【摘要】：我國是世界上四大產(chǎn)棉國之一,棉花是最重要的經(jīng)濟作物,是多種工業(yè)產(chǎn)品原料的重要來源,在國民經(jīng)濟中占有重要地位,然而,在產(chǎn)棉大國中,我國的棉花生產(chǎn)機械化程度最低,尤其是南方植棉區(qū),其棉花機收水平幾乎為零。南方植棉區(qū)地勢起伏,以小田塊為主、分布不集中,其傳統(tǒng)的棉花采收主要依靠人工完成,勞動強度大、采收效率低,嚴重制約了棉花種植大面積推廣。目前,我國的采棉機主要依靠從國外進口,石河子貴航裝備有限公司生產(chǎn)的4MZ系列水平摘錠式采棉機能滿足新疆等植棉地區(qū)的采收要求,但其關鍵零部件仍然依賴于進口。其體型大,成本高,功耗多,不能滿足以個體農(nóng)戶為主的南方植棉區(qū)的采棉要求,因此為南方棉區(qū)設計體型小、結(jié)構(gòu)簡單、采收成本低的采棉機具有重要意義。本文根據(jù)南方棉區(qū)田塊大小、土壤條件和農(nóng)藝要求設計了一種小型梳齒式采棉機的采棉頭,評價采棉頭采收效果的指標是采凈率、采收籽棉的含雜率和撞落地棉損失率。為使設計的采棉頭工作時具有較高的采凈率、較低的含雜率和撞落地棉損失率,主要從以下幾個方面開展了研究：1.棉花物理特性研究。通過對“JX-013”棉種的研究得到棉株高度在110cm左右,單棵棉株棉鈴個數(shù)平均為29.7個,吐絮棉鈴直徑分布在41-59mm,棉鈴生長的最高和最低生長區(qū)域分別為102-114cm和24-33cm,籽棉與鈴殼的分離力為1.3-3.4N,為采摘方案及關鍵零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定提供數(shù)據(jù)；2.設計了采棉頭的采棉裝置、梳齒裝置和脫棉裝置。確定了采棉裝置的基本空間結(jié)構(gòu)、梳齒裝置的基本尺寸和梳齒之間的間距大小,利用Solidworks軟件對齒片、梳齒、機架等進行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,確定了關鍵零件的材料和尺寸,避免齒片、梳齒、機架等零件因變形而影響采摘效果；3.對采棉過程的關鍵環(huán)節(jié)和脫棉過程進行了動力學分析,通過對鏈傳動的運動分析、采摘齒片的運動學分析、齒片采摘籽棉能力的分析、籽棉各種狀態(tài)下的力學分析、脫棉過程的動力學分析、梳齒梳理過程的力學分析得出結(jié)論：鏈傳動的不均勻程度對采凈率的影響可以忽略；采棉頭前進速度不變,棉鈴和雜質(zhì)與齒片接觸的次數(shù)均隨鏈條轉(zhuǎn)速的增加而增多,進而棉鈴內(nèi)遺留的籽棉就越少,得到了較高的采凈率和含雜率；在一定的齒距范圍內(nèi),齒距越大,采摘效果越好,采凈率越高；脫棉盤的轉(zhuǎn)速要遠遠大于鏈條轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速越高,含雜率越低；齒片速度越快,棉枝變形的反作用力越大,齒片對纖維的打擊力越大,撞落棉損失率越高；4.對影響采棉頭工作性能的主要因素(帶齒鏈條上齒片的排列形式、齒片長度、帶齒鏈條的回轉(zhuǎn)速度以及采棉頭的前進速度)進行了單因素和多因素試驗研究, 確定了采棉頭主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的最佳組合,當選用排列方式乙,齒片長度為22mm,鏈條轉(zhuǎn)速為100r/min,前進速度為0.3m/s時,采凈率為89.74%,籽棉含雜率為10.32%,撞落棉損失率為6.24%。
【學位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S225.911

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前2條

1 張智;水平摘錠式采棉機滾筒及其關鍵零部件的改進性研究[D];新疆大學;2018年

2 孫海霞;新型摘錠式采棉機液壓驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷研究[D];新疆大學;2018年

本文編號：2760567