4MC-1500型拔棉杆机的设计

前言随着我国的棉花种植面积的扩大，拔棉杆的工作已经成为农村一项较重的劳动，为了降低劳动强度，农民对棉杆收获机械的需求正日益迫切。

针对目前拔棉柴机工作效率低、漏拔率高、拔断率高、易拥堵、适应性差的问题，本人研究设计了齿盘式棉杆起拔机。

该起拔机采用齿盘夹持部件和水平拔取原理，通过力学和运动分析确定工作参数，试验表明，该机作业性能满足农艺要求。

关键词：齿盘；整株拔取；棉杆起拔机目录1引言 (1)1.1设计的目的与意义 (1)1.2棉杆起拔机械的发展现状 (2)2棉杆起拔阻力的分析 (3)2.2影响棉杆拉拔阻力的因素及相关分析 (3)2.2拔棉杆机设计最大起拔力的确定 (5)3齿盘式棉杆起拔机的运动分析 (6)3.1齿盘式棉杆起拔机的工作原理 (5)3.2齿盘拔取棉杆的运动轨迹分析 (5)4机器的零部件初步设计 (6)4.1齿盘的结构设计 (6)4.2限深轮的设计 (7)4.3传动机构的设计 (7)4.4机具悬挂方式的选择 (8)5零部件的设计计算和校核 (9)5.1拖拉机的选取 (9)5.2传动锥齿轮的设计及校核 (9)5.3轴的设计及轴类零件的选取 (8)5.4机架的设计 (12)总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)1引言棉花是世界上最重要的粮食作物之一，中国是世界上首屈一指的棉花产区。

据统计，国家统计局，2008年全国棉花种植576万hm^2的面积，棉花产量750万吨，棉花秸秆产量超过20万吨。

近年来，由于通过促进政策指导，全国棉花种植面积增加，从而产生大量的棉秆。

棉杆是一种用途非常广泛的宝贵资源，除了可以直接粉碎还田用作有机肥料外，棉花秸杆也可以收获后进行工业化利用。

第一，棉花秸杆是一种很好的木材替代品，可用来生产人造纤维板等板材，用作建材、造纸等原料、制作一次性餐具等；第二，棉花秸杆具有较高的营养价值，经过微化处理后蛋白质含量可高达12％，可作为牛、羊的上等饲料；第三，棉花秸杆可用作无公害食用菌的培养基种植蘑菇；第四，棉花秸杆可用作生物质发电厂的原料，采用生物质直燃发电技术发电，也经轧碎和高温热解等过程产生一氧化碳为主的生物质气体，作为新型能源。

前言棉花是新疆主要的经济作物之一，大部分棉秆采用粉碎还田方式处理，只有少部分进行再利用。

主要因为一方面棉杆粉碎还田，可补充和更新土壤有机质等养分，保持土壤水分和改善土壤物理性状。

从国内外目前棉秆收获机械现状来看，国内有多家机构在积极探求新的棉秆收获机械型式，但大多机型适应性较差、机械故障率高，可靠性差，难以进行大面积推广,且对收获装置的工作参数也缺乏系统的专门研究，以致于收获效果不是很理想。

棉秆机械化收获目前常采用的方式主要有剪切收获和提拔式收获两种。

剪切收获，主要是利用割刀将棉秆从根部割断，此种收获方式不能实现棉秆的全部收获，造成资源浪费，另外由于棉秆根茎较硬不易腐烂、不易粉碎，在土壤里留存时间较长，不利于后续整地作业和农作物生长。

此外新疆棉花种植过程中地膜的使用，造成土壤白色污染日益严重。

通过对残膜回收机田间作业情况进行调查，结果表明棉秆及棉根对残膜回收机的作用效果有着严重的影响。

依据现有国内棉秆收获经验，为解决棉秆可靠拔取与输送问题，提出了一种新的拔取输送方式，提辊装置与拔秆齿辊相结合的组合方式。

该装置主要包括机架、提辊装置、拔秆齿辊装置。

主要工作过程是提辊装置进行土层浅层的翻搅，拔秆齿辊装置与提辊装置配合进行棉秆的拔取与输送。

该方式一方面能有效拔取棉秆，降低功耗，加快茎秆向后输送。

另一方面增加了棉秆收获机械的田间适应性。

后悬挂加置了残膜回收装置，大大减少了田间白色污染。

关键词：棉秆；拔秆收膜；高效目录1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2研究的目的和意义 (1)1.3国内外棉花拔秆收膜机的发展状况 (1)2本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 (6)2.1棉花种植情况 (6)2.2棉花阻力分析 (6)2.3机械设计遇到的问题 (7)3总体方案设计 (7)3.1设计任务 (7)3.2基本要求 (7)3.3注意事项 (7)3.4机构选型原则 (8)4组合式棉秆收获机的机构设计 (8)4.1 组合式棉秆收获机的基本结构如图4-1所示 (8)4.2组合棉秆收获机的工作原理 (9)4.3提辊装置的设计 (9)4.4拨禾轮的设计 (9)4.5传送装置的设计 (10)5组合式棉花拔秆机的设计计算与校核 (10)5.1电动机的选择 (10)5.2提辊装置拔棉秆的阻力分析 (11)5.3拨禾轮运动轨迹分析 (13)5.4传送带的设计计算 (15)总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)1 绪论1.1 课题背景农业生物质能产业的发展为农业提供了一个产品附加值高和市场潜力大的平台。

棉花拔秆机拔取机构的设计与试验研究棉花是我国的重要经济作物之一,棉花秸秆是棉花生产收获后的副属产物,也是农业生产过程中的重要可再生资源。

棉花秸秆传统收获过程中棉农拔秆劳动强度大、工作效率低、且需耗费大量的人力,秸秆收获后还伴随着秸秆打捆等问题,严重制约了棉花联合生产及其扩大化。

因此,根据南方种植的实际情况以及农艺要求,研制—种适合南方地区的小型棉花秸秆拔秆机意义重大。

然而棉秆的拔净率和拔断率决定了拔秆机构拔秆效果的优劣,为了提高拔秆机构的拔净率,笔者结合现有棉秆拔秆机构的优势及不足之处进行了分析,找出了现有机型拔秆效果较差的原因,通过对机构的优化设计与试验,以期得出拔净率最高、拔断率最低时拔秆机构的参数。

棉秆拉拔力的大小决定了拔秆机构的起拔力、夹持力等,也将影响拔秆方式的选取。

对影响棉秆拉拔力的因素进行试验,得出了不同参数下棉秆拉拔力的最大值,依据该拉拔力选取合适的夹持力,从而提高棉秆拔净率、降低拔断率。

棉秆拉拔力的试验结果表明：棉秆直径与起拔力呈正相关回归关系,相关系数为0.861。

土壤含水率越高,起拔力越小,土壤含水率越低,起拔力越大；土壤紧实度越大,起拔力越大,土壤紧实度越小,起拔力越小。

起拔角度对起拔力具有一定的影响,拉拔力与水平呈30°-45°时,起拔力较小。

根据试验结果,得出了不同情况下棉秆拉拔力的大小为300-1000N。

笔者依据提辊式拔秆原理的优点以及棉秆拉拔力的数据参考,设计了该拔秆机拔取机构,通过分析该拔秆机构和尺寸计算选取,得出了机构最优尺寸参数；合适的结构设计以及较优的尺寸参数能更好的提高棉秆拔净率和降低拔断率。

笔者所设计的棉秆拔取机构能较好的满足南方田块一垄两行进行棉秆拔取,同时具有不对行拔取,能够对棉秆根部泥土清理,对棉秆进行预压缩处理以及棉秆持续输送的优势,能够较好的满足棉秆拔取的工作要求。

运用ADAMS/View运动仿真软件对棉秆拔秆过程进行运动学仿真分析,以此保证棉秆拔秆运动的可行性；运用(PRO/E)有限元分析对棉秆拔秆部件拔秆齿的弯曲应力、弯曲形变、弯曲位移等进行分析及优化,同时提出了优化改进方案以及尺寸优化,用以保证棉秆拔秆的合理性。

新型拔棉杆机
王高民;刘文英;秦忠志;杨绪武
【期刊名称】《新疆农机化》
【年(卷),期】2004(000)006
【摘要】目前棉花收获后，农民采用砍、割、拔的方式进行，劳动强度大，作业
效率低。

而且砍、割后，棉花根仍留在土壤中，影响来年播种。

同时，因时间紧，霜冻来临快，有40％的棉花杆无法及时收获，严重影响秋翻冬灌，根据这个情况，鄯善县农机局协助设计研制了一种拔杆棉机，经过试验获得成功，现已在鄯善县各乡镇推广应用，作业效果良好。

【总页数】1页(P32)
【作者】王高民;刘文英;秦忠志;杨绪武
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】S562
【相关文献】
1.新型线路起拔道专用机械：——ZLYQB—Ⅱ型液压起拔道机 [J], 王文富
2.新型拔棉柴(棉杆)机 [J], ;
3.4MC-1500型拔棉杆机的设计 [J], 马少辉;赵宝新;杨海
4.顺义研制成功新型棉花拔秸机 [J],
5.金属连拉连拔机新型抱钳块结构件 [J], 陈冬生;杨怀华
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