開題報(bào)告書題目拆裝式自走式單軌道山地果園運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)姓名學(xué)號專業(yè)班級指導(dǎo)教師職稱課題來源產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等）1研究意義隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，水果的生產(chǎn)與消費(fèi)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的重要組成部分，并且逐步發(fā)展成為一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型龍頭產(chǎn)業(yè)，發(fā)展勢頭良好，市場優(yōu)勢明顯(宋慧萍,2012)。在水果的種植以及消費(fèi)量當(dāng)中，柑橘的排名為第1名，調(diào)查顯示，全球的柑橘種植總面積約為740萬hm2，產(chǎn)量約為1億多噸，它的副產(chǎn)品橙汁的銷量占全球果汁的60%左右(王川,2006)，2010年我國柑橘面積221.1萬hm2(3316.5萬畝)，產(chǎn)量2645.24萬噸(沈兆敏,2012)。隨著對柑橘需求量的增加，農(nóng)民勢必會(huì)加強(qiáng)對山地和丘陵的開發(fā)。對山地和丘陵的開發(fā)有其優(yōu)點(diǎn)，也會(huì)有它對應(yīng)的缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是：1.特殊的地形特點(diǎn)有利于柑橘的生長。2.不會(huì)大面積占用平原地區(qū)影響其他經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；缺點(diǎn)是：較大的坡度以及種植密度不利于普通機(jī)械的應(yīng)用，然而人工種植以及采摘的效率不及機(jī)械化水稻生產(chǎn)的四分之一(胡亞玲,2003)，也就是說如果單靠人工勞動(dòng)力來進(jìn)行種植以及采摘，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上市場需求的，并且浪費(fèi)了大量勞動(dòng)力。隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)，加上人民生活水平的不斷提高，對柑橘以及其他山地或者丘陵種植水果產(chǎn)量的需求量不斷增大，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化也需要得到強(qiáng)有力的發(fā)展，才能滿足其各種現(xiàn)狀要求。一方面農(nóng)業(yè)機(jī)械化能夠有效地提高生產(chǎn)效率，另一方面，農(nóng)業(yè)機(jī)械化也能夠降低生產(chǎn)成本。因此，對于以上人工生產(chǎn)效率低的情況，果園運(yùn)輸機(jī)具有著其現(xiàn)實(shí)意義，將水果生產(chǎn)與機(jī)械化緊密的聯(lián)系在一起，能夠有效的提高其生產(chǎn)效率并節(jié)省成本，使農(nóng)民的利潤得到擴(kuò)大也使得消費(fèi)者的需求得到更大的滿足。但是，通過查閱各種文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)所研究的單軌道山地果園運(yùn)輸車的車身以及軌道都是不可拆裝的，這將會(huì)給軌道車的維修造成不便，以及重復(fù)制定路線時(shí)，軌道不能重復(fù)使用造成資源浪費(fèi)，因此需要將軌道車以及軌道部分設(shè)計(jì)為拆裝式的，才能解決以上問題。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀根據(jù)果園建造地形的不同，一般可將柑橘園分為2種：一種是以緩坡或平坦地區(qū)為主要種植區(qū)域，以美國、巴西為代表，柑橘園建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、生產(chǎn)規(guī)模化，采用常規(guī)運(yùn)輸機(jī)；另一種是以坡地為主要種植區(qū)域，以日本、韓國為代表，柑橘園需要采用專用的丘陵山地果園運(yùn)輸機(jī)(吳偉斌等,2013)。除了這兩種運(yùn)輸機(jī)之外，國外還有架空索道的運(yùn)輸方式(Tidemanetal,2006)。2.1國外農(nóng)用機(jī)械研究現(xiàn)狀自20世紀(jì)60年代以來，國外果園機(jī)械發(fā)展較快，相繼研制了多種果園專用動(dòng)力機(jī)械和作業(yè)機(jī)械(孟祥金等,2012)。其中美洲農(nóng)業(yè)一定程度上代表了當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，其中以美國農(nóng)業(yè)機(jī)械為典型(粘雅玲等,2014)，就我們所了解，美國的農(nóng)民人口占總?cè)丝诘谋壤⒉淮?，因此，如果要滿足市場要求，其生產(chǎn)效率必須高。因此美國的機(jī)械化種植做的相當(dāng)出色，他們的果園運(yùn)輸主要依靠輪式運(yùn)輸機(jī)，例如各類汽車、卡車等。輪式運(yùn)輸機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為15000W到120000W，最高的時(shí)速可達(dá)到15km/h以上，最低的時(shí)速也有0.6km/h到6.9km/h，并且配有4個(gè)到8個(gè)的擋位變速器，加利福尼亞州的果園塑料箱與專用卡車是其中的典型代表(粘雅玲等,2014)。對于日本，其農(nóng)業(yè)機(jī)械也發(fā)展的較早，日本對農(nóng)用機(jī)械十分重視，因此在不斷的研究靈活輕便的農(nóng)用機(jī)械(Sanders,2005)，尤其是在果園運(yùn)輸方面處于領(lǐng)先地位(李敬亞,2011)，早在1977年，日本就開始在森林里面用單軌道車運(yùn)輸木材(戰(zhàn)廷文等,2008)。他們的機(jī)械化發(fā)展還有許多其他方面，包括病蟲防治、中耕及雜草防治、灌溉、修剪、挖溝、挖坑、運(yùn)輸以及收摘等(粘雅玲等,2014)。另外，日本的生物技術(shù)研究所也研制了一款自主飼料拖拉機(jī)(Torii,2000)。對于意大利，它的全國領(lǐng)土面積為301318km2，其中山區(qū)所占的總面積為全國領(lǐng)土總面積的35.2%，丘陵為41.6%，平原僅僅只占23.2%，因此，意大利的地形特點(diǎn)為丘陵和山地占絕大多數(shù)，由于其地形特點(diǎn)的原因，該國的農(nóng)用運(yùn)輸車多為獨(dú)立式農(nóng)用車和農(nóng)用拖拉機(jī)兩類(丁寒江,2003)。對于德國，由于其地形與意大利比較相似，因此德國的運(yùn)輸車也主要用獨(dú)立式和農(nóng)用拖拉機(jī)變型兩類(Van,2014)。另外德國的有些農(nóng)用運(yùn)輸機(jī)，自身還帶有精確的導(dǎo)航功能(Hermann,2000)。對于英國，其國土面積有245000km2，它四面環(huán)海，并且基本由島嶼構(gòu)成，其中有3/4的土地用于養(yǎng)殖，由于其地理環(huán)境，耕作習(xí)慣與上述幾個(gè)國家的差異比較大，該國主要以中型農(nóng)場的形式進(jìn)行耕作，因此其運(yùn)輸作業(yè)主要依靠大中型拖拉機(jī)，農(nóng)用客車和農(nóng)用客貨兩用車都有著較為穩(wěn)固的市場(丁寒江,2003)。2.2國內(nèi)農(nóng)用機(jī)械研究現(xiàn)狀我國的果園生產(chǎn)機(jī)械化的研究與應(yīng)用起步比較晚，也是先從病蟲害防止機(jī)具開始的(劉燕,2014)。上世紀(jì)50年代才開始使用手動(dòng)噴霧器，到了60年代中期才開始發(fā)展動(dòng)力噴霧機(jī)，從70年代至今，在引進(jìn)國外的果園機(jī)械的同時(shí)，才陸續(xù)研制了果園中耕除草機(jī)、果園風(fēng)送彌霧機(jī)以及果品的分級清洗機(jī)等等，才使得果園機(jī)械化得到發(fā)展(孟祥金等,2012)。我國的果園地形主要特點(diǎn)是規(guī)模小、坡地多、行距窄并且種植的規(guī)格差異較大等(粘雅玲等,2014)。中國柑橘機(jī)械化生產(chǎn)道路上存在的主要問題有：適用機(jī)型少，技術(shù)水平低；機(jī)械使用比例低很多機(jī)械以人工為動(dòng)力，勞動(dòng)強(qiáng)度仍然較大(李學(xué)杰,2013)。在早期的時(shí)候，主要靠人力或者畜力等方式進(jìn)行運(yùn)輸，但是因?yàn)楣麍@的地形多為陡峭斜坡，因此單靠人力或者畜力的方式進(jìn)行運(yùn)輸，會(huì)導(dǎo)致成本高效率低的現(xiàn)象，更嚴(yán)重的是，還可能會(huì)導(dǎo)致水果受到機(jī)械損傷，降低水果質(zhì)量。因此，研發(fā)便捷的果園運(yùn)輸車迫在眉睫。目前，我國已經(jīng)自主研發(fā)出了多種果園運(yùn)輸車，包括雙軌道軟索運(yùn)輸機(jī)械、高空索道技術(shù)和山地果園單軌道運(yùn)輸機(jī)(張利強(qiáng),2013)。例如7YGD-45型電動(dòng)遙控式單軌車，主要有電機(jī)、皮帶、減速制動(dòng)該裝置、驅(qū)動(dòng)輪對、運(yùn)輸小車、軌道、驅(qū)動(dòng)鋼絲繩以及電控裝置組成，其中減速制動(dòng)裝置由減速箱和液壓塊式制動(dòng)器組成(湯曉磊等,2013)。該種單軌車可以較好的適應(yīng)蜿蜒復(fù)雜的山路，又能夠很好的適應(yīng)在果樹密集的地方行駛并且不會(huì)對果樹造成機(jī)械損傷。它能很好的被用來運(yùn)輸或者施肥等。但是，它有一個(gè)限制就是它適宜被用在坡度小于40°的緩坡地上(湯曉磊等,2013)，不過已經(jīng)夠適用于大部分地區(qū)的地形了。雖然我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化起步較晚，但是我國積極開展與果園機(jī)械化強(qiáng)國之間的國際交流與合作，引進(jìn)各類成熟的機(jī)械，并且不斷擴(kuò)大水果產(chǎn)業(yè)的對外開放力度，以此提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化的能力，使國內(nèi)在該方面欠缺的地方得以填補(bǔ)(常有宏等,2013)。3創(chuàng)新與特色3.1更強(qiáng)的適應(yīng)性該課題的設(shè)計(jì)，會(huì)根據(jù)已有的軌道車以及軌道進(jìn)行拆裝式組合設(shè)計(jì)，以此達(dá)到更強(qiáng)的適應(yīng)性。3.2更快的拆卸安裝就目前已經(jīng)擁有的果園軌道運(yùn)輸機(jī)構(gòu)而言，其車以及軌道是不可拆裝的，這樣會(huì)造成更換和維修的不方便，路線的變化也需要軌道的重新設(shè)計(jì)從而使得成本升高，而本課題則是結(jié)合這一特點(diǎn)對單軌道車的拆裝以及軌道進(jìn)行組合式設(shè)計(jì)，以此方便軌道車和軌道的拆裝。4應(yīng)用前景隨著我國農(nóng)業(yè)種植業(yè)的發(fā)展，為了提高生產(chǎn)效率并且降低成本，機(jī)械化必然成為發(fā)展趨勢。本課題擬設(shè)計(jì)出的拆裝式自走式單軌道山地果園運(yùn)輸機(jī)，將具有更強(qiáng)的適應(yīng)性、更快的拆卸安裝等特點(diǎn)，它將能更好的適應(yīng)我國的具體情況，包括經(jīng)濟(jì)、土地資源、地形特點(diǎn)以及強(qiáng)大的水果需求量等。該設(shè)計(jì)能更好的促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，能夠有效的提高我國在水果市場的競爭力。此外，拆裝式自走式單軌道山地果園運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)成果也會(huì)對我國其他農(nóng)業(yè)方面的機(jī)械化提供重要的借鑒意義。5主要參考文獻(xiàn)[1]宋慧萍.水果撐起龍口農(nóng)業(yè)發(fā)展新天地[N].中國國門時(shí)報(bào),2012-09-19(008).[2]王川.中國柑橘生產(chǎn)與消費(fèi)現(xiàn)狀分析[J].農(nóng)業(yè)展望，2006,(1):8-12.[3]胡亞玲.日本坡地果園機(jī)械化作業(yè)[J].四川農(nóng)機(jī)，2003,(6):352．[4]吳偉斌，趙奔，朱余清，等.丘陵山地果園運(yùn)輸機(jī)的研究進(jìn)展[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013,32(04):135-142.[5]孟祥金，沈從舉，湯智輝.果園作業(yè)機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)化研究，2012,(1):238-241．[6]粘雅玲，沈嶸楓，張小珍，等.果園運(yùn)輸機(jī)械研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2014，(11):24-28.[7]戰(zhàn)廷文,張學(xué)峰,劉長樂,趙邵松,劉禹.單軌運(yùn)輸車應(yīng)用現(xiàn)狀[J].林業(yè)機(jī)械與水工設(shè)備,2008,36(12):45-47.[8]丁寒江.國外農(nóng)用運(yùn)輸車產(chǎn)品特征概述[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2003，(5)：45-46.[9]湯曉磊，張衍林，李學(xué)杰.7YGD-45型電動(dòng)遙控式單軌果園運(yùn)輸機(jī)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，52(2):443-447.[10]常有宏，呂曉蘭，薛新宇，等.我國果園機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展思路[J].中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2013，34(6):21-26.[11]李敬亞.山地果園單軌運(yùn)輸機(jī)的研制[D].[碩士學(xué)位論文].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.[12]劉燕,胡進(jìn)鑫,譚本垠,朱月秋.我國果園機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢淺析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2014,(06):80+66.[13]李學(xué)杰.自走式山地果園單軌運(yùn)輸機(jī)的研制[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.[14]張利強(qiáng).遙控牽引式單軌運(yùn)輸機(jī)的研制和安裝調(diào)試[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.[15]沈兆敏.我國柑橘產(chǎn)銷現(xiàn)狀、問題及對策[J].果農(nóng)之友,2012,(03):3-4.[16]VanLV,HermanL.Afuelconsumptionmodelforoff-roaduseofmobilemachineryinagriculture[J].Energy，2014，(77):880-889.[17]TTorii.ResearchinautonomousagriculturevehiclesinJapan.\o"《Computers&ElectronicsinAgriculture》"Computers&ElectronicsinAgriculture,2000,

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