【正文】 鏈傳動具有精準(zhǔn)的傳動比、良好的傳動效率、較緊湊的結(jié)構(gòu)以及成本低廉等優(yōu)點，同時也有傳動平穩(wěn)性差、會脫齒和 跳 鏈 、 噪 聲較大等缺點。 刷棉輥轉(zhuǎn)速的確定 采棉機工作時，刷棉輥一邊自主繞其軸心旋轉(zhuǎn)，另一方面由采棉機帶動向前運動，因此，在刷棉輥上的縱向刷板邊緣處的絕對運動是由刷棉輥的自主旋轉(zhuǎn)和采棉機向前運動兩種運動的復(fù)合運動。為提高采摘效率，保證對待摘采物料受到充分的擠壓和擊打次數(shù)，刷棉輥圓周方向上可以排列 6 到 10 個 縱向 刷 板 。 總體方案確定 ① 該機具采用刷輥自走式 ② 型號： 4MSG – 3 ③ 機具采收 3 行 , 采 用全 液 壓 與機 械 混 合傳 動 , 作 業(yè) 速 度為 ④ 配套動力： 80 kw ⑤ 可 采 收 76cm+ 10 cm 及 66cm+ 10cm, 兩 種 行 距 的 棉 花 , 機具也相應(yīng)能調(diào)整出兩種輪距。 試 驗 表明 在 三 種不 同 開 放程 度 下 的采 摘 率 分別 為 65％、 90％和95％ 【 11】 。 發(fā) 展 至 今 ，采 棉 機 分為 機 械 式、 氣 力 式及 氣 力 機械 綜 合 式三 種 ，其中廣泛應(yīng)用的是機械式采棉機。棉花品種是首位制約機采棉發(fā)展的因素，目前品種的吐絮時間不一致，纖維品質(zhì)差，結(jié)鈴部位過于集中以及并不完善的配套栽培技術(shù)都制約了大面積推進(jìn)采棉機械化的腳步。雖然我國現(xiàn)在的棉花產(chǎn)業(yè)看上去十分繁榮，但是實際情況卻是，近年來一直處于低迷狀態(tài)。 從 20xx 年 起 ，新疆 地 區(qū) 幾 乎每 年 需 要雇 傭 大 約 50 萬 人來 摘 采 棉花 。我國既是世界上主要的產(chǎn)棉區(qū)之一，同時也是棉花的消費大國。而機械摘采，僅僅數(shù)千采棉機就頂?shù)纳蠋资f人工的工作量，而且高效快捷，甚至可以晝夜不停工作。不但能采收等行距 60 cm、 70 cm、 90 cm 棉田，且適用于（ 30+6） cm、（ 68+8） cm 寬窄行采收。根據(jù)采摘棉頭的部件和工作原理的不同。 文獻(xiàn)綜述 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 棉花紡織廠對于棉花的采摘質(zhì)量要求較高而且國內(nèi)棉花種植區(qū)域的情況各有不同，因而棉花采摘機的研發(fā)有著巨大的難度 [1]。目前全國有 4300 萬戶棉農(nóng)，生產(chǎn)規(guī)?；F(xiàn)代化水平有待提高。在這新型的采棉機，一對平行布置的刷棉輥作為摘采部件，它將以往的被動收獲方式，改進(jìn)為首創(chuàng)的主動刷輥方式。這將極大的 影響棉花的產(chǎn)量，社會經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展。 中國是種棉產(chǎn)棉大國，但目前機械化采收水平很低。統(tǒng)收式按工作原理不同分為刮板毛刷自走式和梳齒式兩種類型 [4]。補貼的受益者將是中國棉花產(chǎn)業(yè)鏈的全體—— 棉花生產(chǎn)加工領(lǐng)域和紡織領(lǐng)域 [9]。 根據(jù)采棉機摘采方式的不同，采棉機可分為選收式和統(tǒng)收式兩大類。 20xx 年 我國 棉 花 產(chǎn)量 萬 t ，比上年減產(chǎn) 萬 t ，下降 了 %。有 專 家 做過 計 算 ，一 臺 采 棉機 每 天 可摘 采 150 畝 棉 花，一 臺 采 棉 機可 以 代 替完 成 600 個 工 人 的工 作 量 ，新 疆 全 區(qū)有 1700 萬畝 棉 花 ，需 要 雇傭 100 萬拾 花 工，如 果 全用 采 棉機 進(jìn) 行 摘采 只 要 1600臺就可以替代。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 目前，我國棉花種植的主要作業(yè)環(huán)節(jié)均已實現(xiàn)機械化，但棉花收 獲 仍 大 量 采 用 人 工 作 業(yè) 。 國外研究現(xiàn)狀 國 外 對 采 棉機 的 研 究開 始 于 19 世 紀(jì) 四五 十 年 代， 起 步 十分 早 。過于集中或是過于分散的棉鈴對采棉機的摘采都對帶來了不小困難。其基本結(jié)構(gòu)如圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 10 頁 圖 1：采棉機采摘部件結(jié)構(gòu) 圖 2：刷棉輥結(jié)構(gòu) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 摘采裝置位于采棉機前部，由主機的發(fā)動機供給動力，通過液壓馬達(dá)和機械傳動系統(tǒng)將運動和動力傳遞到采摘裝置的各個運動部件 ?！?55176。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 18 頁 第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次設(shè)計框架材料選用： Q235 鋼 主要部件有：刷棉輥、側(cè)斜輸棉攪龍、氣力輸棉部件、防拔輥、傳動系統(tǒng) 刷棉輥：由傳動系統(tǒng)的齒輪帶動做繞其軸心旋轉(zhuǎn)運動，一對刷輥運動方向相反，主要利用其上的縱向刷板對棉花進(jìn)行擠壓和擊打從而使棉 花從從棉株上脫落下來。 小結(jié) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 20 頁 對采棉機的運行原理和結(jié)構(gòu)等方方面面進(jìn)行了充分考慮并著手設(shè)計具體零件和零件布局，至此設(shè)計過程基本完成，接下來就是對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行 3D 實體構(gòu)建并進(jìn)行研究和參數(shù)調(diào)整。 wRv? 19112112 ???? zznnizz)2 12(2 )21(2 0039。緊接著依次插入與底板相鄰配合的零件，右擊選取“以三重軸移動”，調(diào)整好合適的位置，以便裝配需要。 采棉裝置刷棉輥間距的確定 刷棉輥和棉鈴接觸的機會雖 然不僅僅受工作室的寬度的影響。為了兩刷棉輥之間有適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)間距，使刷棉輥對棉株產(chǎn)生適度擠壓，同時確保采摘部件底部有合適的離地間隙，該半徑大小應(yīng)以大于棉株窄行兩株間距，同時考慮行內(nèi)棉株橫向傾斜時的最低棉鈴高度 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 第三章 運動方案設(shè)計與選取 方 案 一 ： 現(xiàn)有 的 水 平摘 錠 采 棉機 的 滾 筒是 采 用 水平 安 置 的形 式 ，以此為參照，刷輥也采取水平放置的形式。 但 是 底 部 棉 鈴 的 位 置 距 離 地 面越近，機器摘采的難度也就越大 【 6】 。為 了 更好 的 適 應(yīng)機 械 化 采棉 的 需 要，美國開始對棉花的品種開始改良，試圖培育出一種適合機械化采棉的棉花 品 種 ， 這種 品 種 枝干 長 度 合理 、 棉 鈴沒 有 過 于密 集 并 且抗 風(fēng) 性好 。 1997 年 中國 農(nóng) 機 院推 出 的 4MZ3 型 自 走 式 采棉 機 ，這 標(biāo) 志 著是 我 國 采棉 機 發(fā) 展進(jìn) 入 了 一個 新 紀(jì) 元。一次收花法是用摘鈴機一次性摘下棉桃（不管棉桃有沒有完全開放）。以上種種理由說明， 面 對 現(xiàn) 在 的 棉 花 市 場 以 及 為 了 棉 花 摘采的可持續(xù)發(fā)展，在摘采環(huán)節(jié)中，開發(fā)和改良采棉裝置已經(jīng)成了現(xiàn)狀 迫 不 及 待的 改 變 方案 。我們期望著一種能夠更好適應(yīng)我國實地條件并能大規(guī)模推廣和應(yīng)用的采棉機的到來。 特色與創(chuàng)新 行改革，采用刷棉輥為刷輥式采棉機的主動刷輥方式。棉花收獲機械化至今已有 150 年的發(fā)展歷史，當(dāng)前世界上約30％的棉花是機器采收。對國內(nèi)該領(lǐng)域的發(fā)展有很大 的借鑒意義。 刷輥式采棉機用刷輥組間距與棉鈴?fù)庑尾顚⒚藁◤拿迼U自下而上刷下，實現(xiàn)對行采摘，具有不增加籽棉含水量、不破壞棉花纖維長度等顯著優(yōu)點。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來 語要同時用原文和中文表達(dá)。 3．畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。因而，需要著手研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的采棉機或者結(jié)合我國國情對采棉機進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。而且形成了較成熟的技術(shù)體系。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)自 1954 年，先后引進(jìn)了 37臺前蘇聯(lián)生產(chǎn)的 CXM48型單行垂直摘錠后懸掛式采棉機，但都存在“水土不服”的問題 [6]。 研究計劃 研究計劃： 第一周：熟悉課題內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，搜索配套件廠家，獲取相關(guān)樣 本； 第二周：閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫開題報告，主要參數(shù)確定與計算，擬定初步方案； 第三 周： 應(yīng)用 AutoCAD 或 ProE、 UG、 SolidWorks 等計算機輔助設(shè)計軟件進(jìn)行 刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計 及三維實體設(shè)計； 第四周：刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計 (AutoCAD 透視圖 )或三維實體設(shè)計； 完成外文文獻(xiàn)資料翻譯和 開題報告的撰寫 ； 第五周：刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計及方案對比分析； 第六周：參數(shù)調(diào)整、結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第七周：刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第八周：刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第九周：繪制刷輥式采棉 機棉稈防拔起及橫向輸送裝置裝配圖，主要工作部件設(shè)計； 第十周：繪制刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置裝配圖，主要工作部件設(shè)計； 第十一周：刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置主要工作部件設(shè)計； 第十二周：刷輥式采棉機棉稈防拔起及橫向輸送裝置主要工作部件設(shè)計；第十三周：圖紙修改，撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 )； 第十四周：完善 開題報告， 撰寫設(shè)計說明書 (論文 )，查重、修改論文； 第十五周：最終完成設(shè)計說明書 (論文 )，打印圖紙、文件，參加答辯。 以上種種說明現(xiàn)有的采棉機依舊存在很多問題，其相關(guān)技術(shù)任就需要改進(jìn)。在棉花收獲期內(nèi)，勞動力會呈現(xiàn)一種極度缺乏的局面，嚴(yán)重制約了棉花生產(chǎn)效益的提高。機主要有一次收花法和分次收花法這兩 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 種兩種機械化摘采棉花的方法。 經(jīng)過 多 年 的引 進(jìn) 和 研究 ， 從 96 年 開 始國家 科 技 部 組織 開 始 研制 國 產(chǎn) 采棉 機 。 從 1942 年 采 棉 機投 入 批量 生 產(chǎn) 以來 ， 7 年 后 機 械化采 棉 的 程 度僅 僅 才 到 6％。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 底 部棉 鈴的 位置 底 部 棉 鈴 離地 間 隙 大約 1015cm，離 地間 隙 越 小的 棉 鈴 品種 成 熟的也就越快，相應(yīng)的產(chǎn)量 也 就 較 高 。 這 樣 經(jīng)受 刷 板 力的 作 用 ，當(dāng) 與 物 料 (吐 絮 棉、 棉 殼 、棉 稈 和 棉葉等 )接 觸 ， 物料 受 擠壓 和 擊 打時 所 承 受的 載 荷 超過 其 所 能承 受 的 極限時，就會從棉株分脫落，并在刷板離心力的作用下被甩入刷棉輥兩側(cè)的側(cè)斜輸棉攪龍中，經(jīng)側(cè)斜輸棉攪龍及氣力輸棉部件的雙重作用被輸送到出料口，從而完成完整的棉花摘采過程。 刷棉輥的 半徑 R（ 縱 向刷 板 邊界 到 軸 心的 距 離 ）由 可 采 摘高 度 h、縱向刷板的容積空間（縱向刷板高度，即刷板邊界至刷棉輥心軸外徑 間 的 距 離） 、 棉 株最 下 部 低結(jié) 桃 高 度和 棉 花 種植 模 式 等決 定 [4]。 傳動系統(tǒng)：由液壓馬達(dá)提供動力，再將動力通過齒輪傳動，輸送到各部件中。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 22 頁 零件裝配過程 新建“裝配體”，選擇“插入零部件”，插入作為主體進(jìn)行裝配的零件，在本設(shè)計中插入的是框架的底板。 ? zzapzzpaL p ?????0PKKK PKP LMZ Aca ??1 1 5)2 1919(482 1919482 2 ?????? ?ppp p 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 26 頁 表 6