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新型
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新型谷物储放系统设计,新型,谷物,系统,设计
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大 连 大 学本科毕业论文(设计)开题报告论文题目：新型谷物储放系统设计学院：机 械 工 程 学 院专 业 、班级：机英 142学生姓名：张刚指导教师（职称）： 郑双阳(讲师)2017 年 1 月5 日 填1毕业论文（设计）开题报告要求毕业论文（设计）开题报告要求开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节，又是完成高质量毕业论文（设计）的有效保证。为了使这项工作规范化和制度化，特制定本要求。一、选题依据一、选题依据1.论文（设计）题目及研究领域；2.论文（设计）工作的理论意义和应用价值；3.目前研究的概况和发展趋势。二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题；2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）；3.本论文（设计）预期取得的成果。三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；2.论文（设计）进度计划。四、文献查阅及文献综述四、文献查阅及文献综述学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料， 并在此基础上通过分析、研究、综合，形成文献综述。必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。综述或报告作为开题报告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通顺，较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。五、其他要求五、其他要求1.开题报告应在毕业论文（设计）工作开始后的前四周内完成；2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过；3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生，须重做或补做合格后，方能继续论文（设计）工作，否则不允许参加答辩；4.开题报告通过后，原则上不允许更换论文题目或指导教师；5.开题报告的内容，要求打印并装订成册（部分专业可根据需要手写在统一纸张上，但封面需按统一格式打印）。2一、选题依据一、选题依据1、研究领域本题目涉及农业机械、仓储装置等多方面的知识。2、论文（设计）工作的理论意义和应用价值我国的谷物生产及消费量十分巨大，自 2003 年以来,我国粮食总产量连续九年增长,其中谷物(稻谷、 小麦、 玉米)约占粮食总产量的九成。 全国粮食单位面积产量 5452.1公斤/公顷(363.5 公斤/亩),位于世界第三，仅次于世界第一的美国和世界第二的加拿大，而全球每年 13 亿吨食物被浪费，亚洲谷物浪费尤突出，联合国粮食及农业组织11 日发布的一份研究报告显示，全球食物浪费现象惊人，不仅造成重大经济损失，而且严重危害人类赖以生存的自然资源。联合国粮食及农业组织 11 日发布的一份研究报告显示，全球食物浪费现象惊人，不仅造成重大经济损失，而且严重危害人类赖以生存的自然资源。根据报告，全球每年浪费的食物达 13 亿吨，折合经济损失约 7500亿美元。其中，亚洲地区的谷物、蔬菜和水果浪费问题突出。根据这份题为食物浪费足迹：对自然资源的影响的报告，世界 54%的食物浪费发生在“上游”，即生产、收获后处理和储存过程；46%发生在“下游”，即加工、流通和消费阶段。总体而言，发展中国家和地区的粮食损失主要发生在农业生产过程， 而零售和消费环节的食物浪费中等收入和高收入国家和地区通常比较严重，占浪费总量的 31%至 39%。 联农组织总干事若泽 格拉齐亚诺 达席尔瓦说， 全球每年产出的食物有三分之一因处置不当而被浪费掉，相当于瑞士的国内生产总值(GDP)，“在每天还有 8.7 亿人口挨饿的情况下，我们决不能允许这种现象发生”。根据这一报告，食物链上的食品浪费越晚出现，造成的环境后果就越严重，因为环境成本会随着加工、运输、储存和烹制过程而累积增加。以全球每年产出却未被食用的粮食为例，这些粮食所耗用的水相当于俄罗斯伏尔加河年流量的 3 倍，向大气排放的温室气体达 33 亿吨。报告指出，在亚洲的工业化地区，谷物和蔬菜浪费程度严重，进而对自然资源造成极大浪费。因此谷物的储存是维护粮食安全的关键环节。目前使用的谷物床藏设备中，由于作业条件等原因，常出现产品细菌超标、 含水率达不到预期要求、 储藏时间短等原因； 且现行设备体积大、成本高、储放周期长。新装置采用灭菌、烘干、储藏一条龙作业的方式，可以大大提高生产效率、降低成本，有效提高谷物储藏时间。故本设计具有一定的应用价值及研究必要性。3、目前研究的概况和发展趋势我国粮食储藏建设的五十年是飞跃发展的五十年。20 世纪 90 年代以来，为了解决我国粮食主产区多次出现的农民卖粮难、 粮食部门收储难和粮食流通效率低下等问题，从 1991 年开始，我国逐步进入了大规模粮食储藏设施建设时期。1998 年以来，我国建设的国家储备粮库，是新中国成立 50 多年来，投入资金最多、建设规模最大、建设内容最全、采用先进储藏科技最广泛的一次，实现了我国粮食储藏、运输、管理、技术的跨越式发展，进一步完善了全国储备粮库布局，初步建立了较为合理的粮食储备体系。经过五十余年的建设、积累，从装卸、称重、烘干、清理、运输等一系列粮食储藏机械到完整的现代化设施进行了大量的开发和引进， 我国已基本形成一个以港口库为龙头、 以中转和储备库为骨干、 以收纳库为基础的储藏设施网络体系。 截至 20153年底，全国共有粮食储藏企业 1.9 万户，仓容 2.95 亿吨，拥有 10 万吨（2 亿斤）以上仓容能力的大型库点为 423 个，有 1199 户企业拥有专业铁路线，有 969 户企业拥有专用码头。全国共有专用运输车辆 5700 余辆，船舶 66 艘，从业人员 69.3 万人。为了适应粮食储藏技术现代化的发展，一批自主开发、先进实用的粮食储藏专用新技术、新装备，得到了全面的推广和产业化应用，大大提升了我国粮食储藏技术水平。21 世纪年以来，以环流熏蒸、谷物冷却机、机械通风和粮情监测为代表的“四项新技术”广泛应用，大大提高了储藏技术管理水平。2015 年底，有 16910 万吨仓房实现了机械通风；有 12575 万吨仓容实现了计算机测温；有 9071 万吨的仓容配备了环流熏蒸设备；有谷物冷却机 751 台，并在高温、高湿地区逐步推广应用。全国共有烘干设备 4382 套，烘干能力达 4.8 万吨/小时。我国辽宁、吉林、黑龙江及内蒙东部地区属我国冷湿地带， 每年约有800多亿斤高水分玉米和几十亿斤高水分稻谷需要烘干，为 15 个粮库烘干设备配备了水分在线检测和自控仪器，实现了粮食烘干全过程水分变化监测和自动调整，较好地解决了粮食烘干不均匀、品质下降、重量损失过多等问题。此外，还研究开发平房仓及浅圆仓散粮进出仓设备、浅圆仓装仓防破碎装置、粮仓气密技术、纳米保温材料、储粮害虫检索专家系统等。新技术和新装备的应用，大大提高了储藏质量，降低了储粮损失，确保了国家利益。因此，谷物存储在我国的前景是十分可观的，对其的普及是这个竞争激烈的社会所必需的。4二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题(1).带式谷物送料机传动装置的设计；(2).齿轮式旋转烘干仓的设计；(3).拉佛尔喷管式灭菌仓形状及管道布局。2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）(1).带式谷物送料机传动装置结构确认；(2).齿轮式旋转烘干仓设计；(3).拉佛尔喷管式灭菌仓装置设计；(4).灭菌仓形状及管道布局设计；(5).真空储藏仓设计；(6).各个部件的衔接和布局设计。3.本论文（设计）预期取得的成果根据具体的设计的内容要求， 通过在图书馆学习及网上查阅相关方面的中外资料，全面的了解和掌握谷物存储系统工作原理和各个机构结构的设计， 完成对存储系统总体结构设计及相关功能部件（如：齿轮式旋转烘干仓，拉佛尔喷管式灭菌仓，真空储藏仓）的设计，对关键部件的强度进行有限元分析。最终完成论文、存储系统的各个部件的 3D 模型、2D 工程图（装配图、零件图）、有限元分析报告、外文文献翻译。5三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；技术路线：a.查阅资料，了解做研究课题的研究意义、研究概况和发展趋势；b.制定出谷物存储总体方案设计；c.对各个部分（齿轮式旋转烘干仓，拉佛尔喷管式灭菌仓，真空储藏仓）方案的具体部分进行理论计算；d.进行谷物存储系统的结构设计；e.利用计算机辅助设计对方案进行校核。2.论文（设计）进度计划第 1 周 查阅相关文献，收集资料，了解设计内容；第 2 周 完成外文文献的翻译；第 3 周 分析归纳文献，撰写文献综述，确定研究方法，撰写开题报告；第 4 周 整理开题报告、文献综述，开题报告答辩；第 5 周 展开总体方案设计；第 6 周 进行烘干装置的齿轮机构设计；第 7 周 整理已开展的工作，中期检查；第 8 周 进行烘干装置的仓体设计；第 9 周 进行拉佛尔管机构设计；第 10 周 进行投料装置设计；第 11 周 进行关键零部件的有限元分析；第 12 周 系统整合，进行总装配；生成、完善 2D 和 3D 图纸；第 13 周 修改完善设计说明书、图纸；第 14 周 做好答辩 PPT，提交论文，准备答辩。6四、需要阅读的参考文献四、需要阅读的参考文献1周开勤. 机械零件手册(第四版)M.北京:高等教育出版社,2014.2孙恒，陈作模.机械原理(第七版)M.北京：高等教育出版社，2006.3濮良贵,纪明刚.机械设计(第九版)M北京：高等教育出版社，2013.4美伯尔著,汪一麟等译机械分析与机械设计M. 北京:机械工业出版社，2012.5 章日晋等编.机械零件的结构设计M.北京: 机械工业出版社，2014.6张立辉, 李春良, 王立光. 连续谷物干燥机测控系统的设计J. 甘肃农大学报,2016, 51(4):145-149.7葛汉林, 张艳梅, 姜芳. 谷物烘干机温度控制系统的设计J. 安徽农业科学,2010, 38(13):6944-6945.8程长青, 谢海燕, 郭银浦. 滚筒式粮食真空低温烘干机的创新研发及性能介绍J. 农业工程, 2015, 5(6):48-51.9古今学. 我国粮食产业的现状与发展现状J. 国土资源高等教育研究，2005（10）：60-62.10 尹丽妍, 于辅超, 吴文福,等. 谷物低温真空干燥机理的探讨J. 中国粮油学报,2006, 21(5):129-132.11 Ban H. Self-adaptive control system of grain drying deviceC. The Proceedings ofthe 5thAsia-Pacific Drying Conference, 2015: 496-502.12牛彦绍. 粮食储存成本管理存在的问题与对策J. 粮食科技与经济,2004(2):24-25.13乔瑞林, 李永平, 王艳芳. 粮食储存品质监测系统设计J. 现代电子技术, 2009,32(14):51-53.14L.M.Fernandez, C.A.Garcia, F.Jurado. Operating capability as a PQPV node of adirect-drive wind turbine based on a permanent magnet synchronous generatorJ.Renewable Energy, 2010(35):1308-1318.15A. F. Khairetdinova, R. I. SaitovR, G. AbdeevN. S. Talipov. A study of ahygrothermal method of grain moisture control in the drying processJ. MeasurementTechniques. 2012, 4(55):104-107.附：文献综述7文献综述我国的谷物生产及消费量十分巨大，自 2003 年以来,我国粮食总产量连续九年增长,其中谷物(稻谷、小麦、玉米)约占粮食总产量的九成。全国粮食单位面积产量 5452.1 公斤/公顷(363.5 公斤/亩),位于世界第三， 仅次于世界第一的美国和世界第二的加拿大，而全球每年 13 亿吨食物被浪费，亚洲谷物浪费尤突出，联合国粮食及农业组织 11 日发布的一份研究报告显示，全球食物浪费现象惊人，不仅造成重大经济损失，而且严重危害人类赖以生存的自然资源。联合国粮食及农业组织 11 日发布的一份研究报告显示，全球食物浪费现象惊人，不仅造成重大经济损失，而且严重危害人类赖以生存的自然资源。根据报告，全球每年浪费的食物达 13 亿吨，折合经济损失约 7500 亿美元。其中，亚洲地区的谷物、蔬菜和水果浪费问题突出。1. 我国谷物存储发展现状和前景我国是世界上最大的粮食生产国和消费国,同时,我国也是一个粮食损耗大国。我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输、加工、消费等过程中的损失远远超过了联合国粮农组织规定的 5%的标准,在这些损失中,每年因气候原因,谷物来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达 5，这个数字是惊人的，如何把收到手的谷物损失降低到最低点，从这一意义上说，谷物干燥的机械化比田间作业的机械化更为重要，它是谷物丰产、丰收的重要保障条件。我国近年来的谷物干燥形势近年来 ,我国东北三省及内蒙的部分地区种植的玉米和水稻越来越多 ,随着农业技术的进步 ,产量也越来越高 ,而粮库及其它粮食收购部门又要在秋冬季节集中收购 ,面临的干燥任务非常繁重。 特别是黑龙江省 ,由于收获季节的粮食水分相对更高 (玉米可达 30 %以上 ,水稻可达 2 0 %以上 ) ,如不及时干燥 ,必然出现霉烂损失。而对这种高水分粮食又存在着降水更加困难及对干燥机性能要求更高的问题 ,如烘干稻谷时还面临着如何保证品质 ,保证爆腰增率不超过国家标准的问题。 目前在很多地方需要既能烘干玉米又能烘干水稻及其它作物的机型 ,为了研制出能同时适合玉米和水稻的综合性干燥设备 ,有必要对干燥机进行深入研究、 分析干燥机理及采取新的措施与技术 ,从而提出更加科学合理的干燥工艺 ,同时在使用微机管理和自动化方面需要继续深入加强研究。 我国连续式谷物干燥机的发展历史大型连续式谷物干燥机一般是指日处理为 10 0 5 0 0t 的干燥机。我国从解放初期开始引进和研制谷物干燥机。初期是引进苏联的以无烟煤为燃料的小型谷物干燥机 ,这种干燥机污染大、热耗高、降水幅度小 ;其后我国科研人员研制了三热一冷式的砖混结构干燥机 ,由 4 塔串联作业 ,日处理量可达 2 0 0 30 0t ,降水幅度可达 10 个百分点左右 ,可用于玉米干燥 ,但系统热耗较高 ,干燥质量也不理想 ;进入 2 0 世纪 80 年代后 ,国营农场系统引进了美国、加拿大、法国等国家的高温连续式谷物干燥机 ,经消化吸收形成了几种新的机型 ,如北大荒 10 (仿美国的贝利克机型 )、桦丰 6 (仿加拿大的沃太克机型 )及庆丰 10 (仿美国的斯托摩机型 )等。这些机型适合于小麦的烘干 ,一次性降水幅度小 ,有的机壳没有保温措施 ,不适合北方冬季露天进行玉米和水稻的干燥作业 ;进入 2 0 世纪 90 年代后 ,随着农业的发展各科研单位和生产厂家均投入了大量的人力和物力 ,开发了多种形式的谷物干燥机 ,淘汰了以无烟煤直接烘干的干燥机 ,并采取了隔热保温措施 ,以利于冬季露天作业。 目前 ,生产中使用的连续式谷物干燥机主要有以下几种机型。 混流或多级混流塔式谷物干燥机混流或多级混流塔式谷物干燥机的特点是综合性能指标及适应性较好 ,可广泛应用于各个地区处理各种谷物 ,其不足是造8价偏高。 混流式谷物干燥机一般设计成 2 4 级加热与缓苏段 ,每一级加热段至少设计 2 排进风管和 3 排出风管 (进、出风管呈交错排列 ) ,加热的谷层厚度一般为 2 0 30cm ,以保证实现混流加热。顺流及多级顺流塔式谷物干燥机顺流及多级顺流塔式谷物干燥机的特点是热风和谷物同向运动 ,可以使用较高的热风温度 ,干燥速度快 ,单位热耗低 ,效率较高。 由于高温介质首先与最湿最冷的谷物接触 ,所以干燥品质好 ,干燥均匀 ,适合高水分谷物的干燥作业 ,其缺点是加热谷层较厚 (5 0 80cm) ,对气流的阻力较大。目前实际生产中使用的顺流式谷物干燥机一般设有 2 5 级干燥段 ,并在每一干燥段后设有缓苏段 ,以减少粮食干燥的水分梯度。 顺逆流塔式谷物干燥机顺逆流塔式谷物干燥机的特点是在多级加热及缓苏的前半部分进行顺流加热 ,而在最后一级加热与冷却段采用逆流加热与冷却。 逆流加热时 ,可以充分利用热风的热量 ,热效率高 ,谷物水分和温度比较均匀 ,但逆流加热的介质温度不宜过高 ,因为热风首先与最干的粮食接触 ,热风温度过高则会出现焦糊粒或惊纹粒。 横流塔式谷物干燥机横流塔式谷物干燥机一般采用镀锌板或不锈钢材料 (筛网 )制造 ,造价并不是很高 ,但使用寿命较长 ,适于小麦的干燥作业 ,其缺点热风流向与谷物流向相垂直 ,存在干燥不均匀现象 ,进风侧的谷物过干
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