马铃薯播种机机具结构设计开题报告

1.选题的背景

马铃薯是仅次于小麦、稻谷、玉米全球主要粮食产物，同时也是我国的主要粮食产物马铃薯作为全球粮食系统中非常重要组成部分，它产业的快速、可持续发展在保障世界粮食安全和推进农业国家经济发展起到了至关重要的作用。马铃薯块茎中包含了多种营养成分，据有关调查显示，人类一天如果吃148g马铃薯就能满足身体的需要，其中100g马铃薯中就含有碳水化合物17.2g，热量76大卡，纤维素0.7g和脂肪0.2g此外还富有矿物质和维生素等，而且马铃薯潜在产量大，适应能力非常强，逐步成为人类重要的主食、蔬菜、动物饲料和工业原料。可以说马铃薯将会成为21世纪比较有发展前途的经济作物之一。

我国虽然目前是世界上最大的土豆生产国，现在正在努力的朝重要的马铃薯供应国努力，我们但是到目前国内状况来看，马铃薯的生产水平和程度，还处于原始阶段，机械化水平较低，生产效率比较低下，大部分地区种植马铃薯的方式还是以人工种植为主，产量较低且不稳定，以上因素严重制约了我国马铃薯产业的发展。距离成为世界马铃薯生产强国还有很长一段路要走

2.选题的意义

我国的马铃薯的主要的种植和生产地域是甘肃、宁夏、河北、内蒙古和东北地区，现阶段马铃薯的生产主要采取手工操作的模式。传动的播种方式是手工点籽播种，这种方式主要存在问题是播品质不稳定，劳动强度大，费时费力。

现阶段马铃薯生产机械化面临的主要是设计马铃薯播种机具功能单一，性能不稳定，工作时易出现故障。因为机器的机械效率较低，年工作时间较短，投资回报周期漫长，较少有人愿意从事马铃薯机械化生产的投资和研发，这也导致马铃薯机械化滞后的原因。个体农户拥有耕地比较少，地域比较分散，较难形成象国外一样的农场化种植，马铃薯种植种类繁杂，这些都给马铃薯生产机械化现阶段所面临的问题，同时，一时资金比较昂贵，这是制约我国马铃薯生产一般农户面临的问题是在购买国外先进机械机械化大面积推行的因素。当前阶段必须要解决的问题大力发展马铃薯种植业从而来推动我国马铃薯产业的前进。我国的农业进行产业结构的改革，土豆的种植面积越来越大，一部分马铃薯种植大户采用人工的方式种植马铃薯，而另一小部分部分种植户采用的大部分马铃薯种植机来源于进外国，本身机器存在着地域气候等方面适应性能有差异，同时价格上也是一个比较重要的方面。此外，马铃薯播种的械化是马铃薯培养过程中极为重要的一个阶段，马铃薯栽培方式及质量不仅直接关系到整个马铃薯生产的得机械化，同时也影响马铃薯收获量的高低。

所以，此次毕业设计研究的意义及目的在于更好的改变马铃薯耕种模式以人工为主的现状，并且提高马铃薯种植在国内的机械化程度，旨在解决国内的马铃薯种植所面临的问题，提升机械化种植马铃薯的水平，为我国的马铃薯产业发展打下根底。

主要研究内容：

（1）为适应地块小而分散的耕地类型及干旱少雨的气候特征，围绕农机与农艺相结合原则，研制一种与四轮拖拉机配套使用的能满足马铃薯种植具体农艺要求的马铃薯播种机具，确定整机方案。

（2）根据农艺要求，参考现有马铃薯播种机，确定所设计马铃薯播种机具的传动形式、各个零部件的结构或参数等，保证播种机能完成各项工序条件下具有良好的作业性能。

（3）对种箱、排种器、开沟起垄器、覆膜组件、覆土组件、机架等关键零部件进行结构设计和理论计算，绘制零件工程图及样机装配图，完成零件三维建模和整机虚拟样机装配。

（4）研究马铃薯播种机具关键零部件的强度校核是否满足设计要求

预期目标：

所设计的马铃薯播种机具具有以下预期：

（1）传递动力线路简单、安全、易于实现、性能可靠；

（2）正确的配置整机的重心位置，使重心位置靠近牵引用拖拉机的纵向对称平面上，使偏牵引调整至最小，从而实现良好的直线行驶性，减少拖拉机燃油消耗，减轻牵挂部件的劳动强度，保持整机的稳定性和操作性；

（3）使悬挂部位要有效的控制各工作部件的作业性能，在运行过程中保证机器具有良好的通过性；

（4）机具设计要有考虑机器的运转、操作、调整、维护和保养便利；

（5）要充分考虑到机具工作地区的差异性，在主要部件设置防尘机构、张进装置等，避免传动时出现故障，保证作业顺利进行。

1马铃薯播种机具研究方法及步骤：

（1）查阅文献，了解马铃薯播种机具模式和国内外马铃薯播机具发展现状，总结

马铃薯播种机存在的主要问题，通过实地调研和请教马铃薯农艺专家以及农机专家，明确马铃薯播种机的功能要求和设计要点。

（2）查阅文献、设计手册等，对关键零部件进行设计计算，确定其结构形式和关

键参数，并应用三维设计软件Solidworks进行三维实体建模，完成虚拟样机装配，为样机制造提供参考。

（3）对马铃薯播种机具关键零部件进行强度校核，分析判断零部件是否满足设计要求。

2马铃薯播种机具功能分析：

马铃薯播种机具的总功能是将马铃薯薯种输入机器内，在拖拉机的牵引下带动机器，通过开沟器开出种沟，输种筒将马铃薯薯种输入到种沟内，再有覆土机构将种沟填埋，其黑箱图如下图

操作指令

显示

马铃薯薯种

噪声 发热

图1马铃薯播种机具黑箱图

为了实现马铃薯播种机具，将总功能分解为驱动、划行、开沟、排种、覆土五个分功能，排种功能进一步分解为选取薯种和输送薯种两大功能。马铃薯播种机具功能分解图见图2。

图2马铃薯播种机具功能分解图

将马铃薯播种机具各部分功能多种求解综合，求得其功能元解得列表，综合分析各种方案。

表1 马铃薯播种机具功能元解

N=3*3*3*3*1*3=243

即马铃薯播种机具有243种设计方案。

从上述方案中，选择较为合理的方式进行马铃薯播种机具的设计。

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1. 2021-3-1～2021-3-16 查阅资料，充分调研。了解和掌握马铃薯播种机机具的基本原理与结构形式、加工制造工艺、设计方法、生产使用现状、技术关键等内容。撰写开题报告；

2.2021-3-17～2021-3-30查阅相关资料，确定，马铃薯播种机机具总体设计方案，包括基本原理与组成结构等；

3. 2021-3-31～2021-4-27 查阅相关资料，完成马铃薯播种机机具构与动力参数计算；完成总体与部件结构设计；

4. 2021-4-28～2021-5-11进行关键零部件的强度计算与校核；

5.2021-5-12～2021-5-30 完成结构部件图与装配图的绘制；

6.2021-5-31～2021-6-5 撰写设计说明书，5日上交毕业设计论文初稿；

7. 2021-6-6～2021-6-8整理完善所有毕业设计文档资料，上交全部资料的打印稿

8. 2021-6-9～2021-6-25毕业设计答辩准备，参加毕业设计答辩。