小論文-山藥挖掘收獲機的設計

1、200年月第期0山藥挖掘收獲機的設計楊佳佳（塔里木大學機械電氣化工程學院，新疆阿拉爾843300）摘要：長期以來，山藥都是靠傳統(tǒng)的人力收獲，山藥的根莖較長，深入地下，難以采收，如果收獲技術不夠成熟，根莖破損率就會很高。隨著計算機技術的快速發(fā)展，虛擬制造和運動仿真在農(nóng)機設計中得以實現(xiàn)，從而大大縮短了設計周期，降低生產(chǎn)成本，提高了設計的準確性和可靠性。本設計利用三維設計軟件，對農(nóng)業(yè)機械進行產(chǎn)品設計。本文設計了一種山藥收獲裝置，結(jié)構(gòu)簡單合理，

2、能夠完成山藥的機械化收獲作業(yè)。不僅極大地提高山藥收獲效率，而且對深土農(nóng)作物的規(guī)?；N植起到了推廣作用。本次的設計對傳統(tǒng)山藥收獲機進行了改進，著重設計了山藥收獲機的整體結(jié)構(gòu)、傳動方式、工作方式，論述了裝置在收獲過程中的的工作原理。在完成設計構(gòu)想之后，基于SolidWks進行了三維模型建立。整個過程包括各零件圖三維設計、裝配體三維圖。關鍵詞：三維設計；傳動方式；動態(tài)仿真中圖分類號：文獻標識碼：A文章編號：0引言山藥對當?shù)貧夂蛞蟛粐溃矞?/p>

3、暖濕潤，忌積水，怕干旱。宜種植于肥沃疏松、土層深厚、排水良好的砂質(zhì)壤土上種植。原產(chǎn)地位于河南焦作，現(xiàn)在分布于中國西北，華北，和長江流域的湖南江西等地。由于其營養(yǎng)比較豐富，一直以來都被視為比較理想的補虛佳品，不僅可作為主糧，又可作為蔬菜食用。有很高的藥用價值和食用價值。隨著現(xiàn)代社會人們更加注重養(yǎng)生和健康，而山藥的藥用價值和使用價值使得其成為很多人的選擇。特別是近幾年，山藥的種植面積和種植規(guī)模不斷上升。因此，山藥生產(chǎn)和收獲的機械化越來越得到

4、行業(yè)的重視[1]。長期以來，山藥的收獲都是靠傳統(tǒng)的人力收獲方式，山藥的根莖較長，難以采收，如果收獲技術不夠成熟，根莖破損率就會很高。我國大部分地區(qū)收獲山藥的方法是：從山藥種植壟的一端開始，先挖出6070cm左右的土坑來，人坐在坑的邊上，然后用特制的山藥鏟，沿著地面上山藥生長的20cm處的兩邊開始挖，將根兩邊泥土鏟出，一直挖到山藥溝下見到根莖的尖端為止，最后輕輕鏟斷剩下的細根，手握著根莖的中上部分，小心拔出山藥的根莖。一定要小心精細鏟土，

5、避免山藥根莖的損傷和折斷。采收山藥時，一定要按著山藥種植的順序，一株一株地挨著挖，這樣才能有效減少破損率，又能避免漏收。由于山藥一般在下層土壤延伸，最深可延伸到地下70～100cm處，靠人力收獲相當費力。最重要的是人力收獲的過程中容易挖到山藥塊莖，影響山藥的品質(zhì)和市場。而且勞動強度大，生產(chǎn)效率低。為此，山藥收獲的機械化問題就亟待解決。山藥收獲技術如果能夠?qū)崿F(xiàn)機械化，將有力地推動山藥生產(chǎn)的規(guī)?；?，顯著降低山藥生產(chǎn)成本，節(jié)省勞動力和農(nóng)活作業(yè)

6、量，使山藥種植戶增加更多的收入，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。本課題研究了我國山藥收獲機械化的發(fā)展現(xiàn)狀，山藥收獲機的未來研究方向。為山藥收獲方式以及推廣山藥收獲機械化，促進山藥生產(chǎn)效率提供了理論依據(jù)。1設計方案及結(jié)構(gòu)1.1設計方案的優(yōu)化分析及確定通過對山藥收獲機的現(xiàn)狀研究，對市場上已經(jīng)開發(fā)成功的山藥收獲機的分析，總結(jié)山藥收獲機需要滿足的條件，分析現(xiàn)有山藥收獲機的優(yōu)缺點，最終確定山藥收獲機的最佳優(yōu)化方案。首先總結(jié)設計山藥收獲機要完成的任務：1）

7、通過山藥收獲機能實現(xiàn)山藥收獲的簡易化，提高山藥收獲的效率。2）此裝置在收獲山藥的時候不能損壞山藥的塊莖。3）山藥收獲機的設計要盡量簡易，方案要符合實際情況。設計方案可以投入生產(chǎn)，并且可以推廣。其次通過對上述現(xiàn)有山藥收獲機的研究與考察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段山藥收獲機有兩個無法實現(xiàn)的難題：1）裝置在開溝后仍然需要大量的人力勞動來完成后續(xù)的采收。2）在后續(xù)人力采收的工程中，比較容易損壞山藥的塊莖。想要克服這些問題，必須盡量使山藥收獲機開溝后，山藥所在土

8、塊要有所松動，使山藥與土壤的結(jié)合不在緊密。在裝置作業(yè)之后，人工收山藥的過程中，能夠更直接。這樣就能提高山藥的完整性，盡量少的破壞山藥的塊莖。1.2整體結(jié)構(gòu)200年月第期22.2送土器的設計送土器的設計，可以更好的將螺旋鉆桿松動的土塊提升到溝的兩側(cè)，大大提升了山藥收獲裝置的優(yōu)越性。送土器要橫跨山藥種植行，與機架連接，起到固定的作用。送土器通過皮帶輪與拖拉機的皮帶輪相連，這樣拖拉機就能帶動送土器工作了。如下圖32所示：圖3送土器2.3軸的初

9、步設計根據(jù)山藥收獲過程中，開溝軸的實際工作情況，工作過程中，軸的轉(zhuǎn)速為200～300rh左右。3山藥收獲機的整體結(jié)構(gòu)設計本次設計的主要內(nèi)容有：1、山藥收獲裝置的整體結(jié)構(gòu)設計。2、開溝螺旋鉆桿工作部分的設計，使收獲裝置更有效采收山藥。3、齒輪機構(gòu)的傳動設計，符合拖拉機功率傳輸，使開溝軸得到適合的輸出功率。3.1箱體機架的設計根據(jù)山藥收獲作業(yè)的要求，需要確定符合采收山藥裝置的總體結(jié)構(gòu)設計，設計出特殊而且簡單的機架，機架不僅要起到對螺旋鉆桿和

10、送土器的支撐作用，而且還對螺旋鉆桿起到提升和下降作用。如下圖4：3.2傳動方案的確定傳動方案確定不僅要考慮輸入功率和輸出功率的轉(zhuǎn)換，還要考慮山藥收獲時的具體情況，比如山藥種植行之間的距離基本能確定工作周之間的距離，然結(jié)合減速器的校核，一起確定工作軸傳動齒輪的分度圓直徑。裝置選擇配備24匹，17.7千瓦的拖拉機，裝置作業(yè)時，拖拉機轉(zhuǎn)速達到2000rmin。拖拉機與收獲裝置采用錐齒輪傳動，拖拉機傳動軸通過兩個錐齒輪將動力傳送到山藥收獲裝置的

11、傳動軸上，傳動軸通過齒輪將動力傳送到螺旋鉆桿上，兩個螺旋鉆桿同速轉(zhuǎn)動。通過考察，確定山藥收獲裝置的開溝深度為1000mm，開溝寬度為400mm，開溝速度為400～500mh[6]。4結(jié)論1.此次此次設計的任務是山藥挖掘收獲機的設計。長期以來，山藥都是靠傳統(tǒng)的人力收獲，山藥的根莖較長，深入地下，難以采收，如果收獲技術不夠成熟，根莖破損率就會很高。通過這次設計發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段山藥收獲機有兩個無法實現(xiàn)的難題：1、裝置在開溝后仍然需要大量的人力勞動來

12、完成后續(xù)的采收。2、在后續(xù)人力采收的工程中，比較容易損壞山藥的塊莖。根據(jù)設計要求設計出簡單而且特殊的機架，在機架上安裝螺旋鉆桿進行開溝。畢業(yè)設計是作為我在大學學習階段的最后一個環(huán)節(jié)，是對所學基礎知識和專業(yè)知識的一種綜合應用，是一種綜合的再學習、再提高的過程，這一過程對我的學習能力和獨立工作能力也是一個培養(yǎng)。這次的畢業(yè)設計工作總體來說，時間較長，畢業(yè)設計內(nèi)容也較充實，每個同學都有各自重點深入的部分。通過本次畢業(yè)設計我對山藥收獲機有了進一步

13、的了解，也對三維設計軟件SolidWks，可以熟練地進行軟件的操作。更重要的是學會了利用所學知識進行機械設計的方法和過程。在設計過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關的書籍、手冊以及老師的精心指導，都得到了解決，設計過程基本順利完成。圖4收獲裝置機架參考文獻：[1]繆明.山藥機械化種植技術的研究與開發(fā)[J]江蘇農(nóng)機化.2002（2）：4042.[2]李壘李善文.多功能山藥收獲機[P].中國專利：201310650116.5，2013.