發(fā)布時(shí)間：2020-11-14 18:14

　　 棉花是國(guó)家的重要戰(zhàn)略物資，而新疆是中國(guó)主要棉花種植區(qū)，新疆棉花的產(chǎn)量占全國(guó)的比例越來(lái)越大，已經(jīng)超過(guò)了半壁江山。棉花是新疆的主要經(jīng)濟(jì)作物，也是新疆農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源。棉花生產(chǎn)的機(jī)械化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，犁地、整地、播種、打藥等環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，但是棉花的采摘環(huán)節(jié)仍然需要人工參與。因此要實(shí)現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)規(guī)�；�持續(xù)發(fā)展，棉花采收就要機(jī)械化。目前新疆采棉機(jī)主要是進(jìn)口的，其中主要是美國(guó)迪爾和凱斯生產(chǎn)的水平摘錠采棉機(jī)，美國(guó)的采棉機(jī)的價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修成本高等特點(diǎn)，很難廣泛推廣。目前國(guó)內(nèi)的采棉機(jī)仍在試驗(yàn)研發(fā)階段,主要有石河子福順研制的統(tǒng)收式采棉機(jī)和兵團(tuán)研制的梳齒式采棉機(jī)。統(tǒng)收式采棉機(jī)是我國(guó)獨(dú)立自主研制的,進(jìn)過(guò)最近幾年的理論研究及試驗(yàn)驗(yàn)證和完善,充分地證明統(tǒng)收式采棉機(jī)的采摘機(jī)機(jī)理可行,功能完整,采凈率高、制造成本低等優(yōu)點(diǎn);但是統(tǒng)收式采棉機(jī)含雜率較高，輸送過(guò)程中管道容易堵塞，嚴(yán)重影響了棉花的品質(zhì)，并降低了采棉機(jī)的工作效率和科研進(jìn)度。因此統(tǒng)收式采棉機(jī)的風(fēng)送系統(tǒng)的研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)成為了迫在眉睫的問(wèn)題。 針對(duì)以上問(wèn)題，本文對(duì)統(tǒng)收式采棉機(jī)風(fēng)送系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)分析和試驗(yàn)分析，主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)從采摘物的基本物料特性入手，完成對(duì)采摘物生物及物理特性的研究，同時(shí)建立試驗(yàn)臺(tái)，完成采摘物漂浮試驗(yàn)，確定采摘物的臨界漂浮速度。并通過(guò)理論分析、計(jì)算，確定風(fēng)送系統(tǒng)基本的結(jié)構(gòu)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。 (2)改進(jìn)風(fēng)送系統(tǒng)。采用完全氣力輸送模式，減少機(jī)械輸送部分，降低輸送系統(tǒng)對(duì)棉花纖維的破壞。采用喇叭口狀豎直管道入口，避免渦流的產(chǎn)生，同時(shí)合理利用氣體高速射流且產(chǎn)生負(fù)壓的特點(diǎn)，在完成輸送的同時(shí)清除棉桃、棉桿等密度較大雜質(zhì)。 (3)利用Solidworks三維制圖軟件完成風(fēng)送系統(tǒng)三維模型的建立。為構(gòu)建風(fēng)送系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)、制造風(fēng)送系統(tǒng)樣機(jī)提供參考依據(jù)。 (4)利用Fluent軟件對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)的流場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，通過(guò)分析結(jié)果對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 (5)對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)建立三維模型，通過(guò)計(jì)算和仿真模擬試驗(yàn)，最終確定在在入口1風(fēng)速為15m/s、入口2風(fēng)速為25m/s、除雜輥轉(zhuǎn)速50-60r/min時(shí)，風(fēng)送系統(tǒng)可以順利完成統(tǒng)收式采棉機(jī)采摘物的輸送工作，且可以及時(shí)清除棉桃及棉桿等密度較大的雜質(zhì)。 本文通過(guò)理論研究及試驗(yàn)分析，對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過(guò)流場(chǎng)動(dòng)力學(xué)分析進(jìn)行仿真模擬驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明：改進(jìn)系統(tǒng)能夠高效率的完成采摘物的輸送工作，并及時(shí)清除棉桃、棉桿等較大雜質(zhì)。
【學(xué)位單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S225.911
【部分圖文】：

10斯坦 60-70 30 90-95 5-摘頭的工作原理和采收特點(diǎn)，采棉機(jī)可分為選收機(jī)（收機(jī)（采摘頭摘錠無(wú)選擇性的采收，也稱摘鈴機(jī)）兩和垂直摘錠采棉機(jī)為主。而統(tǒng)收機(jī)主要有滾筒結(jié)構(gòu)和主要有美國(guó)迪爾和凱斯兩家公司生產(chǎn)的水平摘錠式采開(kāi)始棉花收獲機(jī)械的研究，1949 年棉花實(shí)現(xiàn)機(jī)械采摘972 年棉花采摘全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化[10]。目前主要使用的棉機(jī)（the spindle picker），另一種為滾筒板刷式的采棉機(jī)（the spindle picker）棉機(jī)可分次或一次（視棉花吐絮率高低而定）采收吐壓系統(tǒng)、自走底盤、駕駛室（含室內(nèi)操縱系統(tǒng)）、氣監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)、淋潤(rùn)系統(tǒng)、機(jī)具外圍防塵

筒旋轉(zhuǎn)由采摘室經(jīng)柵板退出進(jìn)入脫棉區(qū)，高速旋轉(zhuǎn)的脫棉盤將脫下的籽棉被氣流自集棉室經(jīng)輸棉管道輸送至棉箱。摘錠隨采摘，淋洗去植物汁液和泥垢（以利于下次采棉和脫棉），然后重新式的采棉機(jī)斯州、俄克拉荷馬州、路易斯安那州東北部等棉花產(chǎn)區(qū)廣泛使用。那里棉花植株小，纖維短，生長(zhǎng)緊密，使用水平摘錠采棉機(jī)的產(chǎn)區(qū)，且購(gòu)買昂貴的水平摘錠采棉機(jī)導(dǎo)致棉花生產(chǎn)成本增加[12]馬州農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站對(duì)滾筒摘錠性質(zhì)和構(gòu)造做過(guò)一定的研究，對(duì)滾筒究表明，與水平摘錠相比，使用高精度儀器檢測(cè) HVI 時(shí)，在棉長(zhǎng)度、均勻度等方面，差異并不明顯[13]。聯(lián) 1924 年開(kāi)始研制采棉機(jī)械，主要采用的是垂直摘錠式采摘頭。 31.6％，目前達(dá)到 60％，全蘇現(xiàn)擁有采棉機(jī) 3.3 萬(wàn)臺(tái)[14]。前蘇棉花采摘器研究。流式鋸齒滾筒棉花采摘器（見(jiàn)圖 1-2）

16-6 采摘物在垂直管道中的受力Stress analysis of picking objects in道中氣流速度V 小于物料的中氣流速度 V 大于物料的自中氣流速度 V 等于物料的自位置，顯擺動(dòng)狀態(tài)，既不上[32-34]。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王新國(guó);;國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展前景[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械;2003年11期

2 閻洪山,薛理,王士國(guó),魯濱;采棉機(jī)經(jīng)濟(jì)效益分析[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2003年03期

3 王新國(guó);國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景展望[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2003年05期

4 沈玲鳳;兵團(tuán)農(nóng)場(chǎng)采棉機(jī)械化發(fā)展的制約因素及對(duì)策[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2004年04期

5 朱鳳芹;凱斯采棉機(jī)——人類杰出的農(nóng)業(yè)成就[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2005年04期

6 王新國(guó);采棉機(jī)的管理辦法及安全措施[J];新疆農(nóng)墾科技;2005年05期

7 黃勇;;對(duì)迪爾9970型和凱斯2555型采棉機(jī)油耗的測(cè)試[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2006年05期

8 阿爾孜古麗·吾買爾;;采棉機(jī)在新疆農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀[J];農(nóng)村科技;2006年07期

9 宋柱亭;;采棉機(jī)的調(diào)整和保養(yǎng)[J];農(nóng)村科技;2007年05期

10 楊大偉;;凱斯采棉機(jī)的性能特點(diǎn)[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2007年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李小利;水平摘錠式采棉機(jī)采摘機(jī)理及摘錠運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究[D];新疆大學(xué);2011年

2 畢新勝;采棉機(jī)采摘頭水平摘錠工作機(jī)理的研究[D];石河子大學(xué);2007年

3 司學(xué)富;摘錠式采棉機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及采摘部件的設(shè)計(jì)[D];新疆大學(xué);2012年

4 劉曉麗;梳齒型采棉機(jī)組合式采棉裝置的研究[D];石河子大學(xué);2012年

5 王玉巍;采棉機(jī)跨區(qū)作業(yè)調(diào)度算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];石河子大學(xué);2013年

6 周瑞樸;一種吸氣式采棉機(jī)氣動(dòng)部分的仿真與改善研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

7 曹玉山;采棉機(jī)滾筒協(xié)同裝配與仿真系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];新疆大學(xué);2011年

8 李鵬;采棉機(jī)測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)智能監(jiān)控技術(shù)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

9 徐守志;滾筒摘錠式采摘頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];石河子大學(xué);2013年

10 柳銳;統(tǒng)收式采棉機(jī)分離系統(tǒng)的優(yōu)化與設(shè)計(jì)[D];石河子大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2883800