棉花秸秆收获打捆机的数字化设计

【摘要】：棉花秸秆是一种巨大的可再生资源。但是棉花秸杆质地松散、密度小，收集、运输十分困难，很难能够得到高效利用，将秸秆打成有利于储存或运输的高密度捆包，可以减少棉杆原料的收集储运成本和促进棉杆生物质资源规模化工业利用。现有的棉花秸秆打捆机一般装有捡拾机构，其作业只能针对已拔取后放于田间的棉杆，局限性很大。因此，研制一种棉花秸秆联合收获打捆机存在着客观必要性。 棉花秸秆打捆收获机的设计，主要是根据打捆机的设计原则确定整体方案，并对清拔机构、粉碎机构、压缩机构和打捆机构及其关键部件进行设计计算。为了提高本机的适用范围，设计了一种错位式清拔滚刀，在植株种植不均和土壤环境恶劣的情况下均可达到清拔效果；根据棉杆特性，选用螺旋滚切式粉碎机构可实现棉杆的均匀打断；压缩机构的动力选用液压方式，机械结构简单，却可达到平稳准确的压缩效果；打捆机构选用的D型打结器，此类打结器传动灵活、工作协调性好、完全依靠机械传动实现人手打结的功能，打结器的关键辅助部件穿绳机构，采用曲柄摇杆原理可准确有效的完成穿绳作业。利用Pro/E5.0软件对整机进行数字化建模，获取二维工程图，验证整机结构及部件设计的合理性。 棉花秸秆打捆收获机具有广泛的应用前景，本设备不受棉花行距、株距限制，具有较强的适应能力,可以高效的粉碎、输送棉杆，压缩、打捆机构运动协调精准，打包率高，给国内棉杆收获机械提供参考价值。 【关键词】：棉花秸秆 清拔 粉碎 压缩 打捆
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S225.912
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外打捆机的发展与研究现状10-14
• 1.2.1 国外打捆机的发展及现状10-13
• 1.2.2 国内发展现状13-14
• 1.3 课题研究内容14-15
• 1.4 研究方法与技术路线15-17
• 1.4.1 研究方法15
• 1.4.2 技术路线15-17
• 第2章 棉花秸秆收获打捆机总体方案17-27
• 2.1 棉花秸秆收获打捆机结构组成17-18
• 2.2 棉花秸秆收获打捆机的设计原则18
• 2.3 棉花秸秆收获打捆机总体方案的确定18-23
• 2.3.1 动力及牵引装置的选定19-20
• 2.3.2 整机传动路线及传动方式的确定20-21
• 2.3.3 捆包形状与尺寸的确定21-23
• 2.4 棉花秸秆收获打捆机的工作原理与整机结构23-24
• 2.5 主要设计参数24-25
• 2.6 本章小结25-27
• 第3章 清拔和粉碎机构的分析与设计27-37
• 3.1 清拔机构的设计27-30
• 3.1.1 秸秆拔取方式分析27
• 3.1.2 错位式清拔滚刀的设计27-30
• 3.2 粉碎机构设计30-35
• 3.2.1 棉花秸秆特性分析30
• 3.2.2 切碎方式的选择30-31
• 3.2.3 粉碎机构的结构设计31-32
• 3.2.4 粉碎机构关键部件及参数的确定32-35
• 3.3 本章小结35-37
• 第4章 压缩机构的分析与设计37-51
• 4.1 秸秆打包的压缩特性分析37-40
• 4.1.1 实验方案与内容37-38
• 4.1.2 实验结果分析38-40
• 4.2 压缩过程中应力松弛的研究40-43
• 4.2.1 应力松弛介绍40
• 4.2.2 应力松弛实验方案与内容40-43
• 4.3 压缩机构的结构设计43-45
• 4.3.1 压缩仓43-44
• 4.3.2 压缩滑块和推出滑块44
• 4.3.3 确定压缩活塞的频率44
• 4.3.4 压缩机构参数的确定44-45
• 4.4 液压系统设计45-49
• 4.4.1 设计要求45-46
• 4.4.2 液压系统原理设计46-48
• 4.4.3 液压缸参数的确定48-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第5章 打捆机构的设计51-59
• 5.1 打结器的选择51-53
• 5.1.1 打结器传动原理52-53
• 5.1.2 打结器工作过程53
• 5.2 穿绳机构设计53-55
• 5.3 捆包长度控制机构55-57
• 5.3.1 捆包长度控制原理55
• 5.3.2 弹簧的选型和参数设计55-57
• 5.4 本章小结57-59
• 第6章 棉花秸秆收获打捆机数字化设计59-69
• 6.1 Pro/E 5.0 软件介绍59
• 6.2 零件数字化模型的建模过程59-63
• 6.3 棉花秸秆收获机整机模型的装配63
• 6.4 获取二维工程图63-67
• 6.5 本章小结67-69
• 结论69-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间所发表的论文75-77
• 致谢77

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