棉稈起拔機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、棉花秸稈作為棉花產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品，是一種重要的可再生生物質(zhì)能源原料。但由于棉稈主莖粗細(xì)不一致，枝權(quán)較多，人工收獲勞動(dòng)強(qiáng)度大;且常以焚燒、掩埋等方式對(duì)棉花秸稈進(jìn)行處理，不僅污染環(huán)境，也造成了極大的資源浪費(fèi)。因此，開展棉稈機(jī)械收獲技術(shù)研究已成為近年來棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)研究重點(diǎn)之一。本文基于上述研究背景，對(duì)鏈齒式棉稈起拔機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)及性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，主要獲得如下成果:
　　1)基于LabVIEW虛擬儀器技術(shù)，以土壤干基含水率、棉

2、稈根部直徑、起拔角度、起拔線速度為影響因素對(duì)棉稈的田間起拔阻力進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲取了上述各因素與棉稈起拔力間的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:土壤干基含水率對(duì)棉稈起拔力存在影響;棉稈起拔力隨棉稈根部直徑增大而增大。同時(shí)對(duì)起拔角度和起拔線速度的回歸分析顯示:起拔角度對(duì)棉稈起拔力存在顯著影響;起拔線速度對(duì)棉稈起拔力的影響受土壤條件差異影響，在土壤干基含水率較低（堅(jiān)實(shí)度高）時(shí)，起拔線速度對(duì)起拔力影響顯著;試驗(yàn)條件下最優(yōu)起拔角度為30°，最優(yōu)起拔線速度

3、為6.28mm/s;
　　2)通過對(duì)收獲期棉花秸稈的形態(tài)進(jìn)行研究，并結(jié)合已有起拔阻力測(cè)試結(jié)果，建立了棉稈形態(tài)三維模型，為起拔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
　　3)以已有研究為基礎(chǔ)，改進(jìn)設(shè)計(jì)了一種新型的鏈齒式棉稈起拔機(jī)構(gòu)，利用AutoCAD、UG等軟件完成了該機(jī)構(gòu)整機(jī)的二維、三維圖紙的繪制。利用ADAMS軟件對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)配置進(jìn)行了仿真計(jì)算，確定了該機(jī)構(gòu)的動(dòng)力提供方式與匹配值，并依托仿真結(jié)果選定了液壓系統(tǒng)中各液壓元件的型號(hào)參數(shù)。<

4、br>　　4)為降低田間起拔棉稈試驗(yàn)的不穩(wěn)定性，以約翰迪爾28馬力拖拉機(jī)作為試驗(yàn)底盤，將該起拔機(jī)構(gòu)以前端掛接的方式與拖拉機(jī)相連，對(duì)整機(jī)進(jìn)行了棉稈田間起拔功能驗(yàn)證試驗(yàn)，并以拔凈率、拔斷率、漏拔率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)機(jī)構(gòu)碎土裝置、不同土壤干基含水率分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)。試驗(yàn)研究表明:該機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同直徑、不同倒伏狀態(tài)棉稈的夾持起拔功能;圓盤式碎土裝置在導(dǎo)向、碎土、起拔減阻方面對(duì)棉稈起拔均有更好的影響;不同土壤干基含水率對(duì)棉稈起拔有顯著影響，隨

5、著土壤干基含水率的增大，棉稈起拔拔凈率呈上升趨勢(shì)，漏拔率、拔斷率總體呈下降趨勢(shì)。提示在棉稈起拔機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮土壤情況，選取合適的收獲時(shí)間，有利于降低功耗，提高收獲效率。
　　5)基于田間試驗(yàn)中機(jī)構(gòu)未能較好鋪放棉稈的問題，以起拔高度、種植間距，臺(tái)車前行速度為影響因素，對(duì)該棉稈起拔機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化并開展室內(nèi)土槽試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:同種起拔高度、種植間距，不同臺(tái)車前行速度條件下，速度越小，鋪放形式越能滿足設(shè)計(jì)要求;同種臺(tái)車前行