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棉花生产已经成为新疆农业中得支柱产业,近年来,由于劳动力短缺,劳动力价格不断提高,使用采棉机进行棉花的采收符合新疆棉花生产的现状。滚筒式采棉机是一种统收式的采棉机,在采摘头摘锭结构设计上较为新颖。在农业机械的研究过程中,试验台是一种应用广泛的试验设备。采用试验台对滚筒式采棉机进行研究,有效的避免了田间不确定因素对采摘头试验结果的影响,有利于对采摘头的采摘效果进行定量研究。采摘头是采棉机的关键部件,本文基于采摘试验台,通过试验方法对采棉机采摘头的采收性能进行研究,通过对数据的处理分析采摘头参数对采摘性能的影响规律,完成对采摘头工作参数的优化。本文的主要研究内容如下: (1)通过对采摘头工作原理进行分析,从理论上研究摘锭机滚筒的运动规律,并结合Adams软件对摘锭的运动进行模拟分析,应用solidworks的有限元分析模块对摘锭的受力进行了模拟分析,为摘锭的设计制造奠定理论基础。 (2)设计制造采摘试验台 ○1采集棉株样本,应用minitab软件分析棉桃在棉株上的分布规律,确定采摘滚筒的尺寸参数,同时对K值及滚筒倾角α及两滚筒间距D等重要参数进行研究。 ○2设计试验台的输送系统、传动系统、电气控制系统等主要部分,完成主要设备的选型。对风送系统的进行了理论分析,结合采摘头工作过程完成风送系统的设计。 ○3应用VB软件进行数据采集系统的设计,实现对试验台输送系统及传动系统的扭矩、功率及转速的数据采集,通过分析采收过程中的扭矩、功率及转速曲线分析,研究采摘头的工作状况。 ○4应用solidworks软件完成试验台的三维建模并进行干涉检验,为试验台的实际装配提供参考,对关键部件的运动及受力情况进行了模拟分析。 ○5通过性能测试试验对试验台性能进行测试,分析试验过程中所采集数据存在的误差,对试验台的性能进行检验。 (3)试验研究 ○1进行采摘锭材料单因素试验,分析采摘锭材料对采收效果的影响,为后续试验奠定基础。 ○2进行采摘头运动参数与摘锭材料正交试验,确定采收参数的最有组合并分析各试验因素对试验指标的影响。 ○3根据正交试验结果进行田间试验,试验结果:采净率大于95.2%,含杂率小于25%。 (4)本文研究结果为采摘头的设计提供指导意义,在采摘头的后续研究提供理论依据和科学指导。