农业机械学报

作者：李腾,郝付平,韩增德,方宪法,郝朝会,刘云强

单位：中国农业大学,中国农业机械化科学研究院,中国农业机械化科学研究院,中国农业机械化科学研究院,中国农业机械化科学研究院,中国农业机械化科学研究院,

关键词：棉花采收机; 采棉头; 高效收获; 槽形凸轮; 参数化设计

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0701402）

为解决我国棉花高效收获问题，设计了水平摘锭式高效采棉头，针对其关键工作部件槽形凸轮，建立了参数化设计的数学模型，采用Matlab中的GUI模块进行人机交互可视化设计，生成槽形凸轮曲线，导入UG中得到三维模型和工程图纸并加以制造。利用ADAMS虚拟样机仿真软件，分析采棉滚筒线速度与作业速度之比?K?对摘锭运动轨迹与采摘时间的影响，得出?K?和作业速度的合理取值范围。利用矢量方程图解法，分析脱棉盘转速与采棉滚筒转速、摘锭转速的匹配关系，得出其取值范围。为验证理论分析和优化高效采棉头的运动参数，搭建采棉头室内综合试验台，选取作业速度、摘锭转速、脱棉盘转速为试验因素，含杂率、撞落棉率、采净率和生产效率为试验指标，采用Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理，利用Design?Expert软件对试验结果进行回归分析和响应面分析，得到最佳参数组合为：作业速度6.17?km/h、摘锭转速4?272?r/min、脱棉盘转速2?109?r/min，最优参数组合下含杂率为8.78%、撞落棉率为1.59%、采净率为97.17%、生产效率为0.467hm2/h，并进行3次验证试验，得到平均含杂率为8.81%、撞落棉率为1.66%、采净率为97.21%、生产效率为0.467?hm?2/h，试验结果与理论结果基本相符。?

来源：2019年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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