水平摘锭式采棉机采摘机构运动学及动力学研究

发布时间：2020-07-30 02:06

【摘要】：新疆是我国最大的商品棉生产基地，产量占全国的三分之一，棉花也是新疆的支柱产业，对新疆的经济发展和社会的稳定都有重要的影响。然而，棉花收获期，劳动力短缺的问题是制约新疆棉花生产的瓶颈，阻碍了新疆棉花产业的发展。棉花收获机械化是解决该问题的唯一出路。目前新疆市场上有CASE、JOHN DEER及国产4MZ-5水平摘锭式采棉机，在国产采棉机应用和推广过程中，采棉机存在诸多技术问题均与采摘机构相关，因此，需要对采棉机采摘机构进行研究，为提高采棉机采摘效率以及更新换代提供依据。 本研究是运用理论分析、计算机辅助设计、计算机仿真分析、高速摄像与实验验证相结合的方法对采棉机采摘机构结构及各部件运动学及动力学分析，具体研究内容如下： (1)通过对水平摘锭式采棉机采摘机构各部件结构特点进行研究，并结合采棉机的作业过程，分析采摘机构结构特点对采棉机的采摘效率和质量的影响。 (2)通过对采棉机采摘机构工作原理进行分析，应用解析法对采棉机采摘机构各部件建立运动学及动力学理论方程，结合理论方程对采摘机构各部件尺寸和运动参数相互影响进行研究，并为进行的摘锭采摘力实验分析奠定了理论基础。 (3)根据采摘机构实际尺寸，应用SolidWorks三维设计软件对采摘机构各部件进行参数化建模，并进行虚拟装配。结合仿真软件ADAMS建立采摘机构虚拟仿真模型，对采摘机构关键工作部件进行运动学、动力学仿真分析，结果表明采棉机滚筒转速与机走速度的比值对摘锭运动轨迹扣环大小，摘锭与栅板之间的夹角和距离有较大影响，棉花种植模式及机械物理特性对采摘机构的采摘效果有一定影响，导向槽在采摘机构工作时会出现应力集中区域，对导向槽的使用寿命有较大的影响。 (4)利用单摘锭实验台及CPL-MS70K CMOS高速相机，对摘锭采摘力进行实验分析及理论验证，实验表明：摘锭转速分别在4500、5000、5500转/min时采摘力理论值和实验值误差为0.2967、0.1877、0.2258N，理论值和实验值误差偏小，验证理论分析正确。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S225.911

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈涛,吴宝贵,张旭;基于ADAMS的曲柄滑块机构虚拟样机设计[J];重庆工学院学报;2005年08期

2 何伟;李震;王建彬;张建华;;基于铰链四杆机构运动学的解析法及ADAMS仿真[J];巢湖学院学报;2011年06期

3 刘玉霞;;基于Solidworks软件的机械产品参数化设计[J];重庆职业技术学院学报;2006年02期

4 石珍强;徐培民;;ADAMS刚柔耦合多体系统动力学建模[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2007年01期

5 栾锡富;;ADAMS柔性体建模方法的研究[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2007年03期

6 刘小平,郑建荣,朱治国,顾秀兰;Solid Works与ADAMS/View之间的图形数据交换研究[J];机械工程师;2003年12期

7 杨国新;王定标;;基于SolidWorks的机械零部件虚拟装配体设计技术[J];煤矿机械;2007年07期

8 张爱莲;陈书剑;;ADAMS柔性体建模技术研究[J];煤矿机械;2011年06期

9 陈发,王学农,孙颖,庄力骏;4MZ-2(3)型自走式采棉机主传动系技术方案分析与确定[J];农业工程学报;2001年05期

10 刘向新;周亚立;翟超;闫向辉;李生军;;基于采摘质量的采棉机水平摘锭采摘头结构分析[J];江苏农业科学;2013年01期

本文编号：2774845