1、本课题的研究目的及意义

研究目的：马铃薯是我国主要作物之一。发展马铃薯生产，对调整优化农业产业结构、加快脱贫致富及地区经济发展具有非常重要的作用。马铃薯为地下产物, 且是块茎繁殖, 其收获方式以挖掘机为主。但是收获方式的落后极大的制约了马铃薯生产发展。为促进马铃薯生产地发展，解决机械化收获问题势在必行。本课题就是为了研究马铃薯挖掘机的设计及改进，主要是从结构上进行优化与创新。本次设计的马铃薯挖掘机可以大大提高收获效率, 降低劳动强度, 减少损失, 为马铃薯生产奠定良好的基础。

研究意义：随着近年来马铃薯种植面积的不断增加，对马铃薯收获的机械化水平的需求越来越大，因此马铃薯挖掘机的设计与完善在当下是非常有必要的。马铃薯挖掘机械化的关键矛盾是配套动力与机具性能要求之间的矛盾。目前鉴于动力的限制，与14kw以下拖拉机配套机具的性能不宜要求功能全，只要完成起薯环节，让署块基本露于地面即可，其他工序由人工捡拾完成。这样一来，还是没有实质上的减轻劳动力。从发展看这类机械作为与目前农村具有的小型拖拉机相配套的过渡性机型予以开发、推广。本次设计上的完善是在挖掘机下面装有收集器，使得挖掘机能够自动收集露地薯，如此一来能极大地提高劳动效率，减轻劳动强度，在一定程度上促进农业机械化水平的提高。

2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析

任务要求：  查阅马铃薯挖掘机相关文献并进行收集和整理，完成毕业设计前期工作；整理相关资料文献确定马铃薯挖掘机的具体设计方案；进行必要的设计计算和结构设计；运用三维软件建模，并转换成工程图；所设计的马铃薯挖掘机要具备比现有同类产品更良好的性能。

可行性分析： 要解决理论问题我们一方面需要借阅相关的书籍，不过这还不够，还得从网上寻找资源，多与老师进行交流，必要的时候也可以联系工厂去参观一下相关的设备。

目前马铃薯挖掘机的式样有很多，但是我们需要设计一种更好更具有操作性的机型，这要就需要我们对各种马铃薯挖掘机有很好的了解，然后进行比较，最后集各种机型的优点于一体，设计一款性能更好，成本更低，操作性更好的马铃薯挖掘机。

同时要对各种马铃薯挖掘机的结构进行了解并分析，通过对结构的优化和创新，提高马铃薯挖掘机的工作效率；例如地轮的优化，可提高其运行速度；挖掘铲的机构优化设置；传动系统的改善设计可以提高挖掘的的速度；在挖掘铲后面加装简易的收集机构，可以自动收集露地薯。可以设计多功能挖掘铲，能够同时装备一个副挖掘铲，以避免漏掉的马铃薯同时扩大挖掘的范围，提高工作效率。

3、本课题的关键问题及解决问题的思路

经过几周的文献查阅和资料收集，对于这个课题有了一个初步的认识，知道了要完成的设计任务，根据目前了解的情况，最需要解决的问题是：分离输送器的设计与挖掘铲的机构设计。以前只是接触过具体零部件结构与原理的设计，但是对于这个整体的马铃薯挖掘机并没有很多了解，设计起来理论知识都不足，对于一些设计中要用的参数也不是太了解，例如挖掘铲中间的间隙是否保留问题，机架部分的四连杆机构问题等，要想做好这个设计我必须先要解决这些问题。本课题所要解决的技术问题还有地轮的结构设计以及保持机器与动力机的配套问题，还有在挖掘机工作时如何与地面阻力保持最小、如何减轻机器前头的重量的问题。

解决思路：首先带着所需要解决的问题，有针对性的查阅国内外各种文献和专利设计，大量获取了一定的相关的专业知识和经验后，针对问题再查阅机械设计手册等工具书籍，利用相关公式进行计算；通过收集的资料，对各型号马铃薯挖掘机的优缺点有大概的了解，通过整合，实现优化并且解决某些技术上的问题；若书本和网络无法很好的回答课题中遇到的问题，可以到生产挖掘机的工厂进行实地的考察，请教专业工程师来进行解决。通过这样的思路，在马铃薯挖掘机工作过程中吃土深度和带轮运行速度影响挖掘效率以及挖掘铲结构有关，同时传动效率问题也影响挖掘速度，不同的地面条件具有不同的挖掘条件（挖掘阻力）；挖掘过程中对地面施加的压力以及分离输送器的线速度、抖动器的性能都会影响分离效率和块茎损失率。

4、完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法

1）[1]  孙靖民 梁迎春.机械优化设计 第四版[M].北京：机械工业出版社，2006

[2]  孙桓 陈作模 葛文杰.机械原理 第七版[M].高等教育出版社，2006

[3]  齐民.机械工程材料 第七版[M].大连：大连理工大学出版社，2007

[4]  廖念钊 古莹菴 莫雨松等.互换性与技术测量 第五版[M].北京:中国计量出版社,2011

[5]  秦曾煌 电工学第（上下册）第七版[M].北京:高等教育出版社,2010

[6]  王文斌等.机械设计手册 第六版[M]. 北京：机械工业出版社，2006

[7]  姜培刚 盖玉先.机电一体化系统设计 第一版[M].北京：机械工业出版社，2011

[8]  哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学I 第七版[M].高等教育出版社，2004

[9]  濮良贵 纪名刚.机械设计 第八版[M].高等教育出版社，2006

[10] Thomas Antoni. 德汉-英汉-德英 传动技术词典 第四版[M].机械工业出版社，2006

[11] 刘鸿文.材料力学I 第四版[M].高等教育出版社，2004

2）科学计算器，计算机，三维建模软件（Solidworks、AutoCAD、CAE等）；

3）挖掘机工厂实地调研以及向专业工程师请教。

5、工作方案分析及进度计划

工作方案分析

第一阶段：准备阶段。大致了解需要收集的资料的来源和相关课题内容的了解；

第二阶段：资料收集阶段。通过书籍、网站等查找与课题相关的资料；

第三阶段：资料分析阶段。把收集回来的资料进行整理、归类分析，及时纠正错误；第四阶段：编写工作说明书。资料分析后草拟工作说明书。

第五阶段：反馈、修改工作说明书。

进度计划

1-4周          完成开题报告、英文文献翻译、文献综述以及任务书

5-7周          马铃薯挖掘机的结构分析，确定总体方案设计

8-9周          初步造型及设计

10-11周        具体结构的设计

12-13周        工程图的绘制

13-14周        完成课题论文的撰写

15-16周        准备毕业论文答辩

报告人：(手签名)

年   月   日

指导教师意见

（要求手写）

指导教师：(手签名)

年   月   日