梳指式采棉机关键部件设计与仿真

为了提高机采棉普及率,结合新疆棉花品种、种植特点、气候条件以及收获要求,以梳指式采棉机作为研究对象,提出关键部件采摘台和清铃机的设计方案,同时结合虚拟样机技术和运动学分析技术,使用Pro/E建立清铃机的虚拟样机,运用ADAMS对关键部件进行运动学仿真,所获得数据可为更深入研究提供依据。     

梳指式采棉机关键部件的设计与仿真

采摘台和清铃机是梳指式采棉机的重要组成部分,其工作性能直接影响整机的各项工作指标,但该技术在我国还不成熟。通过对梳指式采棉机的工作原理进行研究,分析其结构,并采用Pro/E建立整机三维模型,利用ADAMS进行运动学仿真,并根据仿真结果验证结构的合理性,为更深入的研究提供数据基础。     

梳指式采棉机关键部件的动力学分析

采摘台和清铃机作为梳指式采棉机的关键组成部分,其技术在我国还不成熟。为此,以梳指式采棉机关键部件作为研究对象进行动力学分析,并采用Pro/E和UG的有限元分析来验证其结构和参数的可行性;通过物理模型的建立及结构的优化分析,为采棉机的研发提供了数据基础,对我国机采棉技术发展具有重要的意义。     

梳夹式红花采摘试验台的设计与试验

目前,红花丝的采摘主要靠人工采摘,劳动强度大,效率低,严重限制了红花产业化发展。为实现红花丝机械化采摘,研制了一种梳夹式红花采摘试验台。采摘试验台主要由控制箱、采摘头、动力传动系统及限位机构组成,采用端面凸轮与梳夹齿组合的方式,由限位杆将花球固定在合适的采摘位置,定、动梳齿夹紧花丝一并旋转,实现红花花丝与果球的分离。试验台旨在为红花采摘机的研制提供试验测试平台,工作性能稳定,为梳夹式红花丝采摘机的设计提供了基础条件。     

滚筒式采棉机采摘头的设计与研究

棉花收获机械化已经成为我国棉花产业发展中亟待突破的问题。目前,国内使用的采棉机90%都是进口的,进口采棉机中又以水平摘锭采棉机为主。水平摘锭采棉机具有工作可靠、性能稳定和工作效率高等特点,得到了农业专家和使用单位的认可。但由于水平摘锭结构复杂、加工难度大、价格昂贵,棉花生产企业难以承受,导致短期内采棉机数量不可能大幅度增加。为此,通过对滚筒式采棉机采摘头的结构设计和研究,建立了滚筒运动轨迹方程,讨论了采棉机行程速比系数k值的选择,从而为滚筒式采棉机的发展提供理论依据。     

梳脱式采棉机采摘装置的研究

新疆是我国重要的棉花种植基地,目前,全疆棉花种植面积约133．33万hm^2常规的人工采棉生产效率低、收获期长,用工量大、作业条件艰苦、劳动强度大,每到采棉季节,不仅要动员机关干部、职工、学生一起参加采收,还需从省外雇佣百万劳工帮助采棉。尽管如此,仍有大量的后期花因缺乏劳力采收而损失。此外,大批外省拾花工集中到新疆拾花,给当地的交通、住宿、社会治安带来诸多问题。因此,人工采收已不适应当前棉花生产的发展需求,大力发展和推广机械采收已迫在眉睫。     

自走型梳脱式采棉机的设计与研究

针对人工采摘棉花费用不断上升、植棉成本较高的问题,依托多项关键自有专利技术,研究设计了一种自走型梳脱式采棉机,并重点论述了关键部件的工作原理、结构、三维建模和整机试验情况。该机型能适用于多种棉花种植模式,可一次性完成棉花采摘和清杂两项工序。田间试验结果表明,该机的采摘率≥93%、落地棉率≤5%、含杂率≤20%,主要性能指标达到设计要求。     

斜置双螺旋梳指式辣椒收获试验台设计

根据贵州山地辣椒种植的辣椒收获需要,设计一台小型、适合山地作业的斜置双螺旋梳指式辣椒收获试验台。试验台主要用于对斜置双螺旋辣椒收获原理进行试验,通过调节试验台螺旋辊倾斜角度、螺旋梳指长度及螺旋辊转速得到辣椒的采摘数据,进一步研究其漏采率、破损率等关键技术参数。试验台螺旋辊倾斜角度调节值为30°、35°、40°、45°、50°、55°,螺旋梳指长度调节值为105、110、115、120、125、130mm,螺旋辊转速调节范围为150～300r/min,两螺旋滚间距调节范围为220、230、240、250、260、270mm。     

采棉机采摘滚筒运动规律的研究

针对我国采棉机的发展现状,着重对水平摘锭式采棉机的采摘原理及运动规律进行研究,建立运动仿真整体模型;在运动仿真模块中得到导向槽轮廓线,提取轮廓线数据;在Matlab的基础上对所提取的数据进行处理,应用其得出的函数表达式在三维建模软件中进行重建。在运动仿真模块中,得出水平摘锭在整个采摘运动过程中的位移、速度和加速度曲线波动图,并对其进行探讨分析,为研究采摘滚筒水平摘锭采摘运动规律提供有益的参考。     

水平摘锭式采棉机采摘机构运动特性研究与试验

为探究速比系数对采棉机采摘特性的影响,本文建立采摘头采摘机构的运动模型,得出摘锭末端点运动轨迹方程,并结合新疆机采棉种植模式分析了摘锭运动轨迹对棉花采摘质量的影响。利用SolidWorks软件建立采摘机构三维模型,导入Adams软件对采摘机构进行运动学仿真分析,仿真结果为:当速比系数1.15<λ<1.3时,采摘机构形成的运动轨迹较好,有利于采棉机采摘。使用棉花采摘性能试验台进行采摘试验验证,试验结果表明,当速比系数1.15<λ<1.3时,棉花采净率均大于93%,撞落棉损失率均小于2.5%,采摘质量均满足棉花收获技术要求,试验结果验证理论分析和运动仿真的正确性,可为采棉机速度匹配和采摘机理提供理论依据。     

梳齿式采棉机籽棉清理装置的研制

针对现有采棉机结构复杂、维护成本高以及采收后棉花含杂率高等问题,设计了梳齿式采棉机,首次将清杂装置与采摘台同机使用,降低了籽棉的含杂率.工作时,刺钉滚筒将籽棉打松,并输送到除杂筛网表面,通过与网面的摩擦,使粒径小的杂质与籽棉脱离.随后,籽棉被抛掷到锯齿滚筒上,根据籽棉与杂质在锯齿滚筒上的反弹性能和附着力的不同,使铃壳、僵瓣在惯性离心力的作用下与籽棉分离.田间试验表明:该清理装置工作顺畅,纯小时生产率为2t/h,籽棉含杂率为16%,将籽棉送美国原装机采籽棉生产线进行试轧,综合等级达到3级,纤维长度29mm,12mm以下的短绒含量为8.3%,性能达到设计规范要求.     

梳齿式采棉机籽棉清杂系统参数优化

采用二次回归通用旋转组合设计,对籽棉清杂系统的参数进行优化.试验结果和分析表明:影响籽棉含杂率的主要因素是刺钉滚筒转速、锯齿滚筒转速和刷棉滚筒转速,按重要性排序为锯齿滚筒转速、刷棉滚筒转速和刺钉滚筒转速.确定的最优组合为锯齿滚筒转速291 r/min、刷棉滚筒转速695 r/min和刺钉滚筒转速367 r/min,此时含杂率为15.10％.     

梳齿式棉花收获机的试验与研究

详细介绍梳齿式棉花收获机的部件构造和工作原理,以及梳齿式棉花收获机在我国新疆的适应性试验情况,针对试验中出现的问题进行了细致的分析,为进行梳齿式棉花收获机的研究改进提供了依据。     

带清理装置的梳齿式棉花采收台设计

根据梳齿式采棉机采收台和清理装置的工作原理,针对4MCS-300梳齿式棉花收获机含杂率高的问题,设计了一种带清理装置的梳齿式采收台;并在采收台上增加清理装置,棉花由梳齿采摘下来后,直接进行清理工作。该设计主要进行对带清理装置梳齿式采收台整体结构设计,采收平台、输送系统和清理系统方案设计以及主要工作部件的设计。通过样机田间试验表明,带清理装置的采收台含杂率为11.9%。该采收台降低了籽棉含杂率,提高了清理质量,对梳齿式采棉机的推广有重要的意义。     

梳齿式采棉机采收性能影响因素的试验研究

针对梳齿式采摘器工作易堵塞、工作性能不稳定等问题,以主要影响因素梳齿间距、行走速度和拨棉轮转速为研究对象,对其进行正交试验和方差分析,确定各因素对采收性能的影响规律及较优工作参数组合.田间试验表明:当梳齿间距(两角铁中线距离)为50mill、行走速度为35m/min以及拨棉轮转速为48r/min时为最优作业组合.此条件下,该装置的采净率为95.7%,生产率为31.2kg/min,工作性能达到技术规范要求.     

手持式小型采棉机的设计与改进

根据新疆棉花采收的特点,设计了一种小型采棉机。运用工程软件进行优化设计,依据三维仿真模型制造出样机。通过田间试验,验证了其结构可靠性和采摘性能,对使用中存在的问题提出了解决办法并设计生产了改进样机,使产品更具有推广价值。     

采棉机GPS导航监控终端软硬件设计研究

根据目前车载导航终端的发展状况,结合新疆采棉机作业时的具体需要,设计了一套适合农业机械的基于ARM处理器的车载导航监控终端。设计时采用了S3C44B0X处理器作为硬件平台,在该处理器上移植μC/OS-Ⅱ操作系统,利用该操作系统上的资源编写程序实现GPS和GPRS功能在车载导航终端上的应用。移动终端通过GPRS无线网络传输模块将采集到的信息传送到监控中心,从而实现了对采棉机车辆进行监控和管理,有较高的使用价值。     

软摘锭采棉机清杂装置的设计

针对机采棉含杂率比较高这一现状,提出了一种棉花和杂质相分离的软摘锭采棉机六辊清杂装置的机械设计方案,包含了主要零部件的设计、组成及工作原理.该装置采用刺钉滚筒和锯齿滚筒相结合的分离方法,可以有效底除去棉花中的大杂物(铃壳、棉杆、青桃等)和小杂物(碎棉叶、不孕籽等),防止棉纤维破损,提高棉花的质量.