統(tǒng)收式采棉機(jī)氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、棉花是國家的重要戰(zhàn)略物資,而新疆是中國主要棉花種植區(qū),新疆棉花的產(chǎn)量占全國的比例越來越大,已經(jīng)超過了半壁江山。棉花是新疆的主要經(jīng)濟(jì)作物,也是新疆農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源。棉花生產(chǎn)的機(jī)械化是未來的發(fā)展趨勢(shì),犁地、整地、播種、打藥等環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,但是棉花的采摘環(huán)節(jié)仍然需要人工參與。因此要實(shí)現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)規(guī)?；掷m(xù)發(fā)展,棉花采收就要機(jī)械化。目前新疆采棉機(jī)主要是進(jìn)口的,其中主要是美國迪爾和凱斯生產(chǎn)的水平摘錠采棉機(jī),美國的采棉機(jī)的價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、

2、維修成本高等特點(diǎn),很難廣泛推廣。目前國內(nèi)的采棉機(jī)仍在試驗(yàn)研發(fā)階段,主要有石河子福順研制的統(tǒng)收式采棉機(jī)和兵團(tuán)研制的梳齒式采棉機(jī)。統(tǒng)收式采棉機(jī)是我國獨(dú)立自主研制的,進(jìn)過最近幾年的理論研究及試驗(yàn)驗(yàn)證和完善,充分地證明統(tǒng)收式采棉機(jī)的采摘機(jī)機(jī)理可行,功能完整,采凈率高、制造成本低等優(yōu)點(diǎn);但是統(tǒng)收式采棉機(jī)含雜率較高,輸送過程中管道容易堵塞,嚴(yán)重影響了棉花的品質(zhì),并降低了采棉機(jī)的工作效率和科研進(jìn)度。因此統(tǒng)收式采棉機(jī)的風(fēng)送系統(tǒng)的研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)成為了迫在

3、眉睫的問題。
　　針對(duì)以上問題,本文對(duì)統(tǒng)收式采棉機(jī)風(fēng)送系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)分析和試驗(yàn)分析,主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)從采摘物的基本物料特性入手,完成對(duì)采摘物生物及物理特性的研究,同時(shí)建立試驗(yàn)臺(tái),完成采摘物漂浮試驗(yàn),確定采摘物的臨界漂浮速度。并通過理論分析、計(jì)算,確定風(fēng)送系統(tǒng)基本的結(jié)構(gòu)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。
　　(2)改進(jìn)風(fēng)送系統(tǒng)。采用完全氣力輸送模式,減少機(jī)械輸送部分,降低輸送系統(tǒng)對(duì)棉花纖維的破壞。采用喇叭口狀豎直

4、管道入口,避免渦流的產(chǎn)生,同時(shí)合理利用氣體高速射流且產(chǎn)生負(fù)壓的特點(diǎn),在完成輸送的同時(shí)清除棉桃、棉桿等密度較大雜質(zhì)。
　　(3)利用 Solidworks三維制圖軟件完成風(fēng)送系統(tǒng)三維模型的建立。為構(gòu)建風(fēng)送系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)、制造風(fēng)送系統(tǒng)樣機(jī)提供參考依據(jù)。
　　(4)利用 Fluent軟件對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)的流場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,通過分析結(jié)果對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　(5)對(duì)風(fēng)送系統(tǒng)建立三維模型,通過計(jì)算和仿真模擬試驗(yàn),最