棉花收割机的设计.docx

1、摘 要随着我国的棉花种植面积的扩大，收割棉花的工作已经成为各大种植户的难题，为了减少人力物力的投资，降低工人的劳动强度，棉农对棉花收获机械的需求正日益迫切，棉花作为我国的重要农作物，优化棉花收割机的性能以及研究棉花收割机的相关设计问题显得尤为重要。本文以水平摘锭式棉花收割机为研究对象，通过调查研究，立足于当前实际发展现状，就棉花收割机的运行效率以及收割质量进行分析，找出当前存在的问题，并提出合理的改进措施。针对当前人工收获棉花的工作效率低、耗时长的问题，本人研究设计了水平摘锭式棉花收割机。该收割机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：农业机械 棉花收割机

2、摘锭式AbstractWith the expansion of cotton planting area in China, the work of harvesting cotton has become a problem for all growers. In order to reduce the investment of manpower and material resources and reduce the labor intensity of workers, the demand for cotton harvesting machinery by cotton far

3、mers is becoming more and more urgent. Important crops, optimizing the performance of cotton harvesters and studying the relevant design issues of cotton harvesters are particularly important.This paper takes the horizontal ingot-type cotton harvester as the research object. Through investigation an

4、d research, based on the current actual development status, the paper analyzes the operating efficiency and harvesting quality of the cotton harvester, finds the current problems, and proposes reasonable improvement measures. . In view of the current low efficiency and long time of manual harvesting

5、 of cotton, I have studied and designed a horizontal spindle-type cotton harvester. The harvester determines the working parameters through mechanical and motion analysis. The test shows that the machine performance meets the agronomic requirements.Key words: agricultural machinery cotton harvester

6、picking upII目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 选题的目的和意义11.2 国内外研究现状11.3 推广棉花收割机的必要性和优势21.4 本课题的研究内容22 棉花收割机总体方案设计32.1 棉株主要技术参数32.2 总体方案设计42.3 水平摘锭式采棉滚筒工作原理42.4 水平摘锭的工作原理43 棉花收割机各部件设计53.1 采棉滚筒的设计53.2 工作室53.3 摘锭的结构设计63.4 导向槽的设计63.5 脱棉器的设计74 传动系统的设计94.1 摘锭运动理论分析94.1.1 无压紧力低转速情况下水平摘锭摩擦力分析94.1.2 有压紧力低转速情况下水平摘锭摩擦力

7、分析124.2 采棉滚筒运动分析144.2.1 采棉滚筒运动轨迹方程144.2.2 采棉机采摘速比系数164.3 发动机的选用174.4 齿轮的设计174.4.1滚筒驱动齿轮174.4.2滚筒轴联动齿轮184.4.3轴管驱动齿轮184.4.4中心齿轮194.5 轴的设计计算194.6 轴的强度校核22结束语25参考文献26致 谢271 绪论1.1 选题的目的和意义我国虽然是一个农业大国,但仍存在着很多弊端，例如，种植过程不完善，规模小，技术也不强等。如果想要将农业变得更现代,那么单位时限的产量就必须有进步,缩小投资本钱，提高产品质量,使我国农产品在外国大市场上变得更受欢迎。 20世纪80年代以

8、来，我国已成为世界上棉花种植大国，其中新疆是我国最大的棉花种植地，每年在棉花成熟的术后，需要请大约100万人去采摘棉花，费用高达24亿元，这笔开支实在是有点多了。尽管工人的工资很高，但是在棉花成熟期，还是会出现缺人的现象，很多棉花长在地里没有人去采摘，从而耽误了收棉花的最好的机会，最后收上来的棉花质量差，影响售卖，造成大量损失，影响下一季度农作物的生产活动。研究和开发机采棉技术对节约资源、增加产量和质量、减少资金投入，将省下来的资金用于基础建设等方面都有着重要的意义。由于我国没有大面积使用棉花收获机械，招致生产率低,散失了特别多的劳动力资源。所以，如果棉农想要赚更多的钱，就必得研制物美价廉、方

9、便使用的采棉机，这就显得超级无敌重要了。而我设计的这个机器就很好的展示了这一点，还是比较有现实意义的。1.2 国内外研究现状目前国内棉区普遍存在人力采棉劳动强度大，劳力紧张等问题，随着棉田扩大，产量增加，劳力紧张问题更加严重，对采棉机需求更加迫切。棉区早有使用采棉机的要求，但进口采棉机采收行距与我国棉花种植行距不符，价格过高 (90-100万元)，农民用不起等原因，不能购买推广，而又无国产采棉机可用，至今棉区只好仍然使用人力采摘棉花。东北及内地各棉区情况比较复杂，除个别地区外，一般经济不发达，棉田面积小，户均植棉面积小，这些地区虽然同样存在人力采棉劳动强度大，劳动力紧张等问题，但实现机采棉难度

10、较大。相对于国内，在国外采棉机械化相对较成熟，美国 、 前苏联采棉机械化程度很高。美国早在1972年实现了采棉机械化，前苏联机械化采棉达80 %90 %，而且他们大型棉花加工厂机械化、自动化水平高，但产品价格也高。1.3 推广棉花收割机的必要性和优势 由于棉花在种植的时候比较麻烦，因此会消耗相当大的人力物力。据有关调查得知，水稻、小麦、玉米三种农作物的人工资本每年差不多上涨8，而棉花则有13，近年来涨幅到达28。种植棉花最费钱的就是请工人来采摘棉花的工资上。曾有媒体报道，去年河北某个地方以种植棉花为生，但是由于人工成本逐年攀升，导致棉农请不起工人来采摘棉花，最后出现大面积的棉田无人采摘的现象。

11、 由于雇佣的工人体力有限，所以每天能劳作的时间也是有限的，加上人数比较多，有序进行也需要一定的时间。每年在棉花成熟的时候，新疆的各个领域的人都会参与到采摘棉花的工作当中去，无论他是什么身份，或者有什么工作，都会为了棉花的产量贡献自己的一份力。近几年新疆周围的省份也都会安排人过去帮忙采棉，但是大家的工资都在上涨，并且进疆的路途也比较遥远，所以愿意去的人很少，经常会出现在火车站抢人的现象。到处都出现了缺少采棉工人的问题，从而导致采棉费用的增长，因此棉花的采收问题越来越严重，造成的损失也很大。另外，工人采摘棉花的速率尤其的慢，到现在为止工人采摘棉花的速率比一台采棉机采摘棉花的速率慢是350倍。快速有

12、效的采摘棉花不但能满足棉花收获期短的特点，同时也减少了资金的投入。 其实在上个世纪末有很多国家都已经不再人工采摘棉花了，都是使用机器采摘。近几年我国新疆、兵团也不再利用人力来采摘棉花了，机械采棉也慢慢的到了普及，正是因为这一股风，中部地区的种植户也开始学习新疆建设兵团，尝试在较大的棉花种植区使用机器采收棉花。生产棉花需要耗费大量的人力物力以及大量的时间但是效果还不好等问题，导致种植棉花面积一度减少。但是如果我们将棉花集中生产，扩大棉花种植面积不仅可以推动采棉机器的使用，还可以降低管理费用，同时减少工人工资的投入。1.4 本课题的研究内容 查询国内外收割机械研究的历史和现状，分析我国现有收割机所

13、面临的问题尤其是棉花收割机所存在的问题，提出自己的解决方案。完成相关外文文献翻译，了解国外水平。 根据现有的棉花收割机机型，了解其原理，在其基础上加上自己的结构改造，设计出主要参数，完成系统总体方案设计。完成棉花收割机机械结构设计计算，绘制栽植器的装配图及典型零件的零件图。2 棉花收割机总体方案设计2.1 棉株主要技术参数(1) 棉株的密度：66+10cm或66+8cm；平均行距38cm(2) 棉杆高度和直径：高度65-90cm；直径8-13cm(3) 棉铃下部位置：距最低位置约10-20cm(4) 棉铃直径：棉铃未开23-36mm；半开36-46mm；全开60-80mm(5) 几种常见机采棉

14、棉花品质特性见表2-1表2- 1 机采棉棉花品种特性品种名称特性特征纤维品质籽棉单铃重新陆早10号植株塔形、近于筒形，I型果枝较紧凑:果枝始节第4-5节，叶为普通叶形，略小；铃位分布合理且较集中，吐絮集中畅快:含絮力适度。不夹壳、不掉絮。2.5%跨长29.5mm，均匀度51.5%，伸长率6.2%，比强度22.1cN/Tex，马克隆值4.36.2g新陆早13号植株塔形，II型果枝略紧凑.茎杆略粗，茸毛较多;叶为普通叶形;开花吐絮集中，含絮好。2.5%跨长30.Omm，均匀度48.2%.伸长率7.1% ， 比强度21.2cN/Tex，马克隆值4.3.5. 4-5. 8g新陆早23号植株塔形，”型果

15、枝较紧凑，叶片中等大小，茎杆粗壮;开花吐絮集中，结铃性强。2.5%跨长30. 3.，均匀度84.6%.伸长率6.0% . 比强度29.9cN/Tex，马克降值4.0。5. 7g系7植株塔形，I-II型果枝，果枝始节第5节，叶片中等大小;铃壳薄，吐絮集中畅快。含絮力适中。2.5%跨长29.0-30.0.，比强度21-22.4cN/Tex， 马克隆值3.9-4.5。5. 8g（6）棉铃的开放程度：初开采摘率65%；半开采摘率90%；全开采摘率95%2.2 总体方案设计该采棉机由棉花引导装置、工作室、采棉滚筒、脱棉盘、气流输棉管道和棉盒等组成。这种采棉机的工作模式比较合理，尤其是摘锭，其进入采摘室的活动道路还挺正当，摘锭数量有很多，从而增加了和棉铃的相遇次数，所以该采棉机采摘率较高（采摘率达95%-98%），普通情况下用于成批量种植，并且落地棉较少，籽棉含杂率约为9%，但构造不简单，质量大，传动也较复杂，制作要求