梳齒式采棉機采收臺的優(yōu)化設(shè)計與試驗研究.pdf

1、我國是世界上最大的棉花生產(chǎn)國，而新疆是我國最大的產(chǎn)棉區(qū)。由于種植面積大，收獲期相對集中，新疆大部分棉花依靠人工采拾?！笆盎y”、“拾花貴”成為阻礙新疆棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出矛盾。因此發(fā)展棉花機械化采收能進一步提高新疆棉花生產(chǎn)水平、減少勞動強度、提高棉農(nóng)收入。但引進國外先進棉花采收機械存在價格高，前期投資大等問題。故研究開發(fā)新型梳齒式采棉機對提高我國棉花收獲機械化生產(chǎn)水平等方面有十分重要的現(xiàn)實意義。本文利用現(xiàn)代機械設(shè)計與研究分析方法，對現(xiàn)有梳

2、齒式采棉機采收臺進行了機構(gòu)改進和試驗研究。在對采收臺關(guān)鍵零部件深入理論研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計采收臺結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)。通過試驗研究選取最優(yōu)參數(shù)組合，提高該型采收臺的作業(yè)質(zhì)量，具體研究方法與結(jié)果如下。
　　(1)在對國內(nèi)外梳齒式采棉機采收臺研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)新疆棉花種植模式，栽培特點，對采收臺的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，并建立梳齒式采棉機采收臺的實體模型。
　　(2)依據(jù)梳齒式采收臺工作原理，對關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)進行理論分析

3、，通過理論分析確定出撥棉板轉(zhuǎn)速和螺旋輸送器轉(zhuǎn)速的取值條件；并初步確定梳齒長度L=900mm，螺旋輸送器轉(zhuǎn)速為n=90r/min，撥棉輥轉(zhuǎn)速為n=45r/min；并在此基礎(chǔ)上完成對梳齒、撥棉輥、螺旋輸送器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計；
　　(3)運用Solidwork軟件創(chuàng)建螺旋輸送器、撥棉輥各部件的三維模型并進行裝配，將模型導(dǎo)入到機械系統(tǒng)動力學(xué)分析軟件Adams中，對關(guān)鍵零部件：撥棉輥、螺旋輸送器進行動力學(xué)仿真分析。根據(jù)仿真結(jié)果，進一步優(yōu)化其運

4、動參數(shù)。
　　(4)選取梳齒間距、梳齒傾斜角度及采收臺前進速度三因素進行多因子試驗，以撞落棉率、采凈率為響應(yīng)變量，采用正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計試驗方案。由正交旋轉(zhuǎn)組合回歸分析，采用Design-Expert6.0.1軟件處理實驗結(jié)果，并確定影響因素與響應(yīng)指標之間定量數(shù)學(xué)模型。采取二階響應(yīng)曲面優(yōu)化分析各影響因素對采收性能的影響及其最優(yōu)取值范圍，即：梳齒間距：42～58mm、行走速度：2.6～3.4km/h、梳齒傾斜角度：160～330；