采棉机风力输送装置设计

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1、1.绪论1.1采棉机国内(外)现状目前，国内市场上采棉机主流产品主要有美国迪尔公司、凯斯公司和贵航集团生产的水平摘锭式采棉机。国产采棉机虽各项性能都能满足要求，但与美国产采棉机相比还有一定的差距，关键零部件仍依赖于进口，使用成本大大增加。由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:2215891151(1)国外棉花收获机械化发展状况大约30%的世界棉产量是机器采收:美国、以色列、澳大利亚是世界上全部用机器采棉的国

2、家。早在1850年美国就开始了对采棉机的研究,到20世纪40年代开始批量生产采棉机，而且采棉机由单一行采收发展到多行采收，由背负式发展到自走式，采棉工艺由一次采收发展到一次采收和分次采收两种形式。截止20世纪80年代末，采棉机械化程度已达100%，生产中主要使用水平摘锭自走式采棉机。1988年拥有量达到5万台由于采用了复杂的静液压驱动技术以及维修费用昂贵，采棉机的生产厂家由开始的10多家以减少至2家。前苏联1934年开始对采棉机研究，1936年进了水平摘锭采棉机的研究设计,但因结构复杂,采棉部件工艺水平和加工精度高,产品质量达不到设计要求，工作可靠性差，未

3、能推广。1939年开始垂直摘锭采棉机的研究，1948年投入批量生产，1989年已拥有3.3万台。自美国第一台棉花收获机械出现后，经过不同国家和地区一个多世纪以来的试验研究和生产实践，世界上各种棉花收获机械专利已达l000多项，采棉机械化已发展成为成熟的技术[1]。(2)我国棉花收获机械发展概况我国对棉花收获机械的研究始于20世纪50年代，最早出现的是对引进机型进行试验研究。1954年新疆生产建设兵团引进了37台前苏联生产的CXM-48M型单行垂直摘锭后悬挂式采棉机和几十台X4型剥铃机1961年农垦部又为兵团引进了7台前苏联XBC一1.2型双行垂直摘锭自走式

4、采棉机。但由于没有引进相应的清花设备，采棉机采摘的籽棉因含杂太高而无法使用。为解决美、苏摘锭式采棉机结构复杂，投资大，甚至机械采棉在经济上无利的问题，1959年综述至1974年，中国农机院组织全国60多名科技人员进行国产棉田自动底盘拖拉机及配套采棉机的研制，并自力更生设计、研制、试验过斜摘辊式摘棉铃机和气吸振动式分次采棉部件。1988年以后，在国家科委支持下，新疆科委正式将“采棉机及清花设备的引进试验”作为重点科研项目。1990年新疆生产建设兵团从乌兹别克引进14XB一2.4型采棉机。1993年新疆农机研究所引进美国2022型采棉机。经过4到5年时间分别进

5、行了试验分析比较，取得较系统的数据。1996年，国家经贸委和国家科委正式将“棉花生产及加工技术与成套设备”和“4MZ一2(3)型国产自走式采棉机的研制”两个项目立项，经过3年时间，在兵团、中国农机院、新疆农机化所等单位的共同努力下，国产自走式采棉机和与铁牛一80型拖拉机配套的背负式采棉机均已研制出来，4MZ一2(3)型采棉机通过鉴定，清理加工设备也有了第一轮样机。2003年新疆一生产建设兵团研制的4ZT一8型摘棉桃机通过新产品鉴定并投入批量生产。从2001年开始，国家机械工业局将棉花收获机作为重点发展的项目[2]。当前，我国棉花的收获机械研究及推广方面存在

6、的主要问题是：(l)棉花种植的品种、行距、株距、种植密度等方面在我国各产棉区存在很大的差异,对棉花收获机械的研发提出了挑战。(2)对棉花收获机械采摘部件工作机理的研究进行得很不充分,新型机具开发困难很大。(3)对于实施棉花收获机械的必要性及紧迫性,在思想认识上不统一,投入的科研经费力度不大，导致研究工作裹足不前。(4)对机采棉农艺配套技术的研究不足，不利于机采棉技术的发展。(5)机采棉的质量现没有国家标准，比人工手采棉降低1～2级，短纤维含量高，杂质多，机采棉市场销售比较困难，影响了机采棉技术的推广。(6)采棉机及清花设备投资较大,由于一次性投入大,且功能

7、单一,仍然严重制约着机采棉技术的推广[3]。1.2本课题研究的关键问题及解决思路本课题重点研究：风机的结构设计、参数研究及流场分析。风送系统主要有风机和管道两部分组成：风机是输送系统动力装置，其必须满足以下3个条件:提供足够的风压；提供足够的风速；提供足够的风量。通过对风送系统设计及风送参数的研究,改善风力输送环境,确定在风速约多大的情况下采摘物输送通畅，无堵塞现象。通过设计以及流场的改善在输送过程中清除比重较大的杂质，降低棉花含杂率，提高机采棉的品质。解决思路：设计风机叶轮为独特的叶片线型，叶片线型为双圆弧,两圆弧相切。风机气动性能的优劣主要取决于叶轮的

8、形式和主要结构参数，这种形式的叶片提供了良好的气动综合指标。工作转