青饲料切割机设计及运动仿真开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计(论文)题目： 青饲料切割机设计及运动仿真 指导教师： 2014 年 3月 26日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1 前言 我国农作物秸杆资源十分丰富,年产量高达5.7 亿吨。秸秆中含有可消化干物质50%左右，粗蛋白3% 8%，营养价值高。改革开放以来,我国粮食总产量提高很快,但是我国人口多,人均耕地少,每年人均占有粮食一直低于400 kg,不可能提供大量粮食用作饲料,因此,充分利用和开发农作物秸秆饲料,发展节粮型畜牧业,特别是对于发展农区秸秆养牛,具有十分重要的意义。80年代以来, 我国对农作物秸秆处理进行了许多研究工作。应用最广泛的是粉碎和铡切机械加工,因为,无论是化学处理还是生物处理，其首先的工序需要将秸秆粉碎或铡切1。玉米秸秆是玉米生产的副产品之一，因其营养丰富、资源充足，通常作为牲畜、家禽等的饲料来源。尤其是青玉米秸秆尚未完全木质纤维化，水分含量为6878，营养成分较丰富，且糖分含量较高，是喂养牛、羊、鹅的理想饲料2。农业机械化是建设现代农业的重要物质基础，加快发展农业机械化也是保护和提高粮食综合生产能力，增加农民收入的重要措施。也可以降低农业生产成本。通过拓宽农机维修、销售服务市场，吸纳农村剩余劳动力3。2 牧草机械发展历程2.1 国外牧草机械发展现状 在20 世纪60 年代世界上大多数发达国家先后实现了农业机械化4，继而相继实现农业现代化。美国在农业上使用机械的历史已有100 多年。从19世纪中叶到20 世纪初为半机械化时期。这一时期，由于工业革命的兴起和发展，钢铁开始应用于农具，农具制造业也引进蒸汽动力。1910年到第二次世界大战为农业基本机械化时期，内燃机、电动机在农业机械上普遍应用。二次世界大战后，美国进入了全面机械化时期，现在是农业机械程度最高的国家之一5。目前美国在谷物联合收割机、喷雾机、播种机等农业装备上已经开始采用卫星全球定位系统监控作业等高新技术，向精准农业方向发展已成趋势6-8。 西欧国家在小麦、玉米的整地、播种、收获、运输等生产环节已全面实现了机械化，不少农业机械还装备了GPS 系统，进行精确农业作业9。20 世纪70 年代，德国实现了农业机械化10。法国农业在欧盟中占有十分重要的地位，其农业产值4 200 亿法郎，农业产量占欧盟总产量的2011。法国早在19世纪60 年代就开始生产农业机械，二战后几乎全部实现了机械化。日本的国土面积小，且70是山地，粮食自给率仅为40。而日本的农业生产每一个环节几乎已实现机械化作业12，对农业机械化的促进措施以经济和法律手段为主13。在1995 年开始的农业机械发展计划和实用促进计划中，包括了发展农业机器人和农田自动导航14。2.2 国内牧草机械发展现状 新中国的农业机械始于1958 年，1958 年新中国生产的第一台拖拉机诞生在洛阳第一拖拉机厂。从此，中国农机工业跨上了一个新的台阶，新中国农业机械化的序曲在洛阳正式奏响。我国农机行业起步较晚，但发展很快。建国初期，农机行业总产值300万元，职工4 000余人，只能生产一些简单的农业机械，主要是依靠进口15。经过50年的发展，我国已成为农机制造大国。2005 年我国农机行业的工业总产值超过1000亿元，跃居到世界第三，位居欧盟和美国之后16。目前，我国农业机械化水平仍比较低，全国耕种收割综合机械化水平只是365。同时，由于各地的地理环境、经济发展和劳动力素质等存在差异，综合机械化水平发展极不平衡。 随着信息技术、计算机技术等高新技术的发展和大量应用，我国的农机行业在这方面也有大量的研究。侯学贵等17建立了除草机器人模型，应用VC开发了基于机器视觉的除草机器人杂草识别和导航系统软件，引导除草机器人沿农作物行自动行走。提出新的图像分割算法，在RGB 空间直接将农作物分割出来，再利用优化的Hough 变换检测出农作物行中心线，根据摄像头姿态和透视变换原理确定除草机器人位姿。刘继展等18基于多传感器信息融合和开放式控制的智能型番茄采摘机器人而设计的末端执行器， 其硬件主要包括执行系统、感知系统、控制系统和供电系统，执行系统中真空吸盘装置使果实从果束中分离，手指夹持机构对番茄可靠抓持，果梗切断装置利用激光对果梗切断。中国农业大学的何卿等19为提高接触式拖拉机导航系统性能和导航精度， 针对玉米秸秆行间作业，设计了双层控制器接触式导航控制系统。张立彬等20在综合分析设施农业用多功能作业机功能需求的基础上，根据结构可重构模块化设计方法的特点，对小型农业作业机的方案设计过程进行了研究，并应用运筹学的相关原理，将层次分析法与动态规划等结合起来，对其进行寻优组合评价，为最终实现作业机可重构模块化设计提供理论基础。3 青饲料切割机的发展趋势3.1 农业机械大型化与小型化共同发展 随着农业耕作集体化、区域化发展，农业机械在有中国粮仓之称的河南、吉林、黑龙江等地，由于农业耕作的集团化发展必将导致与之配套的农业机械的大型化。而另一方面，江浙等地由于受到地理条件的限制，农业耕作不可能朝着集团化方向发展，由于多为山陵地带，配套的农业机械不可能很大，且大量温室大棚的存在也需要大量的小型化农业机械与之配套。因此农业机械会朝着大型化和小型化的方向共同发展。3.2 模块化方向发展 农业机械种类繁多，结构多样，但其机械结构也有类似之处， 现有的产品其零件基本上很难互换，导致农机产品生产周期的延长，难以适应快速变化的市场。而模块化技术能很好地解决这一问题。模块化技术有利于促进农机产品技术和质量的提升、降低成本，也有利于满足多样化的客户需求21。4 方案 通过参考文献资料，需要设计一种简单而实用的青饲料切割机。具体要求如下： 1 主要技术参数：生产率500Kg/h；2 机构设计可靠、布局合理、与各执行机构协调工作；3. 装配总图、部件图、零件工作图的绘制； 4.对青饲料切割机进行三维建模和运动仿真。 参考文献 1 王森华，李行,吉林省农业机械研究所研究J. 农业机械学报，2001（32）:35-46. 2 王宝维，荆丽珍，张倩，等不同比例青贮玉米秸秆日粮的鹅消化率J动物营养学报，2008，20(2)。176一182 3 林梅 国外农业机械发展现状J农机化研究 ，2007（9）：26.4杨敏丽，白人朴，刘敏，等 建设现代农业与农业机械化发展研究J 农业机械学报，2005（7）：68725林梅国外农业机械发展现状J农机化研究 ，2007（9）：276GUO LS，ZHANGQ Wireless data fusion system for agricultural vehicle positioningJ Biosystems Engineering2005，91：2612697AUER HAMMER， H Precision farming the environmental challenge J Computers and Electronics in Agriculture，2001，32：31438ZHANG N Q，WANG M H，WANG N Precision agriculturea worldwide overview J. Computers and Electronics in Agriculture2002，36：1131329MUHARREM KESKIN，SAIT M SAY Feasibility of low cost GPS receivers for ground speed measurementJ Computers and Electronics in Agriculture 2006，54：364310王祺，栗震霄，田斌 国内外农业机械化新技术的现状与发展J 农机化研究，2006 （5）：7911农业部农机标准化体系建设考察团 法国的农业机械化和农机标准化J 世界农业，2002（9）：303212邓在京 日本农业机械化现状与发展方向J 农机化研究,2004（4）：1313单爱军，孙先明，于斌 发达国家农业机械化促进政策对我国的启示J 农机化研究，2007（4）：16416614 TORU TORII，刘司法 日本农业自动机械的研究简介J 中国农机监理，2004 （3）：424315杨丽敏我国农业机械发展的阶段性J 中国农业大学学报,1998，3（4）：111516高元恩农业机械工业的现状和设备需求J世界制造技术与装备市场，2008（1）：868717侯学贵， 陈勇， 郭伟斌 除草机器人田间机器视觉导航J农业机械学报，2008，39（3）：106108，11218刘继展，李萍萍，李智国 番茄采摘机器人末端执行器的硬件设计J 农业机械学报，2008，39（3）：10911219何卿，高焕文，李洪文 接触式拖拉机导航控制系统J 农业机械学报，2008，39（1）：9710120张立彬，叶永伟，蒋建东，等 基于可重构模块化的小型农业作业机方案设计J农业机械学报，2005，36（4）：788121钟江，张宪. 农业机械化的现状及发展趋势J.农业机械学报，2008，39（3）： 9698. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：研究或解决的问题： 1总体方案的拟定和主要参数的设计计算； 2传动方案的确定及设计计算，主要工作部件的设计； 3主要受力零件的强度或寿命校核计算； 4装配总图、部件图、零件工作图的绘制； 5对青饲料切割机进行三维建模和运动仿真。拟采用的研究方法（途径）： 首先有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料，并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳，从而为课题的研究提供规律性的知识。通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究的问题，其目的是：了解有关青饲料机的的历史和现状，帮助确定研究课题； 能形成关于研究对象的一般印象，有助于设计青饲料切割机的外形设计； 能得到现实资料的比较资料，根据实际情况设计所需尺寸； 通过CAD或pro/E画出这个机构的结构图，并进行运动仿真。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在院（系）审查意见： 负责人： 年 月 日