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XX大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告
課題名稱 玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化
班 級
指導(dǎo)教師
起止時(shí)間 2015.10.15-2016.5.28
機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說 明
一、學(xué)生撰寫《開題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容：
1、本課題來源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報(bào)告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。
一 本題來源及研究的目的和意義
1.1 課題的來源：自選題
1.2 研究的目的
傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟(jì)效益，但失去了對地面的保護(hù)，導(dǎo)致土壤水蝕、風(fēng)蝕加劇；耕作破碎土壤，制造了良好的種床，但同時(shí)又消滅了土壤中的蚯蚓與微生物，使土壤活性下降嚴(yán)重。耕作幅度越大，土壤的恢復(fù)功能、保護(hù)功能就喪失越多，土壤的原有特性越難保持，要恢復(fù)就越困難。這些年來，我國機(jī)械耕作已是非常普遍，作物產(chǎn)量上升幅度較大，但污染和環(huán)境的破壞也日益嚴(yán)重。因此，在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種，減少對土地的破壞，可以有效地控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、抵御春旱、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量等 [1]。從而對播種機(jī)的設(shè)計(jì)就有了相應(yīng)的要求。
1.3 研究的意義
本課題設(shè)計(jì)了玉米播種機(jī)的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計(jì)。該播種機(jī)應(yīng)能減少對土地的破壞，可以有效地控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、抵御春旱、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時(shí)減少了田間作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)， 從而提高了玉米產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本。此玉米播種機(jī)是與大中型動(dòng)力機(jī)械配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械，經(jīng)濟(jì)效益高經(jīng)濟(jì)效益高，經(jīng)濟(jì)效益高，適合我國各個(gè)地區(qū)的種植情況。能夠獲得較好的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益等[2]。
二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
2.1國內(nèi)外現(xiàn)狀分析
耕作播種一體又稱保護(hù)性耕作的一種，體系推廣實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是需要質(zhì)量可靠的耕作專用機(jī)具，性能要良好、歸納起來主要有四項(xiàng)關(guān)鍵機(jī)具：其一，不過分影響播種作業(yè)，秸稈處理是為了保持良好的地面覆蓋減少蒸發(fā)，減少風(fēng)蝕。其二，播種機(jī)工作時(shí)。肥料和種子要播施到有秸稈覆蓋的地里，種子和肥料之間肥料在種子下方或側(cè)下方為好，要保持5cm左右的距離。其三，病蟲害和雜草要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)處理。其四，耕作播種作時(shí)，機(jī)器作業(yè)及人畜仍不斷對地面壓實(shí)，因此贏定期使用深松機(jī)進(jìn)行深松處理。根據(jù)情況，每2-3年松一次。。
2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀
中國是主要的干旱國家之一，干旱、半干旱及半濕潤偏旱地區(qū)的面積占國土面積的52．5％，遍及昆侖山、秦嶺、淮河以北的16個(gè)省、市、自治區(qū)，僅雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)面積即就占了一大部分。旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要問題，一是降雨少、氣溫低、土壤貧瘠，產(chǎn)量低而不隱，農(nóng)民生活貧困；二是水土流失和風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重。風(fēng)蝕沙化是我國北方旱區(qū)近年來更為突出的問題，沙塵暴發(fā)生的頻率愈來愈高。為了抗旱增產(chǎn)、節(jié)本增收、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)旱區(qū)可持續(xù)發(fā)展，從20世紀(jì)60年代起我國就己開展了保護(hù)性耕作的單項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)研究和農(nóng)藝試驗(yàn)研究。90年代初期，在農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化司的支持下，中國農(nóng)大和山西省農(nóng)機(jī)局、澳大利亞昆士蘭大學(xué)、中國農(nóng)科院士肥所等合作，在山西開始了農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的保護(hù)性耕作系統(tǒng)試驗(yàn)研究，探討我國北方是否適合采用保護(hù)性耕作，特別是免耕全部秸稈覆蓋形式。13年的連續(xù)免耕試驗(yàn)研究證明免耕比其它耕作方式的保水保土效果好，能更好的培肥地力，降低更多的作業(yè)成本，完成了保護(hù)性耕作在我國的適應(yīng)性研究，回答了“保護(hù)性耕作在我國是否可行”的問題。并通過引進(jìn)和自主開發(fā)，完成了適用我國北方的保護(hù)性耕作機(jī)具開發(fā)，提出了相應(yīng)的耕作技術(shù)體系，解決了在我國旱區(qū)實(shí)施保護(hù)性耕作的工具和手段問題。1999年農(nóng)業(yè)部成立了保護(hù)性耕作研究中心，加強(qiáng)技術(shù)體系的研究和國際交流?！熬盼濉钡健笆濉逼陂g，保護(hù)性耕作技術(shù)一直被列入國家科技攻關(guān)等項(xiàng)目計(jì)劃，并被選為目前農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)推廣的農(nóng)業(yè)技術(shù)之一?！熬盼濉币詠恚ㄟ^“豐收計(jì)劃”、“跨越計(jì)劃”、“農(nóng)業(yè)節(jié)本增效工程”和“機(jī)械化秸稈還田工程”等項(xiàng)目的實(shí)施，推動(dòng)了保護(hù)性耕作技術(shù)的試驗(yàn)示范和推廣應(yīng)用。2002年5月，農(nóng)業(yè)部在山西省召開了保護(hù)性耕作現(xiàn)場會，啟動(dòng)了保護(hù)性耕作示范推廣項(xiàng)目，明確在今后一個(gè)時(shí)期，分兩個(gè)階段，有重點(diǎn)地在北方旱區(qū)逐步推進(jìn)保護(hù)性耕作。第一階段：從2002-2005年，以京津地區(qū)為核心建立兩條保護(hù)性耕作帶，一條是環(huán)京津保護(hù)性耕作帶，包括河北中北部、遼寧西部、內(nèi)蒙古中南部、山西北部、北京、天津等地區(qū)；另一條是沙塵源頭保護(hù)性耕作帶，主要包括甘肅東部、寧夏中北部、內(nèi)蒙古西部、山西北部、陜西北部等省份。第二階段：在北方特別是華北、西北、東北地區(qū)大面積推廣應(yīng)用保護(hù)性耕作，計(jì)劃用7～10年的時(shí)間，基本上在北方早作區(qū)全面實(shí)施保護(hù)性耕作，結(jié)合國家實(shí)施的防護(hù)林工程、退耕還林、還草工程等生態(tài)建設(shè)措施，扭轉(zhuǎn)旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不斷惡化的局面。目前，保護(hù)性耕作已在北京、天津、山西、河北、內(nèi)蒙古、遼寧、陜西、甘肅、山東等多個(gè)省(自治區(qū))進(jìn)行了試驗(yàn)示范和推廣應(yīng)用，取得了明顯成效，為促進(jìn)北方旱區(qū)糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了積極作用，如2BMFY-4；2BGM-3；2BQM-3；2BMF-4c；2BCM-6等。
2.3 國外現(xiàn)狀
1988年起，美國以秸稈殘茬覆蓋量為主，把耕作分為三類模式：傳統(tǒng)耕作—播后地面覆蓋率小于15％，主要包括深松或翻耕加表土耕作；少耕一一播后地面覆蓋率在15％～30％，主要是進(jìn)行多次表土耕作；保護(hù)性耕作一一播后地面覆蓋率大于30％，實(shí)行免耕或播前進(jìn)行一次表土作業(yè)，依靠除草劑除草,如USUA型免耕播種機(jī)及ohn Deer免耕施肥播種機(jī)1750、1760、1770、1780型免耕精量播種，免耕施肥播種機(jī)1820型鋤鏟式氣力播種機(jī)、1890、1895型圓盤式免耕氣力播種機(jī)。
澳大利亞地處南半球，干旱面積約625萬km^2，占澳洲大陸的81％，是典型的旱農(nóng)國家。70年代初，政府在全國各地建立了大批保護(hù)性耕作試驗(yàn)站，吸收農(nóng)學(xué)、水土、農(nóng)機(jī)專家參予試驗(yàn)研究工作，取得了顯著成果。大量試驗(yàn)表明地面覆蓋是一項(xiàng)有效的保水保土措施，有殘茬覆蓋的農(nóng)田土壤受沖刷程度降至裸露農(nóng)田的1／10，大大減輕了土層變薄的威脅。昆士蘭試驗(yàn)站15年對比試驗(yàn)中，三種保護(hù)性耕作體系：覆蓋耕作(松耕、表土耕作、機(jī)械除草)、少耕(松耕、表土耕作、化學(xué)除草)、免耕(免耕、化學(xué)除草)的谷物產(chǎn)量與，傳統(tǒng)對照。增產(chǎn)原因主要是土壤含水量增加，土壤結(jié)構(gòu)和肥力改善，蚯蚓數(shù)量增加，保護(hù)性耕作增加明顯。
加拿大地處美洲北部，20世紀(jì)50年代以前，也是采用鏵式犁翻耕方式，土壤過度翻耕，地表殘茬太少，不能有效抵抗風(fēng)蝕和水蝕，導(dǎo)致土壤侵蝕。其保護(hù)性耕作研究，大致可分為三個(gè)階段：第一階段，1955-1985年，主要集中于研究除草劑和免耕播種機(jī)：第二階段，1985-1995年，試驗(yàn)研究成功，除草劑價(jià)格大幅度下降，除草效率更高，有更多性能可靠的保護(hù)性耕作機(jī)具供選用，保護(hù)性耕作得到大面積的推廣應(yīng)用；第三階段，1995至今，由于糧食價(jià)格下降，這一階段集中研究降低生產(chǎn)成本，主要有采用多種方式除草，降低除草劑的用量，改進(jìn)機(jī)具，減少作業(yè)阻力，降低機(jī)械作業(yè)成本。
前蘇聯(lián)的旱農(nóng)區(qū)也不少，占耕地的46．5％，是主要的農(nóng)業(yè)區(qū)。年降水量在350-450 mm之間，各季節(jié)雨量分布均勻，冬春多雨雪，溫度低，蒸發(fā)少。但是，干旱與風(fēng)濁水蝕仍是農(nóng)業(yè)的主要威脅，風(fēng)蝕面積很大，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，年間差異大。20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)試驗(yàn)了馬爾采夫無壁犁耕作法(去掉有壁犁的犁鏡)，效果不理想，雜草太多。后來，結(jié)合其耕作法與加拿大抗旱留茬耕作法，形成一套蓄水保墑保土耕作法，產(chǎn)生了重大效果。
除上述國家，在旱農(nóng)耕作方面使用保護(hù)性耕作的國家還有墨西哥、以色列、印度、埃及、巴基斯坦等。
三、對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
3.1 課題任務(wù)要求
本裝置主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種，通過選擇合適的方法設(shè)計(jì)玉米播種機(jī)的破茬裝置、施肥裝置、開溝裝置、播種裝置，仿形裝置、覆土裝置、整體機(jī)架等相關(guān)設(shè)計(jì)。
3.2 課題設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
目標(biāo)：播種機(jī)應(yīng)能減少對土地的破壞,效地抵御春旱、控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、提高產(chǎn)量和培肥地力，同時(shí)減少了滅茬、間苗、中耕、除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié), 從而降低了生產(chǎn)成本, 提高了玉米產(chǎn)量。玉米播種機(jī)是與大中型動(dòng)力機(jī)械配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械, 其造價(jià)低低廉。從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)業(yè)生態(tài)效益。
可行性分析：此玉米播種機(jī)主要用于在留有殘茬的土地上進(jìn)行玉米播種從而對土地破壞不大，能有效地抵御春旱、控制風(fēng)蝕、防治沙塵暴、提高產(chǎn)量和培肥地力，同時(shí)減少了滅茬、間苗、中耕、除草等田間作業(yè)環(huán)節(jié), 從而降低了生產(chǎn)成本。重點(diǎn)是破茬，只要對殘茬進(jìn)行破壞，設(shè)計(jì)好破茬，挖茬裝置，不耽誤覆土，種子發(fā)芽即可。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較成熟，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，綜上所述，設(shè)計(jì)是可行的。
四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路
4.1 本課題需要研究的重點(diǎn)問題
需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽的影響等要求。播種機(jī)主要組成：機(jī)架，破茬裝置，施肥裝置，開溝裝置，播種裝置，仿形裝置、覆土裝置。
4.2 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路
難點(diǎn)問題：破茬裝置它是該播種機(jī)的核心部件，它是本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設(shè)計(jì)。
五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法
（1）校圖書館、萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料，了解玉米播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀。
（2）從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案。
（3）查閱相關(guān)資料，了解玉米播種機(jī)，以確定方案中所需的播種機(jī)構(gòu)。
(4) 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教
（5）畫出裝配圖。利用AutoCAD軟件繪制二維裝配圖和零件圖以及三維圖。
（6）參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核。
六 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
工作方案：
1、對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析確定
2、對破茬裝置的設(shè)計(jì)、研究（重點(diǎn)）
3、對施肥裝置、開溝裝置、播種裝置、仿形裝置、覆土裝置等設(shè)計(jì)
4、選擇相關(guān)零部件并進(jìn)行計(jì)算和校驗(yàn)。
5、修改完善總裝圖和零件圖裝配。
進(jìn)度計(jì)劃：
第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解玉米播種機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀。
第3周—第5周 設(shè)計(jì)玉米播種機(jī)的總體方案。
第6周—第9周 對玉米播種機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
第10周—第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書，對部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周 整理有關(guān)設(shè)計(jì)資料、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) ，準(zhǔn)備答辯。
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