棉稈起拔機關鍵部件設計與試驗研究.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不一致，枝權較多，人工收獲勞動強度大;且常以焚燒、掩埋等方式對棉花秸稈進行處理，不僅污染環(huán)境，也造成了極大的資源浪費。因此，開展棉稈機械收獲技術研究已成為近年來棉花生產(chǎn)全程機械化技術研究重點之一。本文基于上述研究背景，對鏈齒式棉稈起拔機的關鍵技術參數(shù)及性能進行了試驗研究，主要獲得如下成果:
　　1)基于LabVIEW虛擬儀器技術，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棉稈的田間起拔阻力進行了試驗研究，獲取了上述各因素與棉稈起拔力間的影響規(guī)律。試驗結果表明:土壤干基含水率對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。同時對起拔角度和起拔線速度的回歸分析顯示:起拔角度對棉稈起拔力存在顯著影響;起拔線速度對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（堅實度高）時，起拔線速度對起拔力影響顯著;試驗條件下最優(yōu)起拔角度為30°，最優(yōu)起拔線速度

3、為6.28mm/s;
　　2)通過對收獲期棉花秸稈的形態(tài)進行研究，并結合已有起拔阻力測試結果，建立了棉稈形態(tài)三維模型，為起拔機結構設計提供參考依據(jù)。
　　3)以已有研究為基礎，改進設計了一種新型的鏈齒式棉稈起拔機構，利用AutoCAD、UG等軟件完成了該機構整機的二維、三維圖紙的繪制。利用ADAMS軟件對機構動力系統(tǒng)配置進行了仿真計算，確定了該機構的動力提供方式與匹配值，并依托仿真結果選定了液壓系統(tǒng)中各液壓元件的型號參數(shù)。<

4、br>　　4)為降低田間起拔棉稈試驗的不穩(wěn)定性，以約翰迪爾28馬力拖拉機作為試驗底盤，將該起拔機構以前端掛接的方式與拖拉機相連，對整機進行了棉稈田間起拔功能驗證試驗，并以拔凈率、拔斷率、漏拔率作為評價指標，對機構碎土裝置、不同土壤干基含水率分別進行單因素試驗。試驗研究表明:該機構能夠實現(xiàn)對不同直徑、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向、碎土、起拔減阻方面對棉稈起拔均有更好的影響;不同土壤干基含水率對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，漏拔率、拔斷率總體呈下降趨勢。提示在棉稈起拔機械進行設計時應考慮土壤情況，選取合適的收獲時間，有利于降低功耗，提高收獲效率。
　　5)基于田間試驗中機構未能較好鋪放棉稈的問題，以起拔高度、種植間距，臺車前行速度為影響因素，對該棉稈起拔機構進行結構優(yōu)化并開展室內(nèi)土槽試驗研究。試驗結果表明:同種起拔高度、種植間距，不同臺車前行速度條件下，速度越小，鋪放形式越能滿足設計要求;同種臺車前行