铲刀式拔棉秆机阻力分析

以铲刀式拔棉秆机械的工作部件为研究对象,分析其受力和各项功耗,得出各项阻力在总阻力中所占的比例关系。根据各参数与总阻力之间的数学关系建立函数图像,分析得出影响牵引阻力的主要参数与阻力之间的关系,结合试验进一步得到铲刀参数间的优化组合。为铲刀式拔棉杆机械的进一步优化设计提供参考。     

夹持辊式棉秆拔取装置设计与试验

针对现有棉秆收获机械拔断率、漏拔率高,作业时需对行等问题,设计了一种夹持辊式棉秆拔取装置。该装置主要由棉秆拔取机构、棉秆输送机构组成,通过对棉秆拔取机构作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证棉秆拔取装置工作的可靠性与作业性能,以机具前进速度、上拔秆辊转速、机具前进速度与拨秆轮线速度比值(简称速比)作为试验因素,棉秆拔断率、漏拔率为试验指标进行了三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析了各因素对棉秆拔取装置作业性能的影响,并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明：影响棉秆拔断率的因素主次顺序为上拔秆辊转速、机具前进速度、速比;影响棉秆漏拔率的因素主次顺序为速比、机具前进速度、上拔秆辊转速。优化后的工作参数为：机具前进速度0.60 m/s、上拔秆辊转速46 r/min、速比0.50,以此参数组合进行田间试验,得到棉秆拔断率为3.68%,漏拔率为5.19%,与理论优化值相对误差不超过5%,研究结果可为棉秆拔取装置的设计提供参考。     

两种拔秆机构功耗及拔秆效果对比分析

文分析了两种拔秆机构的功率及阻力消耗,为设计拔棉秆机提供参考。试验表明:铲刀拔秆机构阻力消耗小,但在实际生产重易挂棉秆,产生壅土现象;提辊拔秆相对铲刀机构阻力消耗大,但工作平稳可靠。     

我国棉秆机械收获技术现状分析及对策研究

棉秆是一种重要的潜在农业生物质资源,其在农畜业、工业、能源、环保等领域有着十分广泛的用途。棉秆人工收获劳动强度大且生产率低,进行棉秆机械化收获相关技术研究,将为棉秆资源的综合利用提供条件。本文分析棉秆力学特性研究现状,提出后续研究中应对棉秆剪切、压缩过程中的变形规律进行综合分析,同时考虑实际拔秆作业中多个作用力的耦合机制;分析起拔收获阻力研究中尚存在的问题,为获取棉秆起拔阻力参数及其综合影响因素,需进一步开展多因素试验、仿真研究;针对目前棉秆机械收获技术的特点,将现有棉秆收获机分为对行式和不对行式两大类,分析两种类型收获机的收获原理、作业特点及各自存在的问题,得出从节能降耗、绿色发展的需求出发,应加强基于对行起拔技术的棉秆联合收获机的研发,并结合不同地区棉花种植特点,提出因地制宜开发适用棉秆收获装备的对策。     

棉秆起拔力的影响因素与试验研究

为了探讨棉秆直径、土壤条件(土壤含水率与土壤坚实度)、棉秆起拔角度对棉秆起拔力的影响,设计了一种简易棉秆起拔力测量装置并在田间对棉秆进行了起拔阻力测试试验。以棉秆直径、土壤条件为影响因素对棉秆起拔力分别进行单因素试验分析,并在单因素试验的基础上,采用二因素三水平正交试验方法,研究分析了棉秆起拔角度、土壤环境条件对棉秆起拔力的影响。试验结果表明:棉秆起拔力随着棉秆直径的增大而增大,并呈正线性相关关系;棉秆起拔角度、土壤条件对棉秆起拔力影响显著,主次顺序为棉秆起拔角度、土壤条件;试验条件下最佳起拔角度为30°,最佳土壤条件为土壤含水率16.8%、土壤坚实度330kPa。该研究为棉秆收获机械的设计及其作业时间提供了参考,有利于减少功率消耗及提高棉花秸秆的收获效率。     

棉秆拉拔阻力的研究

为研究收获期的棉秆根部直径和土壤硬度对棉秆拉拔阻力的影响,为棉秆拔秆收获机械的设计和使用提供参考依据,在山东省无棣县棉花生产全程机械化示范基地进行了棉秆拔秆试验,采集了棉秆拉拔阻力、根部直径和土壤硬度的数据。试验结果表明:在较长时间跨度里,棉秆的拉拔阻力变化很大,呈先增大后减小的趋势。已采集的6批次数据中,第2批次(2014.12.26)棉秆拉拔阻力最大,单株棉秆最大拉拔阻力为1031.6N,平均拉拔阻力为679.0N;第6批次(2015.03.21)棉秆拉拔阻力最小,单株棉秆最大拉拔阻力达到471.1N,平均拉拔阻力为340.76N。对采集的数据进行的回归分析表明:同批次的棉秆拉拔阻力与棉秆根部直径成正相关关系,直线回归关系不显著;同批次的棉秆拉拔阻力土壤硬度成正相关关系,直线回归关系不显著。     

齿刀安装方式对棉秆收获性能影响与试验研究

横辊式不对行拔棉秆机影响拔净率的关键部件是拔茎辊。为进一步提高拔茎辊的棉秆拔净率,对V型齿刀在刀轴上的不同安装方式拔棉秆做了力学对比分析和田间试验对比分析。结果表明,V型齿刀在刀轴上采用切向安装的方式拔棉秆拔净率高于采用径向安装的方式。     

基于响应曲面法的移动式棉秆拔取力测试装置设计及试验研究

针对目前我国棉秆资源利用率低下,棉秆回收机械急需深入发展等问题,设计一种移动式棉秆拔取力学参数性能测定装置。以起拔阻力F作为响应指标,基于响应曲面分析法,利用Design Expert软件设计三因素三水平试验,选取起拔角度、机具前进速度、土壤含水率为影响因素,建立响应面三维模型,得出:棉秆起拔角度、土壤含水率、前进速度的p-vaule分别为0.001 6、0.006 4、0.002 3都小于0.05。各试验因素对棉秆起拔力影响显著顺序为起拔角度前进速度土壤含水率。大田试验结果表明棉秆测力装置最佳的起拔条件:前进速度为1.0 m/s,土壤含水率17.86%,棉秆起拔角度30.03°,平均起拔力为343.764 N,误差小于5%,该装置为棉花秸秆收获机械的研究提供依据及实验参考。     

棉秆联合收获机关键部件设计与试验

为解决棉秆机械化收获中漏拔率高、拔净率低的问题,研制一种集棉秆拔除、打捆于一体的不对行棉秆联合收获机。采用由拔秆辊、清理辊和强制输送辊组成的三辊式拔棉秆台,突破棉秆拔除难的瓶颈问题;采用底板有漏土孔的链板输送装置,通过孔沿翘起的方式增加棉秆在输送过程中的震动,有效地减少棉秆压捆中的泥土含量;采用先切段再打捆的方式,解决棉秆在进入打捆装置前输送不畅的问题。本文着重对棉秆拔取过程和V形齿板进行分析,建立推拔棉秆的力学模型,推导出影响棉秆拔除的相关因素及影响方式。通过田间拔棉秆试验表明:该机具能够一次性完成棉秆的拔除、输送、清土、切段、打捆等工序,并且拔净率达70%以上。     

棉秆拔除相关技术研究现状

棉秆拔除是棉秆收获的关键技术和首道工序,研究棉秆拔除技术对棉秆资源化利用具有重要意义。棉秆拔除效果与棉秆、土壤的物理特性参数以及拔秆机构的结构形式、工作参数密切相关。当前缺乏合适的棉秆拔除机械,制约了棉秆资源的收集和利用。本文从棉秆力学特性、棉秆拉拔阻力以及拔秆机构三个方面对现有棉秆拔除相关技术研究现状进行梳理分析,并对其发展前景和研究方向进行展望,建议开展系统性研究,为棉秆拔除机构的设计与应用提供理论依据。     

棉秆集条与残膜回收联合作业机设计

介绍了棉秆集条与残膜回收联合作业机的工作原理及其基本结构,重点对传动系统与棉秆集条系统和残膜回收系统间的传动关系进行分析,通过对残膜回收系统中的挑膜机构进行详尽分析得出挑膜滚筒上凸轮参数的优化组合.样机试验效果表明,该联合作业机原理上可行.     

机收棉田残膜混合物粉碎揉丝装置设计与试验

针对机收残膜混合物资源化利用困难、现有粉碎与揉丝装置处理的残膜混合物不满足白星花金龟幼虫适口性等问题,设计了一种残膜混合物粉碎揉丝装置,利用粉碎揉丝技术对残膜混合物进行加工处理以满足白星花金龟幼虫的适口性。该装置主要由粉碎装置、输送装置和揉丝装置等组成,通过对残膜混合物粉碎、揉丝装置作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证残膜混合物粉碎揉丝装置的作业性能,以粉碎辊转速、揉丝辊转速与揉丝辊间隙作为试验因素,残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率、棉秆揉丝率为试验指标进行三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析了各因素对残膜混合物粉碎揉丝装置作业性能的影响,并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明：影响残膜破碎合格率和棉秆粉碎长度合格率的因素大小顺序为粉碎辊转速、揉丝辊间隙、揉丝辊转速;影响棉秆揉丝率的因素大小顺序为揉丝辊间隙、揉丝辊转速、粉碎辊转速。优化后最优工作参数组合为：粉碎辊转速13.0 r/min、揉丝辊转速60.0 r/min、揉丝间隙1.6 mm。以此参数组合进行试验,得到残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率和棉秆揉丝率平均值分别为90...     

刷辊式采棉机刷棉辊动力学分析

介绍了刷辊式采棉机采摘装置的结构和采摘机理,采用三维建模软件Pro/E建立采摘装置的三维模型,并通过有限元分析软件ANSYS Workbench对刷棉辊进行模态分析,得到其固有频率和振型,为避开共振区和结构优化设计提供理论依据。同时,对纵向刷板进行瞬态动力学分析,计算出应力的大小和分布规律,为采摘部件的改进提供理论参考。     

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％.     

4MZ-5梳齿式采棉机采摘头工作参数的确定

通过介绍4MZ-5型采棉机采摘过程中各影响因子对采摘效果的影响,确定工作在不同种植模式下的最佳入地角度;同时,对梳齿倾角、形状、材质、压棉辊等因素对棉花采摘输送的影响也进行了分析,进而提出了合理的工作参数,为4MZ-5型采棉机进一步研究做理论支撑。     

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。     

滚筒式棉花覆膜装置设计与试验

针对山东省棉花种植的农艺要求,研制了一种可调滚筒式棉花覆膜装置。该装置由开沟圆盘、仿形压膜轮、覆土圆盘和覆土滚筒等部件组成。重点设计了仿形压膜轮装置,分析优化了开沟圆盘和覆土圆盘的结构参数。田间试验结果证明:该装置的适应能力强、调节方便,可与大型棉花播种机配套使用,覆膜效果稳定,膜边覆土厚度≥40 mm,膜上覆土厚度≥30 mm,作业指标优于相关行业标准。      

小型手扶自走式棉田培土机的设计与试验

针对棉田中耕培土机耕深不稳定、培土效果差、易损伤棉株等问题,结合农艺要求,设计了小型手扶自走式棉田培土机。通过理论计算与研究确定了整机动力等技术参数,同时对旋耕培土刀和行走轮进行了设计和改进,并运用有限元方法对培土刀和刀辊进行了静力学分析,确定了培土刀参数,提高了机器的碎土和抛土能力,其培土的深度和宽度均可调节,减少了对棉株的损害。试验表明:该机满足棉花培土作业的农艺要求,实现了棉田培土的机械化作业。     

棉秆重组材施胶机研制

半固态高粘度胶黏剂施胶机是环境友好型棉秆重组材制备的重要设备。为此,针对KGM/CA/PVA三元共混胶粘剂的流动性较差、不便输送等特点,设计了一种齿辊式棉秆重组材施胶机,该机由1对环状齿辊、1个减速机齿轮和皮带轮传动机构构成。用试制的样机对不同固形物含量的胶粘剂进行施胶试验,采用疏解挤压方式辊胶,得到该机的喂入量为2.35kg/min,施胶量可达0.98kg/min,,获得了较好的施胶效果。