巨菌草种植机的设计与研究

4）要求机组紧凑，机动性好，能适应山地种植。
3、本项目的特色和创新之处及立论依据（与国内外类似研究比较）
3.1本项目的特色和创新之处
1）设计研制能适应山地的巨菌草种植机械（也能用于大田），为国内巨菌草种植机的设计与研究提供了参考。
2）运用仿真软件辅助设计与样机试验研究，通过试验分析，优化其功能部件的结构参数与工作参数。
未来将面临资源紧缺、对再生能源需求稳步上升的问题，巨菌草潜在的经济价值将被逐渐地显现出来，目前有关部门正在积极推广种植巨菌草。随着种植面积的不断扩大，巨菌草生产的全程机械化势在必行，但目前我国巨菌草的还是依靠人工种植，劳动强度大、效率低、种植质量差，阻碍了巨菌草产业的发展。为此，巨菌草种植机的设计与研制对减轻种植劳动强度，提高种植效率，加快其推广速度，促进荒地的合理利用等具有重要的意义。
攻读硕士学位研究生学位论文开题报告
学院：机电工程学院
专 业：农业机械化工程
学号：03Leabharlann 姓 名：宋亚鹏研究方向：农业装备试验研究
指导教师：朱亨银
论文题目：巨菌草种植机主要工作
部件设计与实验研究
时间：2013年 1月
福建农林大学研究生院制表
一、本研究的立题依据和目标（可另加纸）
1.1本项目研究的意义
巨菌草是一种种植在荒地、盐碱地、旱地、沙地等非农田和小坡地的高大能源草，耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、适应性强，生长快，产量高，每年每亩鲜草产量达20-35吨，干草产量6-11.5吨。目前未被利用的荒草地是中国最重要的保留土地资源之一。来自国土资源部和国家林业局的权威数字显示：中国可用于能源草生产的土地资源共有13614万公顷。巨菌草用途广泛，可用于食用菌培养料、生物能源燃料、造纸和工业纤维原料、饲料领域。巨菌草是高产优质的菌草之一，是目前光合作用转化率最高的植物。用巨菌草作为培养料，目前已知可栽培香菇、灵芝等49种食用菌、药用菌。
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4、对功能部件或整机进行试验研究与改进。
2.2研究目标
本课题针对巨菌草种植环节，研究设计一种与7.35kW多功能底盘配套的巨菌草种植机械，可实现种植时开沟、巨菌草种苗切断、种苗铺放、覆土和镇压作业工序。
本研究目标是完成机组仿真设计，试制种苗切断、种苗铺放等主要工作部件并进行试验研究，优化其结构参数与工作参数配置，解决试验存在的问题，以便作为整机设计的理论与研发依据。
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2、本项目的研究内容、研究目标和拟解决的关键问题；
2.1研究内容
1、巨菌草农艺要求及其种植机械的功能原理确定。
2、巨菌草种植机主要工作部件性能要求与实现。
3、对工作部件进行仿真设计和研制。
巨菌草为禾本科多年生高大的丛生草本植物，再生速度快，光合效率高，产量高（一年可割6～8次，亩产20～30吨），对土质和气候要求不高。植株高大，抗逆性强，营养丰富（粗蛋白含量高达12%，水分为82.9%，粗纤维27.3%，是饲养牛、羊、兔、鹅、鱼等畜禽的优质饲料）直立、丛生，根系发达。巨源草茎秆坚硬，可作为替代木材的新原料，部分代替木材，为大面积保护森林提供了可能性。巨菌草的生产意味着一种新的农产品的出现，可改进农业生产结构，提高农民经济收入。
1.2国内外的研究现状与存在的问题
在南非，巨菌草生产已经得到较好的推广，在多个生产环节已基本实现机械化生产，但主要是大田作业生产机械。而在我国南方非耕地主要是山地，需要机动性好的、轻便的小型作业机具，完全引进国外的设备不但成本较高，而且还难以满足当地的种植要求。本研究拟针对山地特点，因地制宜地研制设计巨菌草种植机械，旨在提高巨菌草的生产能力和生产效率。
3）实现切断功能适应不同前进速度的需要。
4、研究工作的预期结果或成果。
完成整机设计，试制主要功能部件，通过试验与计算分析，取得主要结构参数与工作参数的优化结果，在国内CN刊物发表一篇学术论文。
2.3关键问题
本研究关键技术与难点：
1）根据巨菌草农艺要求的行间距种苗铺放密度，以及配套动力底盘结构参数与速度参数，正确计算与设计传动系统的速度配合关系。
2）由于种苗茎秆直径粗大且坚韧，切断刀具的结构参数与切割速度需要通过试验进行优化，要求切断可靠、省力、长度合适、切断频率与机组前进速度配合适当。
3）种苗铺放符合农艺要求。
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