【摘要】：中國是世界上生產(chǎn)棉花的大國之一，而新疆是我國優(yōu)質(zhì)商品棉的生產(chǎn)基地和出口基地，同時也是我國唯一的長絨棉生產(chǎn)基地。棉花的種植面積和種植產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)多年位居全國首位，而由于收獲期集中、勞動力短缺致使每年的大量棉花得不到及時采摘。因此，棉花機械化和自動化采收，是實現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要途徑。多年來少數(shù)國家壟斷了采棉機制造的核心技術，機型單一價格昂貴，這遠遠不能滿足新疆地區(qū)的實際生產(chǎn)需要。因此，研制具有自主知識產(chǎn)權、打破市場的壟斷、生產(chǎn)性價比高的國產(chǎn)采棉機，推動國內(nèi)采棉機的發(fā)展，意義重大。本文研究的統(tǒng)收式采棉機便是對該思路的一個大膽嘗試，通過現(xiàn)代機械設計方法和研究分析方法，對輸送系統(tǒng)和六滾清雜系統(tǒng)進行研究和改進，旨在保證統(tǒng)收式采棉機高采凈率的前提下，減小輸出棉花的含雜率。具體研究內(nèi)容簡單介紹如下： （1）分析了國內(nèi)外清雜系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)，明確了現(xiàn)有機型清雜系統(tǒng)的工作結構與原理，，提出了本文的研究內(nèi)容、方案和研究目標，之后分析了雜質(zhì)的形成與清雜條件進而研究了清雜原理和清雜方法，結合統(tǒng)收式采棉機自身的特點，采用氣力和機械協(xié)同清雜的方法，確定了清雜系統(tǒng)的整體方案。 （2）從采摘棉混合物物料特性的測定入手，采用隨機抽樣測算了中棉293和中棉486的各物理量，測試了其懸浮特性、物料密度、采摘物質(zhì)量和含水率等，為氣力輸送系統(tǒng)的管道設計、結構設計和參數(shù)確定奠定了研究基礎。 （3）通過對比分析的方法，確定了風送清雜系統(tǒng)的基本結構和相關參數(shù)，包括物料輸送量、輸送過程中物料的壓力損失以及輸送管道的曲率半徑、風機的型號等，利用Solidworks軟件建立了風送系統(tǒng)三維模型，利用Fluent軟件對風送系統(tǒng)的流場進行數(shù)值模擬和分析。 （4）結合統(tǒng)收式采棉機的特點，根據(jù)清雜系統(tǒng)的設計原則和技術要求，運用Pro/E軟件對六棱柱型六滾清雜機構和刺釘、格條柵等進行了分析設計、優(yōu)化相關參數(shù)。利用Adams軟件分析了刺釘滾筒在受不同作用力時的振動情況和在不同轉(zhuǎn)速條件下，棉花的運動情況。得到滾筒的轉(zhuǎn)速越大，棉花的運動也越劇烈，隨著轉(zhuǎn)速的繼續(xù)增加，棉花的運動逐漸趨向于有規(guī)律的變化。 本文的研究結果對統(tǒng)收式采棉機機載清雜裝置的設計和優(yōu)化具有實際指導意義，為今后籽棉清理機械的研制提供理論依據(jù)和科學指導。
【圖文】：

1.間道活門 2.開滾設備 3.塵格 4.廢棉箱 5.豪豬打手 6.供棉羅拉 7.棉箱 8.下?lián)u柵 9.上搖柵 10.凝棉器 11.間道活口 12.輸棉管 13.出棉管圖 1-1 蘇聯(lián) OH-6-Y 型六滾筒清棉機Fig.1-1 The six cylinder picker of OH-6-Y in the Soviet Union 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國的采棉機研究 1950 年起步，一直就受國外采棉機的影響。上世紀 80 年的棉機種類單一，主要靠仿制蘇聯(lián)的設備或者直接進口，研制僅僅停留在單機代末，山東棉花機械公司在相關單位的協(xié)助下，率先研制出了 121 軋花新工藝設備，并于 1990 年 11 月底通過了國家級驗收[24]。之后，邯鄲棉花機械廠生產(chǎn) 型籽棉清理機。再之后，山東棉花機械公司、河北邯鄲棉花機械廠和中棉工業(yè)引進、研制出新設備。目前國內(nèi)的棉機公司有 100 家左右，主要代表包括山東公司、河北邯鄲棉花機械廠和中棉工業(yè)公司，生產(chǎn)的機械有籽棉清理機、清分離器、傾斜式籽棉清理機、提凈式籽棉清理機和沖擊式籽棉清等，原理與國清理機械大致相同[25]。新疆方面，1995 年兵團機采棉試驗項目立項。投入資金元進行機采棉棉種選取試驗，機采棉栽培模式實踐，機采棉選擇脫葉劑的應用經(jīng)過十幾年的探索，取得了棉花機械采收大量經(jīng)驗，機械化采收棉種植體系基

圖 1-2 籽棉分離器Fig.1-2 Seed-cotton separator圖 1-3 傾斜六滾籽棉清理機Fig.1-3 Tilt to one side six gun seed-cottoncleaner
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S225.911

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本文編號：2522053