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1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義
中國(guó)是世界上麻類資源豐富的國(guó)家，種植的主要麻類作物有苧麻、亞麻、紅麻、黃麻、劍麻、工業(yè)大麻（又稱漢麻）。苧麻、亞麻和紅麻的常年種植面積分別為世界種植面積第一。第二、和第三位 [1].其中苧麻是我國(guó)極具特色的纖維作物，苧麻是蕁麻科苧麻屬多年生草本植物，俗稱“中國(guó)草”，原產(chǎn)于我國(guó)，栽培歷史悠久，作為紡織原料在我國(guó)已有近5000年的歷史[2]. 人們生活水平的不斷提高，各類天然纖維制品因其具有色澤自然、透氣性強(qiáng)、防腐抗菌等優(yōu)良特性，越來(lái)越被人們所青睞，具有廣闊的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而原料生產(chǎn)一直在高成本、低效益上徘徊。
2、本課題所涉及的問(wèn)題及國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析
苧麻纖維需要通過(guò)剝制（俗稱剝麻/刮麻）和脫膠才能得到用于精紡的苧麻纖維。因此，苧麻的剝制加工是苧麻生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其剝制加工質(zhì)量直接影響到苧麻織品的品質(zhì)。但傳統(tǒng)的手工剝麻效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)要求高，已很難滿足苧麻的生產(chǎn)發(fā)展和市場(chǎng)需求，因此研制出一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的動(dòng)力剝麻機(jī)已成為國(guó)內(nèi)一項(xiàng)重要的研究課題，2008年以來(lái)，全球遭遇前所未有的世界性經(jīng)濟(jì)危機(jī)，麻類生產(chǎn)步入歷史低谷，出口市場(chǎng)比較疲軟。因受人民幣升值、生產(chǎn)成本上漲和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展減速的影響，麻紡企業(yè)正承受著巨大的壓力。盡管如此，我國(guó)麻類產(chǎn)業(yè)仍呈現(xiàn)出旺盛的生命力[3].
國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
新中國(guó)成立前，苧麻纖維的收獲為人工扯皮，手工刮制。新中國(guó)成立后，麻類機(jī)械科研、生產(chǎn)發(fā)展迅速。先后開(kāi)發(fā)出浣江2號(hào)、631型和72型等苧麻刮麻器[4], 在苧麻生產(chǎn)中大量推廣使用，僅72型刮麻器就推廣了150多萬(wàn)套。成為我國(guó)苧麻剝制加工的主要工具之一。同時(shí)，中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院、南京農(nóng)機(jī)化研究院、湖南省農(nóng)機(jī)研究院和中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所等單位組合聯(lián)合開(kāi)發(fā)小組，開(kāi)展苧麻剝麻機(jī)研制工作，但由于當(dāng)時(shí)受各種條件限制，技術(shù)難度較大，未研制成樣機(jī)投入生產(chǎn)使用。
1980年中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所成功研制6BZ-400型苧麻剝麻機(jī)后，才初步解決了苧麻剝制難的問(wèn)題。在生產(chǎn)使用的苧麻機(jī)有6BM-40A型、6BM-400型和DT-0201型，但由于存在工效較低，麻紡企業(yè)拒收剝麻機(jī)等現(xiàn)象，谷剝麻機(jī)的推廣使用十分困難。而農(nóng)民對(duì)苧麻機(jī)械收獲的呼聲很高，研制高效、性能穩(wěn)定的苧麻剝麻機(jī)是目前生產(chǎn)上迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題。它將作為發(fā)展苧麻生產(chǎn)的技術(shù)載體和支撐條件，為推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和苧麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用。
國(guó)外研究現(xiàn)狀及分析
國(guó)外從19世紀(jì)即開(kāi)展苧麻收剝機(jī)械的研究。法國(guó)、德國(guó)、意大利、日本等國(guó)先后研制出多種型號(hào)的剝麻機(jī)，1903~1904年美國(guó)就有2000多件剝麻機(jī)專利，但均不是很理想。直到第一次世界大戰(zhàn)，苧麻加工才去的顯著進(jìn)展。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于苧麻纖維用于軍事目的而引起重視[5]。但是，縱觀國(guó)外剝麻機(jī)的現(xiàn)狀及當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)，我們認(rèn)為：國(guó)外的大型麻類機(jī)械由于機(jī)型龐大，造價(jià)高，收剝質(zhì)量不能完全滿足我國(guó)麻類收獲的農(nóng)藝和麻紡要求，難以使用我國(guó)市場(chǎng)，但可供研發(fā)借鑒。
3、對(duì)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
成功設(shè)計(jì)出苧麻剝麻機(jī)應(yīng)有以下幾個(gè)任務(wù)要求
1、剝麻質(zhì)量好。剝出的麻皮含雜率低，確保麻皮的質(zhì)量，提高出麻率，且外觀色澤較好，能滿足麻紡工業(yè)的要求，
2、生產(chǎn)功效較高。能滿足一般植麻戶的需要。
3、極具操作簡(jiǎn)單，加工速度快，工作效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度輕。配用電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)作動(dòng)力，可以適合農(nóng)戶場(chǎng)上集中作業(yè)或田間地頭使用。在勞動(dòng)緊張、新擴(kuò)苧麻產(chǎn)業(yè)區(qū)以及種植叫集中的地區(qū)更為適用[6]。
4、各部件結(jié)構(gòu)緊湊，配合自如，可靠性、安全性高。
5、解決纖維纏繞和變色問(wèn)題。
優(yōu)質(zhì)苧麻織品必須有優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的原料庫(kù)作保證。這就要求我國(guó)苧麻種植從目前小面積、個(gè)體化向區(qū)域化、良種化方向轉(zhuǎn)變。大規(guī)模苧麻的及時(shí)收獲需要有質(zhì)優(yōu)、高效的收剝機(jī)器作保證，為此，要研制大、中型苧麻剝麻機(jī)，走集中化加工的道路。苧麻是季節(jié)性很強(qiáng)的纖維作物，大規(guī)模的苧麻收剝就必須有高效的大型苧麻剝麻機(jī)作保證。為適應(yīng)苧麻生產(chǎn)發(fā)展的需要，應(yīng)投入足夠的人力物力，著手開(kāi)發(fā)自動(dòng)化程度高的大型苧麻剝麻機(jī)，這樣不僅解決了麻竹原料及時(shí)收剝的問(wèn)題，同時(shí)也解決了從個(gè)體農(nóng)戶收購(gòu)的苧麻原料質(zhì)差、摻假問(wèn)題[7]。
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路
在研究設(shè)計(jì)苧麻剝制加工機(jī)械的過(guò)程中，研究重點(diǎn)往往在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，側(cè)重于機(jī)械材料和關(guān)鍵部件的選擇與設(shè)計(jì)，而忽視了對(duì)被加工物料苧麻莖稈的力學(xué)特性的研究，僅限經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，故在基于對(duì)麻桿進(jìn)行物理機(jī)械特性分析的基礎(chǔ)上，科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)擠壓、劃破、刮打等連續(xù)的工序，實(shí)現(xiàn)苧麻的完整剝制過(guò)程。解決了出麻率低、纖維色變和纏繞等問(wèn)題！
解決思路如下：
1.動(dòng)力的選擇
2.傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.主要工作部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.軸的設(shè)計(jì)
5.畫(huà)出裝配圖
5、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
完成本課題的方案：本課題在研究苧麻桿莖的力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，探索剝麻機(jī)的脫皮原理，通過(guò)分析現(xiàn)有各種麻類加工機(jī)械存在的不足和可鑒之處，比較優(yōu)缺點(diǎn)，在前人研究的基礎(chǔ)上做適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)和簡(jiǎn)化，同時(shí)也參考了其他類似在實(shí)際應(yīng)用中的農(nóng)業(yè)加工機(jī)械的設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)中存在的的不足之處
第1-2周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫開(kāi)題報(bào)告。
第3-4周 走訪機(jī)械廠，進(jìn)行測(cè)量，比較，決定設(shè)計(jì)方案。
第5-6周 根據(jù)工作要求，查閱相關(guān)手冊(cè)，對(duì)各部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算，畫(huà)草圖。
第7-8周 運(yùn)用AutoCAD軟件，設(shè)計(jì)工作視圖。
第9-10周 從工藝性能，經(jīng)濟(jì)性能，實(shí)用性能等方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，校核，修正。
第11-12周 完成產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。
6、主要參考文獻(xiàn)
[1],何宏彬，馬蘭，呂江南 等，苧麻動(dòng)力剝麻機(jī)的研究與應(yīng)用 中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2008年
[2],王邵文 等，麻類作物生產(chǎn)機(jī)械。北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997
[3],熊和平 我國(guó)麻類產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與對(duì)策 中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2009
[4],龍超海 我國(guó)麻類作物生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀、發(fā)展機(jī)遇與目標(biāo)，1998(02)
[5],龍超海，呂江南 等，國(guó)內(nèi)外苧麻剝制加工機(jī)械的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 中國(guó)農(nóng)科院。
[6],何宏彬，龍超海 等，推廣苧麻剝麻機(jī)勢(shì)在必行 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所 2001年
[7],呂江南，龍超海 等，苧麻纖維出加工機(jī)械的研究現(xiàn)狀與發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2000年1月。
[8],機(jī)械工程手冊(cè)，專用機(jī)械(1)/北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1997.。