【摘要】：我國(guó)是世界上四大產(chǎn)棉國(guó)之一,棉花是最重要的經(jīng)濟(jì)作物,是多種工業(yè)產(chǎn)品原料的重要來(lái)源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,然而,在產(chǎn)棉大國(guó)中,我國(guó)的棉花生產(chǎn)機(jī)械化程度最低,尤其是南方植棉區(qū),其棉花機(jī)收水平幾乎為零。南方植棉區(qū)地勢(shì)起伏,以小田塊為主、分布不集中,其傳統(tǒng)的棉花采收主要依靠人工完成,勞動(dòng)強(qiáng)度大、采收效率低,嚴(yán)重制約了棉花種植大面積推廣。目前,我國(guó)的采棉機(jī)主要依靠從國(guó)外進(jìn)口,石河子貴航裝備有限公司生產(chǎn)的4MZ系列水平摘錠式采棉機(jī)能滿足新疆等植棉地區(qū)的采收要求,但其關(guān)鍵零部件仍然依賴于進(jìn)口。其體型大,成本高,功耗多,不能滿足以個(gè)體農(nóng)戶為主的南方植棉區(qū)的采棉要求,因此為南方棉區(qū)設(shè)計(jì)體型小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、采收成本低的采棉機(jī)具有重要意義。本文根據(jù)南方棉區(qū)田塊大小、土壤條件和農(nóng)藝要求設(shè)計(jì)了一種小型梳齒式采棉機(jī)的采棉頭,評(píng)價(jià)采棉頭采收效果的指標(biāo)是采凈率、采收籽棉的含雜率和撞落地棉損失率。為使設(shè)計(jì)的采棉頭工作時(shí)具有較高的采凈率、較低的含雜率和撞落地棉損失率,主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展了研究：1.棉花物理特性研究。通過(guò)對(duì)“JX-013”棉種的研究得到棉株高度在110cm左右,單棵棉株棉鈴個(gè)數(shù)平均為29.7個(gè),吐絮棉鈴直徑分布在41-59mm,棉鈴生長(zhǎng)的最高和最低生長(zhǎng)區(qū)域分別為102-114cm和24-33cm,籽棉與鈴殼的分離力為1.3-3.4N,為采摘方案及關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定提供數(shù)據(jù)；2.設(shè)計(jì)了采棉頭的采棉裝置、梳齒裝置和脫棉裝置。確定了采棉裝置的基本空間結(jié)構(gòu)、梳齒裝置的基本尺寸和梳齒之間的間距大小,利用Solidworks軟件對(duì)齒片、梳齒、機(jī)架等進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,確定了關(guān)鍵零件的材料和尺寸,避免齒片、梳齒、機(jī)架等零件因變形而影響采摘效果；3.對(duì)采棉過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和脫棉過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,通過(guò)對(duì)鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析、采摘齒片的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、齒片采摘籽棉能力的分析、籽棉各種狀態(tài)下的力學(xué)分析、脫棉過(guò)程的動(dòng)力學(xué)分析、梳齒梳理過(guò)程的力學(xué)分析得出結(jié)論：鏈傳動(dòng)的不均勻程度對(duì)采凈率的影響可以忽略；采棉頭前進(jìn)速度不變,棉鈴和雜質(zhì)與齒片接觸的次數(shù)均隨鏈條轉(zhuǎn)速的增加而增多,進(jìn)而棉鈴內(nèi)遺留的籽棉就越少,得到了較高的采凈率和含雜率；在一定的齒距范圍內(nèi),齒距越大,采摘效果越好,采凈率越高；脫棉盤的轉(zhuǎn)速要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鏈條轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速越高,含雜率越低；齒片速度越快,棉枝變形的反作用力越大,齒片對(duì)纖維的打擊力越大,撞落棉損失率越高；4.對(duì)影響采棉頭工作性能的主要因素(帶齒鏈條上齒片的排列形式、齒片長(zhǎng)度、帶齒鏈條的回轉(zhuǎn)速度以及采棉頭的前進(jìn)速度)進(jìn)行了單因素和多因素試驗(yàn)研究, 確定了采棉頭主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的最佳組合,當(dāng)選用排列方式乙,齒片長(zhǎng)度為22mm,鏈條轉(zhuǎn)速為100r/min,前進(jìn)速度為0.3m/s時(shí),采凈率為89.74%,籽棉含雜率為10.32%,撞落棉損失率為6.24%。
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S225.911

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張智;水平摘錠式采棉機(jī)滾筒及其關(guān)鍵零部件的改進(jìn)性研究[D];新疆大學(xué);2018年

2 孫海霞;新型摘錠式采棉機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷研究[D];新疆大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2760567