圆草捆自动缠网装置设计与试验

设计了一种圆草捆自动缠网装置,该装置采用凸轮机构作为传动和控制机构,使用摆动连杆机构作为凸轮从动件,对引网作业机构、缠网计数机构和切网作业机构进行控制,实现了对圆草捆缠网、记录缠网圈数和切网的自动作业。性能试验结果表明:该装置可对宽度为80～120 cm的干草捆或宽度为80～100 cm的青贮圆草捆进行自动作业,装置对1.2 m宽干草捆缠网3圈、对1.0 m宽青贮玉米圆捆缠网4圈时,作业性价比最高。     

圆捆打捆机缠网装置研究

本文揭示了圆捆打捆机缠网装置的结构原理,通过对传统圆捆打捆机缠网装置的优缺点进行综合分析,采取扬长避短原则,较科学的提出送网时降低送网阻力及切网时对网捆的制动设计方案,并对其机械结构、工作原理进行论述。经改进的缠网装置结构简单,提高了缠网作业可靠性。     

点刹递进式棉包缠膜系统设计与试验

针对国产圆包式采棉机棉包缠膜技术理论研究不足,存在送膜不畅、包边效果不好等问题,设计了一种点刹递进式棉包缠膜系统,主要由送膜机构、点刹拉紧机构和控制单元组成。通过研究棉包点刹拉紧缠膜机理,理论分析了送膜的必要条件、导向器上膜成功的有效区域、以及棉包端部包边形成的边界条件,确定了影响点刹递进式棉包缠膜系统作业性能的主要因素为打包带速度、点刹周期、制动时间与进膜时间比值(制动比),以平均棉包包边宽度、平均棉包密度为试验指标开展了三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析各因素对棉包缠膜系统作业性能的影响,得到了点刹递进式棉包缠膜系统最佳工作参数为：打包带速度156 r/min,点刹周期1 200 ms,制动比为1.2,以此参数组合进行验证试验,得到棉包的平均包边宽度为160 mm,平均棉包密度193 kg/m³,试验结果与理论优化值相差不超过5%。     

自走式香蕉秸秆粉碎还田机设计与仿真分析

为解决海南省香蕉秸秆粉碎机具在作业过程中的缠绕和粉碎效果差的问题,设计一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机。阐述整机的工作原理,对喂入装置、粉碎装置进行理论研究并确定装置作业参数,完成结构设计。运用ANSYS软件对粉碎刀片进行静力学分析,结果表明: 粉碎刀片在正常工作下的最大等效应力为260.91 MPa,最大形变为0.159 88 mm,低于刀具材料的最大屈服强度,可以保证机器的合理性与适用性。对粉碎过程进行动力学仿真模拟试验,选取刀端线速度和切割角度为试验因素,以秸秆所受最大应力和能量损耗为评价指标,进行二因素三水平试验。结果表明: 最优参数组合为刀片刀端线速度30 m/s,切割角度15°,此时秸秆所受最大应力为12.885 2 MPa,能量损耗为3.50 J。研究结果可为机具进一步优化设计提供理论参考,为香蕉秸秆粉碎还田智能化的发展提供技术参考。     

横卧辊式棉秸秆起拔收获机的设计与试验

针对目前新疆棉区棉秸秆回收存在的问题,设计了一种横卧辊式棉秸秆起拔收获机。该机将横卧辊式棉秸秆起拔装置与辊式圆捆打捆装置相结合,可实现棉秸秆整株起拔和整株回收联合作业,主要由拨禾链耙、传动系统、拔杆装置、输送装置、喂入装置和打捆装置等组成。通过对主要工作部件的设计及实际作业过程中的运动机理分析,确定机具的主要结构和工作参数,并进行田间试验。试验结果表明:在机具作业速度5km/h、棉秸秆起拔角度为30°、拨禾链耙最低线速度2.5m/s、拔秆辊最低转速236r/min的条件下,棉秸秆回收率达到95.43%。该研究结果可为棉秸秆起拔收获机的研制提供参考。     

棉花秸秆剪切打捆收获机的设计与优化分析

设计了一种棉花秸秆剪切打捆收获机,可实现对田间棉秆进行导向、剪切、拨秆、切断、输送及打捆回收作业。利用SolidWorks软件对棉花秸秆剪切打捆收获机进行整机建模,并对关键部件剪切动刀和摇臂连杆进行了静力学分析。结果表明:动刀在正常工作下的最大等效应力为286MPa,最大形变为0.4mm,低于刀具材料的最大屈服强度;偏心摇臂在正常工作下的最大等效应力为0.027MPa,最大形变为0.000073mm,远低于摇臂连杆材料的最大屈服强度,可以保证机器的合理性与适用性。研究结果可为机具进一步优化设计提供理论参考,对棉秆收获研究和棉秆资源化利用具有积极意义。     

圆草捆打捆机的设计及优化

设计了一款圆草捆打捆机,通过牵引机械输入动力,采用凸轮滑道型捡拾系统技术和成型室钢辊预压缩技术,实现了打捆、缠网、密度调节、报警等自动化控制,整机自动化水平高。通过试验对捡拾系统进行了优化,提高了整机性能,该圆捆机广泛应用于牧草、秸秆作物的打捆。     

钢辊预压式圆捆机设计

设计了钢辊预压式圆捆机的整机结构以及关键部件的结构等。整机主要由传动系统、捡拾器、喂入机构、成捆室、缠网及捆绳机构、液压系统、自动控制系统以及卸草器等组成。分析了预压式成捆室的技术特点,设计了整机的传动系统,对自动控制系统的作业流程进行了描述,阐述了捡拾器、喂入装置、缠网机构、捆绳机构以及活动辊组等主要工作部件的功能。      

基于TRIZ理论的圆草捆打捆机创新设计

针对圆草捆打捆机卷捆完成后，需要停车来继续捆网和吐捆动作，造成时间间断，增加燃油消耗，影响作业速度，工作效率低等问题，利用TRIZ理论中系统功能分析和因果分析法对问题进行分析，找到问题产生的原因，并运用物-场模型和物理矛盾对机具进行创新设计，提出了提高圆草捆打捆机工作效率即不停车缠网的设计方案。      

密植棉秆对行起拔铺放机的设计与运动仿真

基于棉花穴播器工作原理,采用逆向工作方法设计了一种适用于密植种植模式的棉秆对行起拔铺放机,可实现对机采棉棉秆的减阻开沟、对行整秆起拔、铺放等作业,且具有分离泥土和整理棉秆的功能;该机一次作业6行,经计算得理论生产率约为1.21～1.26 hm~2/h。运用SolidWorks Motion对拔秆装置进行了运动仿真,分析了在拔秆装置转速一定时(207.69 r/min),机组在不同前进速度下两个相邻拔齿刀端点的运动路径,得出机组的前进速度约为1 600～1 660 mm/s时,可使拔秆装置正常有序工作。该研究为该机组结构优化、物理样机的搭建、优化拔秆装置旋转速度和前进速度的匹配提供参考。     

籽棉喂入方式技术经济性分析

针对新疆兵团棉花加工厂籽棉喂入系统的应用,分析了地坑喂入系统、多功能籽棉喂入系统、移动式棉模喂入系统3种喂棉方式的技术经济性,通过分析比较,结果表明3种籽棉喂入系统生产效率高,适应性好,能够减少棉花加工过程的人力投入,是未来棉花加工全程机械化发展的必然方向。其中多功能籽棉喂入系统以棉模方式喂入时,成本最低,能耗最少。     

对行式密植棉秆铲拔铺条机的设计与优化分析

设计了一种对行式密植棉秆铲拔铺条机,可对采用机采棉种植农艺的田间棉秆进行压秆、铲切、导向、抛拔、输送及铺条作业。利用SolidWorks软件对机具进行三维几何建模,对主要工作部件进行设计与分析,以保证机器的合理性与适用性。对传动系统进行计算,得出锥齿轮传动比,设计出合适的锥齿轮齿数,保证行走起拔装置正常工作。利用SolidWorks软件对对行式密植棉秆铲拔铺条机进行整机建模,再提取机架和铲刀保存为x-t格式,导入到ANSYS workbench上进行静力学分析。静力学分析结果表明:机架在正常工作下的最大位移为0.20454mm,最大应力为2.327MPa,远低于机架材料的最大屈服强度;铲刀在正常工作下的最大位移为0.317 48mm,最大应力为4.5515MPa,远低于铲刀材料的最大屈服强度。研究结果为机器实现量产提供了理论依据,还可以为其他农业机械的设计提供参考。     

二次抛送式棉秸秆粉碎还田机的设计与试验研究

棉花是西北地区重要的经济作物,在新疆得到了广泛的种植,棉秸秆粉碎一般在棉花收获后进行,季节性强,如果棉秸秆不能及时处理,将影响棉田的秋耕冬灌作业。为此,设计了一种一次作业即可完成秸秆粉碎还田并与残膜回收机联合作业的二次抛送式棉秸秆粉碎还田机,并阐述了总体设计方案,确定了抛送装置、粉碎装置等主要部件的结构参数和工作参数的最优值。田间试验表明:还田机在秸秆粉碎刀棍转速为2400r/min、机具前进速度为4～6km/h时,棉秸秆掉落率的平均值为9.52%,棉秸秆粉碎合格率为95.24%,满足了棉秸秆粉碎还田的农艺要求。     

籽棉喂花机的工作性能分析

针对新疆兵团棉花加工全程机械化过程中籽棉喂花问题,分析了开模喂花机、地坑喂花机、大垛喂花机三种喂花机的工作特性,采用这三种喂花机能够降低棉花加工企业的投入成本、降低能耗、降低劳动强度,减少棉花的二次污染,但是各自又存在局限性。在此基础上,研发了一种既能够喂送散花又能够喂送棉模的多功能籽棉喂花机。该机具有生产效率高、适应性好、操纵简单方便、自动化程度高的特点,能够进一步减少棉花加工过程中人力物力资源的浪费,对于新疆棉花加工行业整体技术水平的提高具有重要的现实意义。     

平推式棉花打顶机的设计与试验

针对目前棉花打顶机田间打顶效果不理想,打顶过程中出现漏打顶、过打顶和平切顶等问题,本研究设计结合滚筒式切割装置,提出一种平推式棉花打顶机。该机具利用长滚筒切割装置与前、后推禾板相互配合,将高低不齐的棉株顶尖斜推至同一水平高度进行切割打顶。田间试验结果表明:整机结构稳定,该机具作业速度在3.4 km/h左右时,打顶率达到92%,能够满足打顶作业的要求。     

棉花膜上裸根移栽投苗机构设计

针对新疆干旱地区棉花膜上移栽裸根棉苗投苗的需求,研究设计了一种针对膜上孔穴定点投苗的裸根棉苗移栽投苗机构。该机构采用链夹式投苗结构,可以同时完成投苗与扶正棉苗作业。通过计算分析确定了苗夹的投苗角度,从理论上保证了棉苗根部能够准确落入穴孔中;设计了镇压轮仿形装置,该装置可以根据膜面情况调整投苗装置在机架上的位置,使处于投苗状态的苗夹始终与地面保持恒定的高度,减小地面的起伏对投苗装置的干扰。     

机械取喂苗装置驱动机构的设计与试验

针对半自动移栽机作业过程中人工取投苗劳动强度大、效率低等问题,设计了一种机械取喂苗装置,并根据机械取喂苗装置的设计要求,对装置关键部件进行分析与计算,确定其主要结构参数.借助SolidWorks软件对其进行运动学仿真分析,仿真结果满足设计要求.试制机械取喂苗装置进行试验,结果表明:当取苗速度为80株/min时,其取苗、...     

棉花捡拾收获机的研究与试验

研究小组研制了一款可以有效捡拾遗落在地表和棉株上棉花的棉花捡拾收获机.首先,详细分析了该棉花捡拾收获机的总体结构及工作原理;其次,介绍了该棉花捡拾收获机的主要工作部件等;最后,研究小组对该棉花捡拾收获机进行了仿真试验.试验结果表明:该棉花捡拾收获机工作性能可靠,各项指标达到设计要求;既能对棉株残留棉花进行收获,还能对遗...     

双侧输出式秸秆粉碎还田机设计

针对新疆地区棉花秸秆粉碎还田后,回收的地膜含杂率高等问题,设计双侧输出式秸秆粉碎还田机。采用理论计算、三维设计和田间试验相结合的方法,对其结构特点、工作原理和作业性能进行研究。结果表明:采用Y型双线双螺旋配置的秸秆粉碎装置可对棉花秸秆进行有效粉碎,作业速度6.8km/h时,棉杆平均粉碎长度为123.8mm,粉碎长度合格率为88.7%,平均留茬高度73.2mm,留茬高度变异系数为9.5%;秸秆输送装置可及时有效的将粉碎后的棉花秸秆输送至地膜两侧"垄沟"内,秸秆双侧输出量变异系数为11.2%,满足农艺要求。     

基于单片机的棉花打顶机打顶高度的控制研究

打顶是棉花生产过程中一个重要的环节,可以去除顶端优势,提高棉铃的数量和质量。人工打顶的劳动强度大,导致人力成本上升,成为棉花生产全程机械化的瓶颈。研制作业精准度高、适用性广的棉花自动打顶机械可以解决上述问题,具有广阔的应用前景。为此,研制了一种基于单片机的棉花打顶高度控制系统,采用超声波和传感器进行株高测量,包括控制模块、株高测量装置、速度感应装置、升降装置和打顶装置。室内的适应性检验结果表明,该系统对70~95cm高度范围内的棉花植株具有较好的适应性。该控制系统装载在3MDZ-1型棉花打顶机上,田间试验结果表明:在3.0km/h速度下的打顶效率最高,打顶率达到88%,每小时能够完成约0.7 km2面积的棉花打顶作业。该系统结构设计合理,实用性和适应性较好,可以作为棉花生产全程机械化的技术支撑。