生姜收获机的结构设计.docx

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1、生姜收获机的结构设计当前我国生姜生产区域分布较为零散，且种植农业水平良莠不齐，标准化、规范化、无害化等生产技术还在应用与推广中，这严重制约了姜的生产与品质，也制约了姜的机械化采收。同时我国生姜收获机械发展水平较低，在机械设备中“无机可用，有机难用”的现状阻碍着生姜产业的发展。针对国内人工收获生姜存在的不足，如生姜收获时容易破损、泥土和姜块分离不干净，收获机构机架上的犁架易破损难更换等一系列弊端，需设计一台新型生姜收获机在解决问题。在设计过程中利用SolidworksCAD等软件的三维建模对各个部件的观察并最后得出最合适的方案。本产品的研制过程中，我们要做的工作是:完成机架和铲架以及挖掘铲的设计

2、计算；完成割台传动系统（尖齿链条、齿轮、链轮）的设计和计算；完成割刀的设计计算；完成整体的配置方案及装配。本文设计的新型生姜收获机设有缓冲装置，可以确保降低在收割姜块时的损坏率，在机架上安装有带动力装置和操作装置的行走机构和收割机构，收割机构机架上的犁架，可以为深松犁的更换维护提供便利。来提高生姜收获作业的效率及土地的旋耕问题。关键词清土装置；收获机；切割刀；传动装置StructuralDesignoftheGingerHarvesterAbstractAtpresent,thedistributionofgingerproductioninChinaisscattered,andthelev

3、elofplantingagricultureisuneven,standardization,standardization,harmlessandotherproductiontechnologiesarestillintheapplicationandpromotion,whichseriouslyrestrictstheproductionandqualityofginger,butalsorestrictsthemechanizationofgingerharvesting.Atthesametime,thedevelopmentlevelofgingerharvestingmach

4、ineryinChinaislow,inthemechanicalequipmentofinorganicavailable,organicdifficulttouseishinderingthedevelopmentofgingerindustry.Inviewoftheshortcomingsofdomesticartificialharvestginger,suchasgingerharvestiseasytodamage,soilandgingerblockseparationisnotclean,theharvestingframeontheploughframeiseasytoda

5、mageanddifficulttoreplaceaseriesofdisadvantages,needtodesignanewgingerharvestertosolvetheproblem.Inthedesignprocess,the3DmodelingofSolidworksandCADsoftwareisusedtoobserveeachcomponentandfinallygetthemostappropriatescheme.Inthedevelopmentprocessofthisproduct,weneedtodo:completethedesignandcalculation

6、ofsuspensionrackandshovelrackandexcavationshovel;completethedesignandcalculationofcutterdrivesystem(sharptoothchain,gear,sprocket);completethedesignandcalculationofcutter;andcompletetheoverallconfigurationschemeandassembly.Thenewgingerharvesterdesignedinthispaperisequippedwithabufferdevice,whichcane

7、nsurereducingthedamageratewhenharvestingthegingerblock.Thewalkingmechanismandharvestingmechanismwithpowerdeviceandoperatingdeviceareinstalledontherack,andtheploughframeontherackoftheharvestingmechanismcanfacilitatethereplacementandmaintenanceofthedeeplooseplough.Toimprovetheefficiencyofthegingerharv

8、estoperationandtheproblemofrotarytillageoftheland.KeywordsSoilclearingdevice,harvester,cutterknife,transmission摘要IAbstractII第1章绪论11.1 课题背景和研究意义11.1.1 课题背景11.1.2 研究意义21.2 国内外研究现状21.2.1 国内研究现状21.2.2 国外研究现状41.3 论文研究的主要内容和方法51.3.1 主要研究内容51.3.2 研究方法及研究流程6第2章生姜收获机设计总体方案72.1 生姜种植农艺及收获机具的选定72.1.1 生姜的种植农艺72.

9、1.2 收获机具的选择82.2 基本结构和原理分析102.2.1 基本结构102.2.2 原理分析102.2.3 主要结构功能112.3 生姜收获机总体参数设计112.4 技术与保管112.5 本章小结12第3章生姜收获机的结构设计133.1 电机功率确定133.1.1 发动机预期转速确定143.2 挖掘铲的选定与设计143.3 传动部件方案确定163.3.1 一级传动部件的选定163.3.2 链传动的设计计算163.4 圆盘割刀的选定与设计203.5 变速箱的确定213.6 本章小结21第4章关键零部件的校核计算224.1 轴的设计与校核224.1.1 确定轴的负载224.1.2 计算轴的动

10、载荷和静载荷224.1.3 计算轴的尺寸224.2 键的选择和校核254.3 轴承的寿命校核254.3.1 轴承型号的选择254.3.2 轴承的校核264.4 本章小结27第5章生姜收获机的前景285.1 生姜的价值前景285.2 我国生姜收获机发展中存在的问题285.3 生姜收获机发展前景295.4 政策建议29结论31致谢32参考文献33附录A英文文献原文错误王施义书奖。附录B英文文献译文错误!未定义书签。第1章绪论1.1 课题背景和研究意义1.1.1 课题背景生姜，是姜科、姜属的多年生草本植物的新鲜根茎。因其较高的食用价值和药用价值深受广大人们的喜爱和使用。生姜有很多质量和品种，根据它的

11、颜色可将其划分为：灰白色生姜、白黄色生姜和黄色生姜。灰白皮生姜：外表灰白，光滑，每个小姜块互相连接成手掌样的一个整块。嫩姜香味小，口感脆嫩，可煎炸食用，也可作调味；老姜具有辛辣、芳香、微黄、含水量低的特点，多用于调味或药用。白黄皮姜：姜片颜色为白黄色,整体姜片为单片或双片排列，姜片稍大，最适合用来腌渍。黄皮姜：切好的生姜颜色为亮黄或淡黄，每个小姜块连接成一个大整块。嫩姜可腌制糖渍，老姜可制干姜粉或药用。我国是世界上生姜种植面积最大且生产总量最多的国家，生姜作为日常调味品以及高价值中药材，具有较好的经济效益，在我国的种植范围十分广泛，南方主要以浙江、广东、湖南、四川等地为主，北方则山东省种植面积

12、最大。中国是目前全球最大的产姜区，其次是印度尼西亚，印度,尼泊尔，泰国和澳大利亚。根据资料显示，2022年，我国姜的种植面积为36.87万hm2,较上年同期增加18.7%,产量为1219万吨，较上年同期增加2.4%。近几年世界生姜总产量高达1500万3中国的生姜种植面积及总产量占据世界的1/2和2/3以上。如图1-1数据显示，我国生姜产量逐年上升，2021年达到了1219万t2015-2021年中国生孟种植而枳及产H种植面和万奇一户里（万吨）6005531201S201620172018201920202021图1-12015-2021年中国生姜种植面积及产量近些年来，欧美发美发达国家以及日本

13、、韩国的生姜种植面积在逐年减少，但对生姜的需求却越来越庭，这些国家年需求量在4000万t以上,且每年以20%以上的速度增长。由于生产技术及产业结构调整等原因，目前,全球生姜年生产量在2500万-2800万t,市场需求缺口很大uL由于生姜种植的面积不断扩大、需求逐渐增加，现在的生姜收获要求已不是之前传统落后的人工收获所能满足的。生姜生产过程所需的劳动力也越来越多，生产成本大幅度上涨，导致许多生姜终端产品价格都出现了上调的情况，因此生姜收获作业的高效性研究已经迫在眉睫。生姜种植农业机械化水平的上下会直接影响到生姜种植也在我国的开展。因此我们要抓紧对生姜收获机械的研制。1.L2研究意义伴随着科技和农

14、业科研的不断发展，更多的高产量地茎类农作物（生姜、花生、马铃薯等）品种被研发出来。由于其种植周期短，经济效益好，已逐步成为农户的重要收入来源。但目前国内生姜种植面积比较分散，有些地方平播种植，有些地区实行间作，且垄距、行距不统一，缺乏统一的种植标准，既影响了生姜产量的提高，也不利于生姜收获的机械统一化。目前.，我国生姜收割存在着劳动强度大、收获率低、工序复杂、瓜果易烂等问题。目前，我国的采姜机械设备还存在着一些问题。机械适应性不强，部分机械在砂壤土上工作较好，而在粘性土上工作较差；部分机械设备不具备自动清扫功能，导致薄膜、茎秆等在机械设备上积聚、盘绕，严重影响设备的工作品质。改进后的生姜收获机

15、械简化了机具并且简化了工作过程，具有自动振土功能和自动清理装置，能减少生姜姜块的破碎率，密闭分苗器密闭性好,前面带尖，能将歪倒的树苗扶直。因为机器的构造简单，因此制造成本较低，而且该机器的制造效率较高，具有较好的通用性，能够与家庭牵引车相匹配。着重突破生姜夹持、挖掘和收集等关键技术，开发一款可以进行洗涤和收割的生姜收获机，从而降低手工收割生姜的劳动强度，提升生姜收割的工作效率，并降低土壤旋耕的问题。1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状自从改革开放以来，我国特色农产品的发展速度很快，以前人们对姜的认识还停留在调料上，而如今，姜的经济价值也开始得到人们的认同。随着科技的发展，以及高产量的生姜品种的开发，如今的生姜的每亩产量也在持续增加，因此，在我国的不同区域，生姜的种植面积也在逐渐扩大,而且，由于其生长周期短、经济效益高等优势，逐渐的成为了这些农户家庭最重要的经济收入途径和新的发财途径。我国姜制机械工业发展较晚，造成了姜制、收割的机械化水平较差，制约了我国姜制工业的发展。国内生姜收获机械主要分为两大类、三种型式，其中的一类是挖掘类，另一类是提拉秧类3。在采姜时，种植姜的土壤太干，挖土的阻力会很大。因为体积太大，因此发掘的效果也就很差，所以挖掘的效率就会很低，在人工进行后期的操作时，会对姜块的损伤