打瓜，然后將打瓜聚集成堆或者用集條機(jī)完成列條列堆作業(yè)，最后由人工或機(jī)器將打瓜喂入脫籽機(jī)完成取籽工作，此過(guò)程人力成本高且勞動(dòng)強(qiáng)度大，嚴(yán)重影響了瓜農(nóng)種植打瓜的積極性。傳統(tǒng)的脫籽機(jī)每天只能脫籽2公頃卻同時(shí)需要8人配合撿拾喂入，費(fèi)勞

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉軍;黃曉鵬;;國(guó)內(nèi)籽瓜收獲及初級(jí)加工機(jī)械研究現(xiàn)狀[J];農(nóng)業(yè)科技與信息;2015年17期

2 劉選偉;金亮;王景立;;基于ANSYS Workbench的深松機(jī)機(jī)架模態(tài)分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;2015年05期

3 郭昌進(jìn);楊喜;王金麗;鄭勇;覃雙眉;;基于ANSYS Workbench的甘蔗葉粉碎機(jī)機(jī)架模態(tài)分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;2014年08期

4 加那提·阿布什太;;額敏縣打瓜主要病害防治技術(shù)[J];農(nóng)村科技;2013年01期

5 王慶惠;王學(xué)農(nóng);牛長(zhǎng)河;;4ZGJT-500型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)研制及效益分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;2012年11期

6 郭強(qiáng);閆繼密;;4GZ-300型自走式打瓜聯(lián)合收獲機(jī)的開發(fā)[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2012年04期

7 王慶惠;王學(xué)農(nóng);牛長(zhǎng)河;;打瓜撿拾脫籽機(jī)撿拾輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2012年07期

8 孫小麗;王學(xué)農(nóng);牛長(zhǎng)河;;打瓜撿拾裝置專利分析[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2012年02期

9 王亞鴿;王維新;徐守志;丁志鋒;;籽瓜脫籽清選裝置的設(shè)計(jì)與分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;2012年04期

10 馬躍;牛長(zhǎng)河;石鑫;劉旋峰;;4ZT-2.0型籽瓜集條機(jī)的研制[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2011年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 楚世哲;變量施肥機(jī)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及制造工藝研究[D];石河子大學(xué);2016年

2 李秀臣;籽用南瓜聯(lián)合收獲機(jī)撿拾機(jī)構(gòu)研究[D];佳木斯大學(xué);2013年

3 王東;自動(dòng)喂棉機(jī)的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真分析[D];石河子大學(xué);2012年

4 周保根;多自由度液壓臂液壓系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

5 黃睿;鋼管減徑過(guò)程有限元分析及機(jī)架力學(xué)特性研究[D];東北大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2725736