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1、 南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者：瑞兵 学 号：201110811系 部：机械工程学院专 业：机械电子工程题 目：刷辊式采棉机采摘头总体暨机架设计指导者：袁建宁 研究院评阅者： 2015 年 5月 南 京棉花摘采机器依旧是我国棉花产业需要改进的方面之一，现有的采棉机依旧存在许多问题。本设计涉与了4MSG3型这种新型刷辊式采棉机，研究了其基本结构与工作原理，并对其各部分参数，例如刷棉辊的倾角、的长度和半径，排列方式和数量等进行了设计和校核。在这新型的采棉机，一对平行布置的刷棉辊作为摘采部件，它将以往的被动收获方式，改进为首创的主动刷辊方式。这种采棉机进一步解决机器摘采含杂较多
2、，摘采后清花困难等难题，并且机器摘采的棉花质量虽然依旧赶不上人工，但是得到了很大改善。关键词 采棉机 刷辊式 棉花摘采工程学院毕业设计开题报告课 题 名 称： 刷辊式采棉机棉秆防拔起与横向输送装置设计与仿真 学 生 姓 名： 云柯 学号： 20110803 指 导 教 师： 袁建宁 研究员 所在院(系)部： 机 械 工 程 学 院 专 业 名 称： 机械电子工程 2015 年 3 月 18 日说 明1根据工程学院毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据
3、材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项容要实事，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析与描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。 毕业设计(论文)开题报告学生云柯学 号201110803专 业机械电子工程指导教师袁建宁职 称研究员所在院(系) 机械工程学院课
4、题来源自然科学基金与部、省、市级以上科研课题课题类型工程技术研究课题名称刷辊式采棉机棉秆防拔起与横向输送装置设计与仿真毕业设计的容和意义毕业设计的容和意义课题背景：中国是棉花生产大国，中国目前有棉区、黄淮流域棉区和长江流域棉区三大产棉区。目前全国有4300万户棉农，生产规模化、现代化水平有待提高。其中棉区生产的机械化，现代化水平较高，并已形成规模经营。但是机械化主要集中在棉花的种植环节，棉花的采摘过程的机械化还没有得到普与。因此，棉花采摘机对于棉花生产有着不可小觑的作用。此外，随着社会的发展，时代的进步，愿意做采棉工的人数正在逐年的减少，这将导致棉花采摘出现巨大的问题，有可能出现大量棉花会无人
5、采摘的现象。这将极大的 影响棉花的产量，社会经济的平稳发展。采棉机的种类繁杂，本设计研究的采棉机型式为自走刷辊式，型号为4MSG 3。课题容：1提出：我国还处在发展中，在采棉机制造这一方面的技术还没有成熟。自主研发的采棉机与国外的采棉机有着不小的差距，核心技术方面也有欠缺。2解决方法：随着国外采棉技术的提高，我国因采棉技术所造成的棉花成本却在不断增长，使得我国棉花在国际市场上失去了原有的竞争力。因而，需要着手研发拥有自主知识产权的采棉机或者结合我国国情对采棉机进行技术改进。刷辊式采棉机用刷辊组间距与棉铃外形差将棉花从棉杆自下而上刷下，实现对行采摘，具有不增加籽棉含水量、不破坏棉花纤维长度等显著
6、优点。3 设计容：本设计为棉秆防拔起与横向输送装置的设计与分析，主要工作部件设计。应用AutoCAD或ProE、UG、Catia、SolidEdge、SolidWorks等计算机辅助设计软件进行刷辊式采棉机棉秆防拔起与横向输送装置结构配置设计与三维实体设计课题意义：本课题研究的的是刷辊式采棉机棉秆防拔起与横向输送装置，是研究刷辊式采棉机的一部分。刷辊式采棉机是一种新型的采棉机，较之传统采棉机有着许多优势。有助于棉花采摘过程的机械化，同时能提高采棉机的采棉质量和效率。文献综述国外研究现状：棉花纺织厂对于棉花的采摘质量要求较高而且国棉花种植区域的情况各有不同，因而棉花采摘机的研发有着巨大的难度1。
7、国家科技部“九五”科技攻关项目之一就是棉花采收机械化2。我国尚处于发展中，在采棉机制造这方面还没有绝对的优势。在不断的努力改进和创新发明新的棉种加工技术与设备的同时，还要在战略上保护国家的专利。并且尽量减少国外行业如迪尔、凯斯等公司在专利上的进攻和因知识产权而产生的纠纷3。中国是种棉产棉大国，但目前机械化采收水平很低。采收工作基本上还是靠人工完成。生产成本较高，降低了国棉花的竞争力。国外很多农业技术发达的国家棉花机械化收获率达到了80以上，像美国、澳大利亚等，更是实现了完全机械化采收。不但能生产出性能稳定的先进采棉机。而且形成了较成熟的技术体系。对国该领域的发展有很大的借鉴意义。根据采棉机的不
8、同工作原理，国外采棉机主要有以下两大类型。一种是棉花选收机，另一种是棉花统收机。棉花选收机是根据棉花的成熟程度分次对棉花进行选择性采收该机型对棉花的准备工作标准要求较低，适应性较强，采棉机收获后的子棉含仔率较低、等级质量较好，但机器的结构复杂、造价高。使用可靠性还不够理想。根据采摘棉头的部件和工作原理的不同。选收机主要有水平摘锭自走式采棉机和垂直摘锭自走式采棉机两种类型。棉花统收机是一次性将吐絮完全和未全部吐絮的棉桃完成采摘：然后将籽棉同未成熟棉桃分开，用剥棉桃机从未成熟棉桃中剥出籽棉。该机型结构较简单成本低收摘效率和对棉桃的摘净率较高。但采摘后的子棉含杂率高质量等级下降优质皮棉获得率低下。统
9、收式按工作原理不同分为刮板毛刷自走式和梳齿式两种类型4。美国和联是世界上棉花生产和出口大国，也是棉花生产机械化水平最高的国家。美国于1850 年研制出第一台采棉机，1942 年开始批量生产，1970 年机采棉率已在99%以上。目前美棉机市场基本被迪尔公司（Deere Co）和凯斯公司（JI Case Co）两家企业垄断5。我国机采棉技术发展起步较晚，对棉花收获机械的研制开始于20世纪50年代。生产建设兵团自1954年，先后引进了37台前联生产的CXM-48型单行垂直摘锭后悬挂式采棉机，但都存在“水土不服”的问题6。棉花收获机械化至今已有150年的发展历史，当前世界上约30的棉花是机器采收。世界
10、上生产采棉机的公司主要有3家，其中美国约翰迪尔公司是世界上最大的采棉机生产者，其采棉机占世界保有量的80以上，自走式采棉机主要有9965型、9970型、9976型和9996型4种型号7。1954 年，生产建设兵团首次引进了37 台前联的CXM-48M 型单行垂直摘锭后悬挂式采棉机和几十台X40 型剥铃机。19591974 年， 中国农业机械化科学研究院组织全国60 多名科技人员进行了国产棉田自动底盘拖拉机与配套采棉机的研制。由国家科技部组织，从1996 年开始研制国产采棉机，1997 年第1 台国产自走式采棉机4MZ-3 问世，1998 年第2 台研制成功，该机驱动和工作部件传动采用静液压系统
11、无级变速、电磁阀操作控制，光电循环监控主要运转工作部件，报警显示故障部件。不但能采收等行距60 cm、70 cm、90 cm 棉田，且适用于（30+6）cm、（68+8）cm 宽窄行采收。摘净率不小于90%，含杂率不大于10%。进入21 世纪以来，机采棉基本上在推广应用国外采棉机8。由于棉花质量的因素导致机采棉的纺织成本上升或利润下降，这是机采棉推广不动的关键因素之一。为促进中国棉花产业的长远发展，还需政府在机采棉营销和促销环节采取相关优惠、补贴政策，使出口畅通才能真正加快其推广工作。补贴的受益者将是中国棉花产业链的全体棉花生产加工领域和纺织领域9。相对国外，国的机采棉技术不完善，但国巨大的市
12、场潜力必能推动该技术的发展使用进程。促进国棉花产业的快速健康发展。参考文献：1. 樊建荣.采棉机的研究现状和发展趋势J.机械研究与应用，2011(1):1-42. 王新国.国产采棉机技术应用与发展前景展望，农机化20033. 若宇, 坎杂, 乔同勋等. 兵团采棉机产业专利战略研究J. 农业科学, 2011, 39(19)4. 端景波，晓辉，国强，王勇.棉花机械化采收技术的现状与研究J.中国农机化学报.2014,(35)3:30-315. 郝付平 增德 科立 俊伟 王超 曾力. 国外采棉机现状研究与发展对策. 中国农业机械化科学研究院,平水机械XX公司6. 岩，胡延峰. 黄河三角洲棉花生产机械化
13、发展现状与对策.农业工程,20147. 周亚立棉花收获机械化M：科学技术，2012.8. 朱德文，永生，等我国棉花生产机械化技术现状与发展探讨J现代农业备，2007，(8)：40-439. 徐雪高，龙文军我国农机市场发展现状与未来展望J中国农村研究，20ll，38(1)：434610. Joel Curtis Faircloth*, Robert Hutchinson, John Barnett, Kenneth Paxson,Alphonse Coco, and Paul Price III . AGRONOMY AND SOILS An Evaluation of Alternative
14、Cotton Harvesting Methods in Northeast Louisiana A Comparison of the Brush Stripper and Spindle Harvester.The Journal of Cotton Science 8:5561 (2004)研究容研究容:本设计为棉秆防拔起与横向输送装置的设计与分析，主要工作部件设计。应用AutoCAD或ProE、UG、Catia、SolidEdge、SolidWorks等计算机辅助设计软件进行刷辊式采棉机棉秆防拔起与横向输送装置结构配置设计与三维实体设计，并对方案进行对比分析和运动学仿真分析。研究计划研究计划：第一周：熟悉课题容，查阅相关资料，搜索配套件厂家，获取相关样 本；第二周：阅读相关文献，撰写开题报告，主要参数确定与计算，拟定初步方案；第三周：应用AutoCAD或ProE、UG、SolidWorks等计算机辅助设计软件进行刷辊式采棉机棉秆防拔起与横向输送装置结构设计与
