對輥式紅花采收機(jī)的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著新疆紅花種植面積的不斷增大，采摘時節(jié)勞動力不足，人工采摘成本高的短板日益凸顯，機(jī)械化采收紅花勢在必行。機(jī)械采收紅花的難點：無統(tǒng)一種植模式，傳統(tǒng)紅花種植區(qū)域分布在平原、丘陵、盆地地貌；在生物特性上，紅花果球高度不一，果枝錯綜不齊。在要求機(jī)器較好野外適應(yīng)能力和操作靈活性的同時，還需保證低掉落率，高采凈率和高效率、低損傷率。本課題研制的對輥式紅花采收機(jī)，利用膠輥的彈性，保證花絲的低損傷率，膠輥通過摩擦連續(xù)性運轉(zhuǎn)，保證工作的高效率和高采凈率

2、，采收機(jī)的配置風(fēng)送系統(tǒng)使得花絲掉落率降低。
　　通過對紅花的生物特性研究與力學(xué)特性分析，為整機(jī)具體參數(shù)設(shè)計提供輸入?yún)⒖贾怠ńz的基本物理特征進(jìn)行試驗，測得花絲長度值、花絲直徑值分布在12.3mm~24.5mm、17.5mm~25.1mm，得到花絲密度變化規(guī)律，最大密度為第四天開放密度2.41g/ml;對不同開放天數(shù)花絲含水率進(jìn)行測量，得到含水率變化規(guī)律。對花絲與膠輥間摩擦系數(shù)進(jìn)行研究，得出摩擦角隨開放天數(shù)的變化規(guī)律和橡膠的抗?jié)窕?/p>

3、性能影響規(guī)律。測量分析得到花絲與果球間的拉拔力與位置、直徑、含水率之間的影響關(guān)系。
　　確定了整體設(shè)計方案，在三維建模軟件中建立了紅花采收機(jī)的整體布置方案；基于輕量化設(shè)計理念對采摘頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，提出了嵌件式軸承座的方式；通過對錐齒輪的校核，證明了設(shè)計的理論可行性；根據(jù)紅花采收機(jī)的實際工作情況對離合器進(jìn)行了理論分析，并對其預(yù)緊彈簧進(jìn)行了設(shè)計與校核；對離心式鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了設(shè)計，并根據(jù)實際中紅花采收機(jī)出現(xiàn)碎花的現(xiàn)象，進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計。

4、
　　通過理論分析，建立膠輥工作時的力學(xué)模型，推導(dǎo)出當(dāng)花絲接觸載荷和過盈接觸載荷成一確定線性關(guān)系時，膠輥無反彈位移，通過ABAQUS對裝配過盈量的靜力學(xué)仿真分析，最終通過確定裝配時最小過盈量0.5mm；依據(jù)所施加工作載荷工作面所產(chǎn)生的回彈位移量為0，確定最大過盈量1.5mm。通過實際田間試驗所得結(jié)果與設(shè)計分析一致，同時仿真結(jié)果與力學(xué)模型相基本吻合。
　　通過對采摘裝置的內(nèi)部流場進(jìn)行分析，設(shè)花絲采摘過程為射流，采用DPM模型模