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小型移动式秸秆粉碎机整体结构设计与动力匹配分析 开题报告
文章来源:www.biyezuopin.vip   发布者:毕业作品网站  

毕业论文(设计)开题报告

题目

小型移动式秸秆粉碎机整体结构设计与动力匹配分析

题目类别

毕业设计

姓名

专业

班级

学号

一、选题背景及依据(简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果(文献综述),选题目的、意义,列出主要参考文献)

一、选题背景与依据

选题背景与依据:

在当前农业现代化的大背景下,随着玉米等粮食作物产量的持续提高,农业生产中产生的秸秆等农业废弃物数量也在不断增加。传统的处理方式,如焚烧等,不仅浪费了资源,还对环境造成了严重污染。因此,如何有效处理这些农业废弃物,实现资源的循环利用,成为当前农业领域亟待解决的问题。

小型移动式秸秆粉碎机的设计正是基于这一背景提出的。该设备能够将秸秆等农业废弃物进行粉碎处理,并直接还田,既解决了农民处理秸秆的难题,又能够改善土壤结构,提高土壤肥力,促进农业的可持续发展。选题依据在于该设备的设计具有重要的研究意义和实践价值,能够解决当前农业领域内的实际问题,推动农业废弃物资源化利用的进程。

此外,小型移动式秸秆粉碎机的设计还具有一定的先进性和实用性。该设备采用先进的均力免震法排列刀具,结合齿轮传动和皮带传动,实现了高效、稳定的秸秆粉碎作业。同时,该设备还具有移动方便、操作简便等优点,适用于各种农田环境,具有较高的实用价值。

二、国内外研究现状

1、国内研究现状

近年来,国内对于农业废弃物的资源化利用问题越来越重视,相关领域的学术研究也日益增多。在秸秆粉碎还田方面,国内学者已经进行了大量的研究工作。一些学者对秸秆粉碎机的设计进行了优化和改进,提高了设备的粉碎效率和稳定性。同时,还有一些学者对秸秆还田后对土壤理化性质的影响进行了研究,发现秸秆还田能够显著提高土壤的有机质含量和肥力水平。

然而,目前国内的秸秆粉碎机设计仍存在一些问题,如设备体积庞大、操作复杂、能耗高等。这些问题限制了秸秆粉碎机的推广和应用。因此,本研究旨在设计一种小型移动式秸秆粉碎机,以解决这些问题,提高设备的实用性和适用性。

文献综述:

主要参考文献:精读文献包括《农业废弃物资源化利用技术综述》、《秸秆粉碎机设计与优化研究》等。这些文献对秸秆粉碎机的设计原理、工作原理以及优化方法进行了详细的阐述和分析。

评述:现有研究在秸秆粉碎机的设计和优化方面取得了一定的成果,但仍存在一些问题需要解决。本研究将在现有研究的基础上,进一步对小型移动式秸秆粉碎机的设计进行优化和改进,以提高设备的性能和实用性。

2、国外研究现状

国外在农业废弃物资源化利用方面也有着丰富的研究经验。一些发达国家已经建立了完善的农业废弃物资源化利用体系,包括秸秆粉碎还田、生物质能源开发等。在秸秆粉碎机设计方面,国外学者也进行了大量的研究工作,取得了一些重要的成果。

例如,一些国外学者设计了高效、节能的秸秆粉碎机,通过优化刀具排列和传动方式,提高了设备的粉碎效率和稳定性。同时,还有一些学者对秸秆还田后对土壤生态系统和作物生长的影响进行了研究,发现秸秆还田能够改善土壤结构,提高土壤生态系统的稳定性。

文献综述:

主要参考文献:精读文献包括《国外农业废弃物资源化利用技术进展》、《秸秆粉碎机设计与性能评估》等。这些文献对国外秸秆粉碎机的设计原理、性能评估以及应用效果进行了详细的阐述和分析。

评述:国外在秸秆粉碎机的设计和应用方面取得了显著的成果,为本研究提供了重要的参考和借鉴。然而,由于国内外农业环境和作物种类的差异,本研究需要在借鉴国外经验的基础上,结合国内实际情况进行设计和优化。

三、研究目的及其意义

研究目的:

本研究旨在设计一种小型移动式秸秆粉碎机,以解决当前农业领域内的秸秆处理难题。通过优化设备的设计和性能,提高设备的粉碎效率和稳定性,降低能耗和操作难度,实现秸秆的资源化利用和土壤的改良。

研究意义:

提高生产效率:小型移动式秸秆粉碎机的设计能够简化操作流程,降低能耗,提高秸秆处理的效率和质量。

推动农业可持续发展:通过秸秆粉碎还田,能够改善土壤结构,提高土壤肥力水平,促进农业的可持续发展。

促进资源循环利用:将秸秆等农业废弃物进行资源化利用,能够减少环境污染,促进资源的循环利用和节约。

总结:

本研究旨在设计一种高效、实用的小型移动式秸秆粉碎机,以解决当前农业领域内的秸秆处理难题。该设备的设计具有重要的研究意义和实践价值,能够推动农业废弃物资源化利用的进程,促进农业的可持续发展和资源的循环利用。通过本研究,我们期望能够为农业废弃物处理领域提供一种新的解决方案和技术支持。

(四)、主要参考文献

[1] 曹玮钊,沈卫强,郭兆峰,等.棉花秸秆无筛粉碎机的设计与试验[J].干旱地区农业研究, 2024, 42(2):272-283.

[2] 付敏,李萌,郝镒林,等.基于TRIZ的锤击剪切复合式秸秆微粉碎机概念设计[J].可再生能源, 2022, 40(1):6.DOI:10.3969/j.issn.1671-5292.2022.01.003.

[3] 金万硕.节能环保型秸秆粉碎机的设计和分析[D].上海应用技术大学,2022.

[4] 左黎明,雍凯.秸秆粉碎机智能控制的探索与研究[J].现代农业研究, 2024, 30(3):103-105.

[5] 刘江涛张晋国弋景刚赵金韩中东.棉花播种机秸秆粉碎机构设计与仿真研究[J].河北农机, 2022(17):22-24.

[6] 石艳春,庄兆恒,王洪波.一种剪切式秸秆粉碎机的设计[J].南方农机, 2024, 55(9):9-13.DOI:10.3969/j.issn.1672-3872.2024.09.004.

[7] 窦谈.稻草秸秆粉碎机的设计与试验研究[D].东北林业大学,2022.

[8] 闫圣林,邱凤云,杜文佳,等.复合式秸秆粉碎机的设计与研究[J].现代制造技术与装备, 2024, 60(2):30-32.

[9] 万家明.锤片式菌草粉碎机的关键部件设计与试验研究[D].福建农林大学,2023.

[10] 何豪.油莎草收割机结构设计与试验研究[D].河南农业大学,2022.

[11] 张喜瑞,倪世雷,刘俊孝,等.香蕉秸秆粉碎抛撒还田机仿生刀片设计与试验[J].农业机械学报, 2024(8).

[12] 乔冰.秸秆粉碎颗粒成型一体机刀具的设计与分析[J].冶金管理, 2022(000-003).

[13] 潘峰,罗昕,胡斌,等.机收棉秆切割装置的设计与试验[J].农机化研究, 2022, 44(5):147-151.DOI:10.3969/j.issn.1003-188X.2022.05.027.

[14] 王开生.秸秆打捆机研究现状及发展趋势[J].农机使用与维修, 2022(009):000.

[15] 张金合,许立阳,李彦猛,等.承德北苍术秸秆颗粒饲料生产工艺研究[J].当代畜禽养殖业, 2023(5):41-43.

[16] 付敏,李萌,李荣峰,等.机械产品流功能模型构建与流进化路径研究[J].计算机集成制造系统, 2023, 29(4):1194-1204.DOI:10.13196/j.cims.2023.04.014.

[17] 李爱华.农作物秸秆分料装置的设计与研究[J].现代畜牧科技, 2024(003):000.

[18]  Wu Z , Su C , Xu H ,et al.Numerical Simulation of Dust Removal in the Cyclone Collector of a Straw Crusher Based on a Discrete Phase Model[J].流体力学与材料加工(英文), 2023, 19(5):15.DOI:10.32604/fdmp.2022.022496.

[19]  Wu Z , Su C , Wang X L .Numerical Simulation of Dust Removal in the Cyclone Collector of a Straw Crusher Based on a Discrete Phase Model[J].FDMP: Fluid Dynamics & Materials Processing, 2023, 19(5):1143-1157.

[20]  Chen L .Influence of Rotor Cage Structural Parameters on the Classification Performance of a Straw Micro-Crusher Classifying Device: CFD and Machine Learning Approach[J].Agriculture, 2024, 14.DOI:10.3390/agriculture14071185.

二、主要研究(设计)内容、研究(设计)思想及工作方法或工作流程

1、研究内容

主要研究(设计)内容:

本课题主要研究设计一种小型移动式秸秆粉碎机,旨在解决当前农业废弃物处理中的秸秆处理问题。具体研究内容包括以下几个方面:

秸秆粉碎机的结构设计:根据农业废弃物的特性和处理需求,设计合理的秸秆粉碎机结构,包括刀具排列、传动方式、进料口和出料口的设计等,以确保设备的高效、稳定运行。

粉碎性能的优化:通过对秸秆粉碎机的粉碎性能进行测试和分析,找出影响粉碎效果的关键因素,如刀具材质、转速、进料速度等,并进行优化调整,以提高设备的粉碎效率和粉碎质量。

移动性和操作性的提升:设计合理的移动装置和操作系统,使秸秆粉碎机能够方便地在农田中移动和操作,降低农民的劳动强度和提高工作效率。

秸秆还田效果的研究:通过田间试验,研究秸秆粉碎还田后对土壤理化性质、作物生长和产量的影响,评估秸秆粉碎机的实际应用效果。

论文的大体框架主要包括

1 引言

1.1 机械化小型移动式秸秆粉碎机的目的及意义

1.2 机械化还田技术的现状

1.3 机械化小型移动式秸秆粉碎机技术的发展趋势

2 技术任务书

3 设计计算说明书

3.1 总体设计

3.1.1 传动机构

3.1.2 工作部件

3.1.3 小型移动式秸秆粉碎机机刀片的设计几个问题

3.1.4 拖拉机的性能参数

3.1.5 悬挂设计

3.2 主要工作部件设计计算

3.2.1 基本参数计算

3.2.2 锥齿轮的设计计算

3.2.3 皮带轮的设计计算

3.2.4 轴的设计计算

3.3 性能的校核

3.3.1 爬坡稳定性能指数

3.3.2 拖拉机悬挂机构油缸提升能力校核

3.4. 三维建模效果

3.4.1一轴

3.4.2二轴

3.4.3刀轴

3.4.4小锥齿轮轴

3.4.5大锥齿轮

3.4.6框架

3.4.7大带轮

3.4.8小带轮

3.4.9装配总图

3.4.10爆炸图

3.5二维零件图

3.5.1一轴

3.5.2二轴

3.5.3锥齿轮

3.5.4带轮

3.5.5装配总图

3.6使用说明书

4 标准化审查报告

4.1 产品图样的审查

4.2 产品技术文件的审查

4.3 标注件的使用情况

4.4 审查结论

结论

参考文献

致谢

2、研究思路

本研究将遵循“问题导向、理论支撑、实践验证”的研究思路,具体工作方法包括文献调研、理论设计、性能测试、田间试验和数据分析等。

工作流程图如下:

3、研究方法

本课题拟采用以下研究方法:

文献研究法:通过知网、维普、Web of Science等途径查阅农业废弃物处理、秸秆粉碎机设计、土壤改良和作物生长等相关文献,收集、整理和分析国内外关于秸秆粉碎机的研究现状、发展趋势和存在问题,总结前人的研究成果,明确本课题的研究目的、意义及创新点。

实验测试法:在实验室环境下,对设计的秸秆粉碎机进行性能测试,包括粉碎效率、粉碎质量和能耗等方面的测试,以验证设备的设计效果和性能优化方案的可行性。

田间试验法:在农田环境中进行田间试验,研究秸秆粉碎还田后对土壤理化性质、作物生长和产量的影响,评估秸秆粉碎机的实际应用效果。

数据分析法:运用统计学方法对实验测试和田间试验收集的数据进行分析和处理,以得出科学的结论和评估结果。

4、研究流程

研究前期准备:收集相关论文资料,对比研究国内外现状,明确研究目的和意义,制定详细的研究计划和方案。

秸秆粉碎机设计:根据研究目的和需求,进行秸秆粉碎机的结构设计、粉碎性能优化、移动性和操作性提升等方面的设计工作,确定总体设计方案。

实验室性能测试:在实验室环境下,对设计的秸秆粉碎机进行性能测试,包括粉碎效率、粉碎质量和能耗等方面的测试,记录测试数据并进行分析。

优化调整:根据实验室性能测试结果,对秸秆粉碎机进行优化调整,改进设计缺陷,提高设备性能。

田间试验设计:制定田间试验方案,包括试验地点选择、试验作物选择、试验设计等内容。

田间试验实施:在农田环境中进行田间试验,按照试验方案进行秸秆粉碎还田操作,收集土壤和作物生长数据。

数据分析与评估:对田间试验收集的数据进行分析和处理,评估秸秆粉碎机的实际应用效果,包括土壤理化性质改善情况、作物生长和产量变化情况等。

结论与展望:总结研究成果,分析存在的问题和不足,提出未来研究方向和展望。

三、毕业论文(设计)工作进度安排

前期工作(2024年9月1日至2024年10月31日):

2024年9月1日至2024年9月29日:

收集相关文献,查阅资料,了解国内外研究现状和发展趋势。

完成开题报告,明确研究背景、目的、意义、研究内容、研究方法、技术路线、预期成果等。

提交任务书,明确指导教师下发的具体任务和时间要求。

2024年9月30日至2024年10月7日:

进行课题的调查研究及可行性分析,评估研究的可行性和创新性。

确定设计目标,明确要解决的关键问题和预期达到的效果。

初步收集系统设计所需的各类资料,包括技术文档、标准规范、用户需求等。

2024年10月8日至2024年10月14日:

进行资料整理和分析,为后续设计提供理论支撑和数据支持。

制定系统总体规划,包括系统架构、功能模块、技术选型等。

与指导教师沟通,调整和完善系统总体规划。

2024年10月15日至2024年10月31日:

细化系统设计方案,明确各功能模块的具体实现方式和技术细节。

准备设计所需的软件和硬件资源,搭建开发环境。

编写设计说明书,详细记录设计思路、设计过程和设计方案。

后期工作(2024年11月1日至2025年5月31日):

2024年11月1日至2024年12月31日:

按照设计方案进行系统开发,实现各功能模块的功能。

进行系统内部测试和调试,确保系统稳定可靠。

整理开发过程中的技术文档和代码,为后续工作提供基础。

2025年1月1日至2025年1月31日:

进行系统的性能测试与分析,包括功能测试、性能测试、安全测试等。

根据测试结果进行系统优化和改进,提高系统的性能和用户体验。

编写性能测试报告,详细记录测试过程、测试方法和测试结果。

2025年2月1日至2025年3月31日:

收集用户反馈和需求,进行系统的迭代和优化。

完善系统功能和界面设计,提高系统的实用性和易用性。

编写用户手册和操作指南,方便用户使用和维护系统。

2025年4月1日至2025年5月15日:

撰写毕业设计论文,包括摘要、引言、研究背景、系统设计、系统实现、性能测试与分析、结论与展望等部分。

对论文进行反复修改和完善,确保论文内容完整、逻辑清晰、表述准确。

准备答辩PPT和答辩材料,为答辩做好充分准备。

2025年5月16日至2025年5月31日:

参加毕业答辩,展示研究成果和系统功能。

根据答辩评委的意见和建议进行最后的修改和完善。

指 导

教 师

意 见

学生对毕业论文任务和要求的理解程度,研究的目的意义是否明确,采用的设计方法的可行性,设计的技术路线的合理性,难易程度分析,时间进度安排,文献综述撰写情况综合评价(包括:文献阅读情况、格式及书写规范等),最后给出是否同意开题的结论。(不少于100字)

指导教师签名:

年   月    日

学 院

毕 业

论 文

工 作

小 组

审 核

意 见

负责人签名:

年    月    日

备注:题目类别分为:毕业论文、毕业设计。

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