水平摘锭式采棉机摘锭轨迹特性研究——基于ADAMS与MatLab

水平摘锭式采棉机是一种高精度、高精准作业要求的大型棉花收获机械,其关键部件-采头机构(尤其是摘锭)的运动合理性直接影响采摘性能。为此,通过对水平摘锭式采棉机进行采头功能分析,以掌握其结构组成原理,为采头进行数字化建模与传动分析做准备;然后,利用ADAMS对摘锭轨迹进行仿真获得轨迹曲线;最后将仿真轨迹曲线数据信息导入Mat Lab获得曲线多项式,以此来研究探索摘锭运动的规律及其对摘锭采摘性能的影响。该研究为提高国产采棉机采摘性能提供参考。     

采棉机单摘锭试验台采摘过程试验分析

利用单摘锭试验台和高速摄像系统,对摘锭的整个采摘过程进行实时拍摄,研究分析影响采棉机采净率的主要因素有:水平摘锭转速、棉花进给速度、水平摘锭本身的材料和制造工艺、棉花开放状态、摘锭工作时和棉花之间的角度、棉绒含水率等。但每个因素作用的程度不同,在试验过程中不可能对每个因素都进行试验分析,所以把摘锭转速和棉花开放状态作为试验目标,采取单因素法进行研究。     

采棉机摘锭的制造工艺及夹具设计

介绍了采棉机采摘头的重要零件—摘锭的制造工艺和夹具设计。     

基于Pro／E的采棉机水平摘锭的三维建模

摘锭是采棉机的主要工作部件,传统研究方法是以二维平面图来表示其结构,非常抽象且不便于修改。为此,利用Pro/E对水平摘锭各零件进行三维建模、虚拟装配、模型分析和动态仿真。结果表明,研究人员可以充分利用Pro/E单一数据库管理技术,通过改变尺寸参数来方便地修改和更新零件,还可以观察零件间的相互位置关系、运动状态和进行应力分析,为后期的材料分析提供良好的基础。     

水平摘锭采棉机采摘机理及采摘力学分析

现代采棉机发展方向是一次性采收的水平摘锭自走式大型机,摘锭是采棉机的核心部件,其工作性能的好坏直接影响到采棉机的采收效果。本文主要分析了水平摘锭式采棉机的采收机理和摘锭的力学性质,并建立了籽棉纤维绕入摘锭时的力学条件及摘锭的力学模型,从而为研制性能优良的国产采棉机创造条件。     

采棉机摘锭的三维虚拟建模及有限元分析——基于SolidWorks软件

运用Solidworks软件对采棉机摘锭进行三维虚拟建模,并利用软件中的COSMOSXpress分析程序,对摘锭的径向受力和扭矩进行有限元分析,并对摘锭的材质、约束和载荷进行设定,通过分析结果对设计进行优化和改进,在确定材料的环境中优化尺寸参数,精确分析各零件的相对位置及运动状态,为加工工艺的分析提供良好的基础.     

采棉机水平摘锭的有限元分析及结构优化

水平摘锭的结构参数对于采棉机生产效率和工作性能的提高起着关键的作用。为了得到合理的结构参数,通过建立水平摘锭的力学模型,结合摘锭实际工作过程,分析摘锭受力情况,针对其摘锭失效形式,构建钩齿角度为55°、60°、65°、70°和摘锭直径为12、14mm正交组合的三维模型。同时,对建立的三维模型进行有限元分析,比较不同结构参数优化组合后的应力应变情况,确定摘锭钩齿角度与摘锭直径合理的结构参数组合,为增加采棉机水平摘锭的使用周期以及对水平摘锭在国内的研究探索提供相关的理论依据。     

水平摘锭式采棉机摘锭采棉的缠绕模型研究

在采棉机采摘室内摘锭停留的时间是有限的,要将比原来长数倍的棉花采摘下来,摘锭需要完成一定的转数。为此,以摘锭接近棉桃的方向和相对位置为依据,将摘锭采棉的缠绕模型分为重叠式和螺旋式两种,推导出棉花纤维条绕摘锭的理论转数公式,在理论上确定摘锭采棉时所需的最少转数。同时,利用摘锭转速和最少转数确定摘锭采棉时所需的时间,结合仿真分析找到摘锭转速、滚筒转速和机走速度之间合理的调整方式,使摘锭在有限的时间内完成一定的转数,保证棉花能被完整地采摘,旨在为进一步探明和掌握摘锭采摘机理的奠定基础。     

自走式采棉机摘锭的磨削性聚类分析

以自走式采棉机的摘锭部件为研究对象,考虑到摘锭在工作过程中高速旋转,摩擦大,所以在生产加工中首先解决的就是材料的选择问题.为此,通过模糊聚类的分析方法,计算和分析摘锭在加工工艺过程中的磨削性.同时,对5种不同的技术材料工艺性能进行对比,为摘锭在工艺的材料选择上提供理论依据.     

表面处理提升采棉机摘锭耐磨性能

新疆是我国总产量排名第一的棉花生产基地。近年来,随着采棉机械的发展,棉花的机械化采摘程度逐年提高。摘锭作为采棉机的核心部件,其在工作过程中与棉花摩擦缠绕进行作业,采棉时经常出现疲劳、磨损和断裂等失效现象。目前国内的摘锭主要从美国进口,价格昂贵,因此有必要对摘锭的耐磨性能进行深入研究。针对摘锭磨损大、效率低的难题,本文结合水润滑摩擦、金属表面浸润特性研究提出了一种在摘锭表面切割螺旋槽的方法,该方法能够改善其浸润特性,降低磨损、延长使用寿命,为提高采棉机摘锭的耐磨性能提供了新的思路。     

基于机构组合与变异方法的采棉机摘锭形态变异研究

摘锭是水平摘锭式采棉机的核心部件,是决定棉花采摘效率与采净率的关键因素之一,其形态布局合理性直接影响采摘性能。进口摘锭虽然有较好的工作性能,但是价格高且维修困难,因此摘锭的国产化迫在眉睫。为此,根据机构组合与变异方法对摘锭形态进行变异演化,提出新形态摘锭,并对新形态摘锭数字化建模,然后通过有限元分析软件对新形态摘锭进行分析,将分析结果与现役摘锭作对比,为国产化摘锭的设计研究提供了基础。     

基于平行轨迹导航的采棉机自动对行控制方法

为解决传统人工操作采棉机长距离对行作业时存在劳动强度大、作业速度受限和效率较低的问题,利用棉花采用卫星导航平行精准播种的特性,提出了一种基于平行轨迹导航的采棉机自动对行控制方法。首先,人工驾驶采棉机完成首行对行作业,记录RTK定位轨迹数据,并进行线性拟合,得到参考导航线斜率;然后,对后续各行收获时,在任意起点对齐待收获的棉花行,由起点坐标和参考斜率计算得到平行导航基准线;最后,采用速度自适应纯追踪算法,实现采棉机自动对行。田间试验表明,该方法能够从任意行起始位置开始自动对行,不同速度下,平均绝对横向偏差为2.91cm,最大绝对横向偏差为9.22cm,平均标准差为1.80cm,控制性能均优于手动对行,满足采棉机对行精度要求。相对机械触碰式自动对行方法,该方法不受缺株歪株影响,并且在较高速7km/h行驶时仍能保持良好的对行精度。     

水平摘锭采棉理论分析与试验

采棉机作业效率主要与采棉头的滚筒转速、座管列数和摘锭转速等参数有关,且滚筒与摘锭的转速比为固定值。本文选择摘锭转速为研究对象,从摘锭顺利摘取棉花、绕尽单个棉瓣、棉籽甩离损失3方面进行理论分析,得到满足采棉要求的转速理论条件。根据已知摘锭参数及棉花力学特性等,计算出摘锭转速为3000～4000r/min。为了验证理论分析得出的摘锭转速范围,搭建单摘锭室内试验装置,以单朵棉花的采净率、采摘时间、功率消耗和棉籽甩离率为评价指标,分为1000、2000、3000、4000、5000、6000r/min 6个试验水平进行转速单因素试验。根据试验结果,建立多指标优化数学模型,在摘锭接近籽棉速度约为0.2m/s、棉籽甩离率不大于2.5%、采净率不小于90%的条件下,摘锭转速范围为3600～3700r/min,与理论分析结果相吻合,满足棉花采摘要求。     

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。     

自动采棉机表面几何特性与数控加工技术分析

为进一步提高自动采棉机各部件加工与装配精度,实现采棉机作业效率与作业寿命的提升,以自动采棉机的组成结构及作业原理为基础,针对表面几何特性与数控加工技术进行分析.依据自动采摘机实际作业过程中出现的摘锭磨损等故障,给出自动采棉机零部件的数控加工工序模型,运用UG软件三维建模同时进行层次化的加工工艺流程设计及走刀算法优化.以...     

曲柄摇杆式分插机构的轨迹规划和运动仿真

根据曲柄摇杆式分插机构的结构特点,运用ADAMS软件,建立了乘坐式插秧机、步行式插秧机的虚拟样机模型。同时,进行了运动仿真分析,比较了两种插秧机插杆末端轨迹曲线的利弊。仿真得出了模型的末端轨迹以及插杆末端的位移、速度和加速度,为后续曲柄摇杆式分插机构的设计和制造提供了依据。     

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。     

层次分析法在新疆兵团现有采棉机选型上的应用

本文根据层次分析法,构建了较为客观的采棉机综合评价指标体系,对新疆兵团现有采棉机机型进行选型分析,从而选出适宜新疆兵团推广使用的最佳机型。     

静液压传动在采棉机上的应用

静液压传动技术在国内外大型自走式采棉机行走驱动系统上得到了广泛应用.为此,介绍了静液压传动的典型结构和3种容积调速回路的调速特性;分析了采棉机静液压传动系统的主要组成部分、工作原理及保证系统正常工作的辅助功能,并在此基础上总结了采棉机静液压传动的特点;最后,结合新疆地区采棉机使用现状,对国内发展采棉机静液压传动技术提出一些建议,希望加强该技术的理论研究与实际应用.