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。     

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。     

基于遗传算法的采棉摘锭轨迹综合研究

摘锭是水平摘锭式采棉机的核心采摘部件,是棉花采摘过程中的主要执行机构,其运动轨迹的合理性将直接影响棉花采摘效率与采净率。为此,利用ADAMS软件对水平摘锭式采棉机摘锭采摘轨迹进行仿真分析,利用解析法中的复数适量法从机构学分析的角度对采摘机构中的导向槽、曲拐进行等效替代,转化为平面四连杆机构,根据遗传算法建立轨迹综合优化模型,导入MatLab求解对摘锭相对轨迹综合演化,为国产采棉机实现以轨迹为基础的创新设计提供理论依据。     

基于ADAMS的采棉机摘锭运动规律分析及轨迹仿真

机械采棉已经成为棉花采摘发展的必然趋势,而采棉机目前仍依赖进口。进口采棉机具有较好的使用性能,但其关键部件摘锭不仅价格高而且维修困难,因此采棉机国产化首要解决的是采摘关键部件及摘锭结构优化问题。为此,主要对采棉机摘锭运动规律进行分析,基于ADAMS对采棉机采摘头关键部件摘锭进行运动轨迹仿真,获取了相关参数和轨迹,实现以轨迹为基础的创新设计。同时,判断采摘机构设计合理性,为国产采棉机采摘部件设计提供研究基础。     

采棉机火情监测系统现状及展望

新疆作为中国最大的棉花种植区,采棉机随着棉花采摘机械化技术的提高被广泛地应用。由于新疆独特的"矮""、密""、早"棉花种植模式,加上采收期炎热干燥的工作环境,采摘过程中棉花与杂质摩擦生热,易引发采棉机起火造成经济损失。故通过梳理近五年国内外有关火情监测的文献,综述了各类火情监测系统的工作方式及原理,并通过对比分析各类火情检测方式的优缺点,提出多传感器融合和火情判断的智能化是采棉机的火情监测系统的发展趋势。     

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。     

采棉机摘锭三维数字化建模与有限元热分析

摘锭是采棉机的重要工作部件,摘锭在棉花采摘过程中产生大量的热,这些热对摘锭强度造成很大影响。阐述摘锭的结构特点和工作原理,分析摘锭在采摘过程中摩擦力与相应热产生和传导的理论计算,运用SolidWorks建立摘锭三维数字化模型,在SolidWorks Simulation环境下进行摘锭摩擦产热过程的模拟仿真,揭示摘锭工作时表面温度的分布情况与变化规律,为摘锭散热性能优化和改进提供理论依据。     

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     

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...     

采棉机核心部件数控加工工艺设计优化

为有效提升采棉机结构组成的紧凑性与实用性,利用数控加工方法与理论对其核心部件进行加工工艺设计优化与仿真。依照采棉机不同工作需求及采摘棉花的物理特性,对其结构组成与工作原理进行系统理解,为采棉机加装采棉过程智能监控装置实现可控目标;对采棉机核心部件实体参数建模,避开零部件作业共振区域,采用制造特征工艺重组与优化的数控加工工艺理念,建立优化设计理论模型,依照结构化工艺设计流程,导入加工仿真软件,通过加工参数控制与给定,实现模拟仿真。此优化思路清晰,对于采棉机实体加工提供可靠的参考依据,同时为其他农用采摘机具改进提供了思路与方向。     

水平摘锭式采棉机采棉头刮棉装置的设计

0 引言 水平摘锭式采棉机利用棉花相互缠绕及易向任何粗糙表面缠挂的特性,通过使用高速旋转带钩齿的摘锭将棉花从棉铃中缠绕采出[1],因其田间适应性好、采摘质量有保障、采摘效率高,具有多次采收能力等特点,在我国广泛应用,目前国内以水平摘锭式采棉机为主[2-4].每个采棉头上都可安装刮棉装置从而提高棉花采收效率.在采棉头工作...     

摘锭式采棉机摘锭试验台测控系统设计与研究

为能够更好的监测摘锭式采棉机摘锭在采摘过程的工作状态,得到动态采摘过程中摘锭对棉花的采摘力学特性。在单摘锭试验台的基础上,重新优化原有的设计结构,研制出基于LabVIEW的摘锭试验台测控采集系统。该系统主要有驱动控制部分、数据采集、保存和上位机三部分组成,可以实时显示采集摘锭转速,输送进给速度,电流、电压和扭矩等数据和工作状态检测,且对数据进行保存的功能。测试表明:采摘装置的转速差<3%,空载时,试验台的各项参数稳定可靠,测量准确;采摘时,扭矩的范围在0.15～0.17 N·m,籽棉与铃壳的分离力约为1.32～1.47 N。本研究可以为摘锭式采棉机采摘机理和工作参数优化提供理论基础。     

刷辊式采棉机刷棉辊运动学仿真分析

阐述了一种新型刷辊式采棉机的基本结构及工作原理,运用三维设计软件建立了采摘装置三维实体模型,并利用ADAMS虚拟样机分析软件对采摘部件进行了初步的运动学仿真,获得了刷棉辊作用元件——纵向刷板的运动规律。仿真结果表明:传动系统中滚子链传动的多边形效应,使纵向刷板在采摘物料时具有一定的振动和冲击力;此外,提高刷棉辊的旋转速度,能够显著地提高纵向刷板的加速度。仿真分析的结果为刷辊式采棉机工作机理的研究,以及刷棉辊结构特征、配置参数的研究,提供了一定的理论分析依据和参考。     

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。     

基于Gazebo虚拟世界的草莓采摘机器人仿真研究

【目的】提高草莓采摘的自动化水平,解放劳动力并降低采摘成本。【方法】研究小组设计了一种基于曲柄连杆机构的三爪同步夹持式采摘机器人,分析了其主要部件Kinect深度相机、六轴机械臂以及三爪夹持式采摘机械手的结构设计,并在Gezebo虚拟世界中构建了采摘机器人的模型,生成了草莓采摘机器人的末端运动轨迹,完成了该草莓采摘机器人的前期开发试验和算法验证。【结果】该草莓采摘机器人可精准地夹持草莓,减小了采摘过程中对草莓表皮的损伤,同时机械臂末端运动半径最大可达770 mm,完全满足小型辅助采摘设备的基本需求。【结论】Gazebo能真实地还原草莓采摘的自然环境,充分验证了该草莓采摘机器人的可行性,同时还可以在虚拟环境中模拟不同的任务场景,可为六轴机械臂或其他多轴运动机械的运行轨迹设计提供准确的实验数据,并为机器人的实际应用提供指导。     

铰间隙对采摘机械臂动态扰动的响应分析

近年来对采摘机器人的研究大多集中在机械臂控制方法上,忽视运动副间隙对精准性影响。为研究运动副间隙对机械臂动态扰动响应特性的影响,以研发的采摘机械臂为对象,建立多体系统动力学数学模型,采用非线性等效弹簧阻力模型及Coulomb摩擦模型建立间隙处的接触碰撞模型和摩擦模型,并嵌入到多体系统动力学模型,然后基于虚拟样机技术,建立采摘机器人机械臂动力学模型并进行仿真分析。分析结果表明:回转副精度对机械臂动态扰动特性有着明显的影响,间隙的存在使得定位精度降低,稳定性及可靠性变差。     

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。     

棉花采摘机械手机构设计及参数优化

针对国内棉花采收存在的问题,提出了运用棉花采摘机械手代替人工和采棉机采收的方法。在对棉花农业特性及收获特性分析的基础上,结合新疆棉花种植模式以及棉花采摘要求,遵循机械手设计原则,设计了一种5自由度多行采收的关节型棉花采摘机械手。为使机械手能够高效灵活地收获目标空间棉铃,尽可能减小机械臂的操作空间和结构尺寸,结合采摘对象棉铃的生长分布空间和作业要求,分析了在给定空间下的设计变量、优化目标和约束条件,建立了优化设计的数学模型,并利用MatLab优化工具箱进行编程,实现了棉花采摘机械手的机构参数优化。     

新疆生产建设兵团棉花生产机械化技术

<正>1采棉机械采棉机按采摘部件的工作原理及结构可分为两大类:一是美国约翰·迪尔公司、凯斯公司的水平摘锭自走式采棉机,二是前苏联(现乌兹别克斯坦)塔什干棉花机械局(联合体)设计制造的垂直摘锭自走式采棉机。至今两种类型的采棉机在生产中均有近70年的应用时间。其中水平摘锭式采棉机应用的地域较广,覆盖了美国、澳洲、巴西及以色列等世界主要产棉区,垂直摘锭自走式采棉机仅在前苏联棉区应用,新疆生产建设兵团引进垂直摘锭采棉     

振动式林果采摘机采摘臂动力学仿真分析

应用三维建模软件Pro/E构建振动式林果采摘臂虚拟样机模型,然后将模型导入仿真软件ADAMS中建立动力学模型,并进行采摘臂动力学仿真计算。同时,分析了采摘臂在采摘头定位以及振动过程中所受的力及力矩特性,验证了采摘臂的设计能够满足要求,并为振动式林果采摘机的物理样机优化设计提供理论参考。