1．本课题的目的及研究意义

马铃薯作为农作物，联合国早就把马铃薯与玉米、小麦、水稻一起列为四大主粮。我国马铃薯种植面积世界第一，但单产水平几乎倒数第一，平均每亩才960公斤，远低于发达国家二吨半的平均水平。机械化收获方面，我国绝大部分产区马铃薯收获以分段式收获为主，属于半机械化状态，即先采用打秧机灭秧，再采用分段收获机(挖掘机)完成薯块的挖掘、分离、铺放集条作业，整理好后人工捡拾装袋。与人工作业相比，马铃薯机播可提高工效3倍，机械收获生产效率可提高4倍，机械收获每亩比人工收获平均节约成本25元左右。为此要求大大加快马铃薯机械化程度，解放劳动力，研制专门用于收获马铃薯的机器，即所谓的马铃薯收获机。研制马铃薯收获机，解决各种遇到的问题，来提高马铃薯收获机械化水平，推行马铃薯生产全程机械化对于发展国内马铃薯产业、增加农民收入有着至关重要的作用[1]。马铃薯收获机作为马铃薯机械化生产不可缺少的设备，近年来受到了研究人员的高度重视，马铃薯收获机的技术先进性与使用科学性是影响马铃薯机械化收获质量的直接因素，重视这方面的研究与提升对提高我国马铃薯生产机械化水平具有十分重要的意义[2]。

2．本课题的国内外的研究现状

国内：我国马铃薯的收获方式最早以人工收获或半机械化收获为主，主要依靠

人工用铁铲挖掘或者用小型挖掘机挖掘后，铺放在田地里，再派由专门的人工跟随进行拾取装袋，人工或半机械的收获效率十分低下。20 世纪 70 年代到 90 年代初，国内制造以手扶拖拉机配套的研发思路，成功研制了鼠笼式马铃薯收获机。20 世纪80 年代中期，中国农机院就成功研制了马铃薯收获机械。直到 90 年代，国产小型马铃薯收获机才开始大量进人市场。

国外：欧美发达国家20世纪初就开始了马铃薯收获机械的研究，20世纪40年代到50年代，美国、加拿大、英国、法国和德国等欧美国家基本实现了马铃薯生产机械化。20世纪60年代，日本, 意大利, 德国、韩国和瑞士等国家也相继实现了马铃薯收获的机械化作业。90年代，联合收获机占据市场的主导位置。马铃薯收获机械产品也从畜力或拖拉机牵引、悬挂挖掘机，发展到抛掷轮式、升运链式和振动式收获机，再到目前广泛应用的大型自走式联合收获机。

3．本课题的研究内容

（1）对马铃薯收获机的国内外研究现状进行分析及研究目的和意义。

（2）对马铃薯收获机减速器的选择。

（3）马铃薯收获机的总体结构设计。

（4）马铃薯收获机的传动系统设计、执行部件的设计以及机架的设计。

（5）马铃薯收获机对主要零件的设计计算和强度校核。

（6）运用机械辅助设计软件绘制出马铃薯收获机装配图以及零件图。

4．本课题的实行方案、进度及预期效果

实行方案：

(1) 通过查阅马铃薯收获机的相关文献资料，对比国内外马铃薯收获机的研究成果进行简略分析，吸收并借鉴较成功的地方，以及思考研究的目的和意义。

(2) 可网上查阅相关马铃薯收获机的图片，以及收获机的零件构造设计，分析并仔细研究各个零件的作用以及主要功能。

(3) 了解并分析马铃薯收获机的工作原理，对马铃薯收获机的传动装置、分离装置、挖掘装置进行结构设计，计算主要参数和性能参数。

(4) 对于马铃薯收获机的重要部件的参数进行梳理，以及用机械辅助绘图软件绘制出相关马铃薯收获机的零件图，即可编写具体任务书。

实行进度及预期效果：

第一阶段：(2023.2.15-2023.3.10)马铃薯收获机相关材料的搜集，以及网上查阅资料来了解国内外对马铃薯收获机的研究现状。本阶段要完成的是对课题相关的研究现状进行了解，撰写设计步骤，选出最佳设计方案，完成基本框架。

第二阶段：(2023.3.11-2023.4.11)主要零件的相关理论和设计计算，即全部参数的设计计算。本阶段进行主要零件的参数计算，强度校核和性能分析以及运用相关计算公式。

第三阶段(2023.4.12-2023.5.16)用机械辅助绘图软件完成总装图，即绘制出装配图以及完成主要部装图，最后是完成马铃薯收获机结构设计说明书，设计步骤，参考文献，以及零件图片说明等等。本阶段完成的是绘制总装图，用机械CAD完成装配图，三维建模，完善马铃薯收获机结构设计说明书，进行归纳整理，毕业答辩。

5、已查阅参考文献：（10篇以上中文，至少1篇英文）

[1]  林立.我国马铃薯生产机械化该走怎样的发展之路[J].农机通.2020,(1)：1~3.

[2]  杨金砖,李志功,代明.马铃薯收获机研究技术难点和使用注意事项[J].农机使用与维修.2019,(07):1-2.

[3]  杜木军，王晋.马铃薯联合收获机发展现状及趋势[J].农机使用与维修，2019,(8):15-17.

[4]  赵庆亮.国内外马铃薯收获机械研究现状及发展展望[J].农业工程，2020，10(6)：7-10.

[5]  邵世禄，万芳新，魏宏安等.我国马铃薯收获机械研制与发展的研究[J].中国农机化，2010(3):34- 39.

[6]  田忠恩.马铃薯挖掘机防堵系统的设计与性能试验[D].哈尔滨：东北农业大学，2016.

[7]  曾山.马铃薯收获机械现状及发展趋势[J].贵州农业学,2009,37(12):233-235.

[8]  王公仆，蒋金琳，田艳清等．马铃薯机械收获技术现状与发展趋势[J]．中国农机化学报，2014，  35(1):11-15，21.

[9]  李智勇，蒙贺伟，李亚萍.马铃薯收获机机械研究现状及存在的问题[J].《新疆农机化》，2016，（02）：19-22.

[10] 高海明.4UM-600型马铃薯挖掘机挖掘铲的设计[J].《新疆农机化》，2017，（05）：18-20.

[11] 郭新峰,冯静安,王卫兵.马铃薯二阶凸面挖掘铲的设计与研究[J].江苏农业科 学,2018,46(22):255-259.

[12] 王虎存,张育豪,孙伟,等.振铲式马铃薯挖掘机设计与试验[J].中国农机化学报,2018,39(7):1-5,20.

[13] 葛大萌.马铃薯收获与残膜回收联合作业机的设计[D].泰安：山东农业大学，2016.

[14] 芦书荣，周培，沈枫等.机械设计基础[M].西安：西北工业大学出版社,2018：189~347.

[15] Baiboyev, Musamedov ,JM.Design of small potato excavator[J].IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences,2021,(01):23~35.