梳齿式采棉机气力输棉系统的探索性研究

对梳齿式采棉机气力输棉系统进行了理论上的可行性分析—选取合适的数值模拟方法、数值计算方法和多相流模型。运用有限元分析和气固两相流理论,通过FLUENT对梳齿式采棉机气力输棉管道进行数值模拟。数值模拟不仅可以很好地观测到输棉管道内部气固两相流的流动情况,而且依据数值模拟结果还可以对梳齿式采棉机气力输棉系统进行结构的设计和改进。这一探索性的研究是可行的,并且在实际生产中具有一定的参考价值。     

凯斯采棉机防火指南

采棉机是农业机械中极易着火的设备之一,棉花、输棉风机、高速旋转的金属部件等都是发生火灾的因素,日常使用保养中应该从以下几方面避免火灾的发生。应保证采棉机火警卸棉系统的正常功能并要求驾驶1火警卸棉系统     

统收式采棉机风送系统参数研究

风送系统是贯穿于采棉机整个工作过程的核心部分。本文简要介绍了统收式采棉机风送系统的输棉形式和工作原理,对该系统参数的设计进行重点分析和研究,为开发自主知识产权的采棉机提供理论基础。     

采棉机气力输棉系统内部流场的数值模拟研究

气力输棉系统是采棉机的重要组成部分,其工作性能对整个采棉系统具有重要影响。为此,采用Fluent软件对不同射流口高度下气力输棉系统内部流场的数值模拟和比较,找出了射流口高度与压力场和速度场之间的规律:随着射流口高度的增加,管道内的整体速度有下降的趋势;负压区也有缩减的趋势,在吸棉口处负压区的变化更为明显。这一结论为国产采棉机气力输棉系统的结构设计和性能改进提供了重要途径和方法。     

封面介绍

<正>4MZ-3型自走式采棉机是中国农机院根据我国棉花机械化采收的具体情况研发的新型产品,主要由静液压无级变速行走底盘,自动控制的采棉部件、输棉装置、自动卸棉的集棉箱、采棉部件清洗系统、集中控制润滑系统及自动控制和监视系统等组成。     

新疆采棉机械化发展现状及制约因素分析

分析了新疆地区采棉机械化的发展现状,并对几种采棉机的采收性能进行了比较,总结了这些采棉机的特点和在新疆的使用情况,阐述了制约采棉机械化的主要因素,同时提出了采棉机械化在新疆进一步发展的建议。     

基于PLC的采棉机棉箱喷淋控制系统设计

喷淋灭火是可以有效控制、灭除火情的一种方法,目前的喷淋系统多用城市建筑方面,在车辆机械领域使用较少。为此,针对采棉机棉箱内可能出现火情隐患,导致采棉机出现火灾的问题,设计了一种基于PLC的采棉机棉箱喷淋控制系统。系统采用PLC控制,可对棉箱内温度及CO气体浓度的实时情况进行检测,在采棉机棉箱内出现火情隐患时及时响应启动,控制采棉机棉箱火情。通过搭建试验平台进行了系统响应试验,结果表明:系统在阴燃、温度达到籽棉燃点、出现明火3类情况出现时响应率达到80%以上,总体有效率大于90%,满足设计要求,可为采棉机棉箱防火提供一定的技术支持和理论依据。     

基于模糊PID的采棉机作业速度最优控制算法与试验

针对采棉机作业速度影响采棉效率的问题,提出基于模糊PID控制技术的采棉机作业速度实时调整算法,建立行走速度调节模型,实现采棉机作业速度最优控制。该算法通过实时获取棉花在线流量,经采棉输入负荷梯度堵塞条件约束,并将模糊算法和常规PID控制相结合,应用模糊规则和推理方法对PID参数进行在线整定,实时调节行走速度,实现作业速度最优控制。借助基于FPGA的硬件控制器在4MZ-5型采棉机上进行了试验研究。试验表明:所提出的算法可以根据棉花在线流量当量大小实时调整作业速度,提高了采棉机作业效率;有效避免了因采棉量过大造成的输棉管堵塞故障,提高了采棉机智能化水平。     

统收式采棉机输送系统关键部件的设计分析

针对统收式采棉机采摘头处以及输送管道中棉花容易堵塞、输送不畅等问题,加入机械输送装置——横向螺旋输送器,并且对输棉管道进行优化设计分析,确定输送风速、输送风量等相关参数。同时,利用Solidworks对它们进行三维建模,从而有效地解决了统收式采棉机输送系统存在的问题。     

采棉头可拼装式采棉机液压系统的设计

采棉技术的自动化、机械化和智能化是新疆棉花产业的发展方向,也是促进新疆地区经济发展的主要手段之一。通对新疆机采棉市场的调研,结合新疆自身机械化的程度,设计了一种适用于新疆中小棉农采棉机的液压系统,并对该系统中的液压元件进行了选型设计。应用该液压系统的采棉机能有效地替代人工采棉,降低棉花成本,提高棉农收入。该系统最大的优势在于系统结构简单且能安全有效地完成各项功能,在此基础上用三维设计软件UG设计了液压集成块。同时,通过实验验证了该液压集成块的功能,达到了预定的功能要求,可为采棉机液压系统的设计提供理论指导。     

凯斯采棉机棉花产量监测系统

为了及时、准确测报采棉机作业地块的棉花产量,凯斯公司和AGLeader公司合作试验生产的棉花产量监测系统安装在2555型系棉机上。这是当今机采棉领域世界领先水平的技术装备。当这套系统和全球定位系统连接时,利用贮存卡上的各项数据汇总通过台式计算机软件便可产生该地块的棉花产量分布图。其工作原理是：首先在采棉机输棉管道上安装一套光学感应传感器（发射器及接收器）,作业时,籽棉从滚筒输送到管道,棉流的体积、流速立即由光学感应产生信号,通过一系列线路传递到驾驶室中的PF3000棉花产量监测器中,通过电脑计算立即在显示屏上出…     

基于嵌入式云计算平台的采棉机监控系统设计

为了提高采棉机的自主导航能力,实现采棉机路径规划的在线控制,对采棉机的智能监控系统进行了设计研究,并将多嵌入式平台引入到了智能控制系统中,采用云处理计算方式对多平台节点进行连接,实现了采棉地块视频采集和处理的实时性和智能化。为了验证智能监控系统的可靠性,在棉田对采棉机的智能监控系统进行了实地测试和功能验证。通过测试表明:该监控系统可使采棉机完成路径规划,能够高精度地完成路径在线追踪,其采净率高、落地棉率和含杂率较低,符合大型机械采棉自动化设计的需求。本次研究为云处理技术在嵌入式平台上的应用提供了有效解决方法,对于大型智能机械装备自动化和信息化监控仪器开发具有指导和借鉴意义。     

新的圆形模块采棉机

2007年9月John Deere在美国正式公布7760自动推进采棉机,新型采棉机上携带圆形模块系统。在采摘棉花的时候,7760采棉机将建立一个圆形模块,它用保护薄膜把棉花包起来,保护棉花纤维和种子品质,从而把采棉和运输途中的棉花损失降至最低。在采摘棉花的时候,机器不需要停下来,采棉机把圆形模块放在棉田尽头,等待随后把它们运送到棉花     

基于GIS和GPS的采棉机跨区作业调度与服务系统设计

精细农业是21世纪农业发展的主要方向,随着农业机械化的深入发展,农机规模作业和跨区域作业已成为趋势。为此,针对兵团棉花机械收获实际,将GPS与GIS技术相结合,设计了一套采棉机实时监控、调度与服务系统。该系统可实现在遥感影像地图上实时显示采棉机的位置,对采棉机作业进行监控,辅助农机管理人员科学有效地对采棉机进行调度和管理,从而提高采棉机的作业效率和机采棉公司的经济效益。     

机采棉生产效益与釆棉方式选择的研究

通过田间生产考核和用户走访调查,分别对传统的人工采棉以及国产复指杆式采棉机和国外大型采棉机采棉作业经济效益进行分析,依据经济效益和生产规模,提出采棉机经营者机具选型和植棉户采棉方式选择的建议:采棉机经营者作业面积在53hm2以上即可选配复指杆式采制机,作业面积在174hm2以上可选配复指杆式采棉机或者摘锭式采棉机。植棉户种植面积16hm2以上可以购买复指杆式棉机,种植面积62hm2以上可购买复指杆式采棉机或者摘锭式采棉机。     

采棉机的发展与关键技术

机械技术融入农业生产,能提升生产力,促进农业经济发展。采棉机的应用有效降低了采棉劳动强度,实现了机械化、自动化采摘。在以往采棉劳动中,收棉用工成本高,降低了效益。而采棉机能代替人工作业,节约了生产成本。且采棉质量较高,一定程度上提升了棉花种植效益。机械采棉将成为主流趋势,探讨采棉机发展与关键技术,对机械采棉技术持续发展有重要意义。因此,文章针对采棉机的发展与关键技术展开探讨和分析。     

统收式采棉机清理装置的研究现状

统收式采棉机将作为经济型采棉机首选机型进行研究,期望通过研究使其适应新疆的高密度种植模式,成为解决新疆棉花机械化收获的一种新选择。在机采棉清理过程中,统收式采棉机清理装置主要清除铃壳、枝秆和青铃等重杂。利用籽棉与杂质颗粒大小、密度、表面状态弹性、硬度等的差别,借助刺钉滚筒或锯齿滚筒与有关工作部件的配合,将密度大于或小于籽棉的杂质从籽棉中分离出去。同时,介绍了几种统收式采棉机的机械清理装置。     

采棉机刀具磨损监测系统设计——基于嵌入式图像处理系统

为了提高采棉机的故障自我诊断水平,实现采棉刀具磨损量的在线监测,将嵌入式图像处理系统引入到了采棉机监测系统中,有效地提高了采棉机刀具状态智能监测水平。采棉机刀具磨损监测的嵌入式图像处理系统以PC机作为核心处理器,采用图像分段增强技术,重点对刀具磨损感兴趣部分进行阈值分割,然后进行磨损面积计算,最后对刀具磨损严重的情况进行预警。为了验证采棉机刀具智能监控系统的可靠性,在棉田对采棉机监控系统进行了实地测试和功能验证。测试结果表明:利用该监测系统可以成功地测量采棉机刀具的磨损面积和磨损比率,对于大型农业智能机械装备自动化和信息化监控仪器的开发具有重要的指导意义。     

兵团机采棉试验取得阶段性成果

棉花机收有望在几年内获得突破。3月末于乌鲁木齐举行的“机采棉试验项目”中期评估会上,专家们对兵团该项目的进展给予了积极评价。机采棉成功的关键在于,一是收获的棉花能否达到与人工系棉近似的品质;二是由于采棉机及配套的清理设备价格昂贵,技术经济指标是否合算。自1996年初起,在国家有关部委的重视和扶持下,兵团引进和试验了美国迪尔自走式和背负式两种3台采棉机,以及清理设备,同时对新联公司等单位合作开发的国产采棉机进行试验。三年来总试验面积267hm’,包括有关配套的机械作业、农艺和加工的技术措施也同步进行。1998年…     

统收式采棉机清杂系统的设计及运动学分析

针对目前统收式机采棉含杂率比较高这一现状,对国内外采棉机清杂系统的分离方法和分离理论进行探究,明确了不同清杂系统的优点和不足,通过研究棉花及其杂质的物料特性,确定了统收式采棉机清杂系统的各部件参数。同时,对统收式采棉机清杂系统工作机理、组件结构及性能进行理论分析和仿真分析,优化了此装置的设计参数。结果表明:当钉齿滚筒的转速在300~400r/min时,清杂系统的工作情况最为稳定,清杂效率最高;当施加在出杂闭风器顶端边缘的力为20N时,其顶端位置、速度及加速度的变化是在可靠的范围之内的,出杂闭风器的工作性能稳定、性能可靠。