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采棉机机架模态分析与优化

中国农机化学报 2024年第6期45卷 63-71页

作者：王光恒林慧王玉刚毕新胜裴婷稳赵鹏达石河子大学机械电气学院新疆石河子832000 农业农村部西北农业装备重点实验室新疆石河子832003 新疆生产建设兵团第八师农牧业机械化技术培训站石河子832000 山东天鹅棉业机械股份有限公司济南市250032

采棉机在工作时,会因载荷激励而导致机架振动,当激励频率在机架固有频率范围内,会产生共振现象,对采棉机产生影响。为提高采棉机工作性能,对采棉机机架进行模态分析,得到机架前6阶模态参数,通过分析振源激励特性,发现机架一阶和四阶模... 详细信息

采棉机在工作时,会因载荷激励而导致机架振动,当激励频率在机架固有频率范围内,会产生共振现象,对采棉机产生影响。为提高采棉机工作性能,对采棉机机架进行模态分析,得到机架前6阶模态参数,通过分析振源激励特性,发现机架一阶和四阶模态频率处在振源激励区间,将其与机架质量设为优化目标,机架各尺寸设定为设计变量;对机架进行灵敏度分析,基于CCD抽样设计并运用Kriging方法拟合响应面,运用多目标遗传算法得到5个优化方案,结合熵权法与线性加权法,其中方案1综合得分最高是最佳设计方案。优化后机架一阶模态频率97 Hz降低到91 Hz,四阶模态频率225 Hz增加到230 Hz,远离发动机激振频率100 Hz和220 Hz;质量为688.8 kg降低1.5%。经静力学与谐响应分析验证,优化后的机架满足工作要求。

关键词：采棉机模态分析振源激励灵敏度熵权法

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采棉机风机叶片优化与流场分析

液压与气动 2024年第5期48卷 77-85页

作者：钟良意张增磊宗超勇蒋伟俊石茂林徐立章江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 江苏沃得农业机械股份有限公司江苏镇江212013

风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验... 详细信息

风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验在设计空间内生成20组样本。基于样本数据,建立了出口风量与设计变量的近似模型,采用智能优化算法获得最优设计方案。优化后的设计方案相较于原型机,出口风速明显增大。CFD数值计算分析风机的动态特性,结果表明,在多转速工况下风量均有明显提升,其在额定转速工况下,风量提升17.27%。

关键词：离心风机采棉机 CFD 叶片参数化优化设计

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采棉机变速器能效对比分析

机械设计与制造 2024年

作者：叶好运倪向东赵新魏晓朝石河子大学机械电气工程学院

研究采棉机在加速和恒速作业过程中纯液压变速器和液压机械无级变速器传输效率以及发动机燃油消耗，对发动机燃油消耗和液压机械无级变速器传输效率进行台架试验。仿真结果显示：在0～25km/h加速过程中，相比较纯液压变速器，装备液压... 详细信息

研究采棉机在加速和恒速作业过程中纯液压变速器和液压机械无级变速器传输效率以及发动机燃油消耗，对发动机燃油消耗和液压机械无级变速器传输效率进行台架试验。仿真结果显示：在0～25km/h加速过程中，相比较纯液压变速器，装备液压机械无级变速器的采棉机的发动机燃油消耗减少2.4933kg/h，且液压机械无级变速器传输效率在0.82以上；当行驶速度和采摘头输入转速分别保持在6km/h和1380r/min时，相比较纯液压变速器，装备液压机械无级变速器的采棉机的发动机燃油消耗减少1.44709kg/h，传输效率提高0.15。仿真与试验结果表明装备液压机械无级变速器的采棉机在作业过程中可提高采棉机的传输效率和降低燃油消耗。

关键词：采棉机液压机械无级变速器纯液压变速器燃油消耗传输效率

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采棉机动力换挡液压系统仿真与试验

机床与液压 2024年第7期52卷 21-25页

作者：潘文龙倪向东叶好运陈华军赵永强蔺元刚李克志石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000

为保证采棉机动力换挡过程中动力输出的连续性,以多个离合器为研究对象,提出区域交叉控制策略,设计采棉机动力换挡传动方案及换挡液压系统,分析并搭建采棉机液压传动系统模型,分析离合器、制动器、马达、行车速度与其电磁阀阀芯位移量... 详细信息

为保证采棉机动力换挡过程中动力输出的连续性,以多个离合器为研究对象,提出区域交叉控制策略,设计采棉机动力换挡传动方案及换挡液压系统,分析并搭建采棉机液压传动系统模型,分析离合器、制动器、马达、行车速度与其电磁阀阀芯位移量响应情况。试验结果表明:采棉机速度曲线平滑上升,换挡过程无动力中断,无明显动力换挡冲击,验证了策略的有效性。

关键词：采棉机液压换挡系统离合器

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一种面向对象方法的智能采棉机控制研究

农机化研究 2024年第4期46卷 239-241,252页

作者：丁玉涛河南职业技术学院郑州450046

以智能采棉机行驶速度控制为研究对象,对采棉过程中输棉管路流量进行监测,当满足输棉管路负荷堵塞条件时,调整采棉机行进速度,保持最优输棉管路流量。基于面向对象技术,以输棉管路流量是否堵塞为控制目标,采用PID模糊控制器对采棉机行... 详细信息

以智能采棉机行驶速度控制为研究对象,对采棉过程中输棉管路流量进行监测,当满足输棉管路负荷堵塞条件时,调整采棉机行进速度,保持最优输棉管路流量。基于面向对象技术,以输棉管路流量是否堵塞为控制目标,采用PID模糊控制器对采棉机行进速度进行自适应调整。仿真与田间试验结果表明:此控制方法能够有效实现采棉机的行驶速度自适应调节,且能够根据输棉管路流量负荷程度自主进行行进速度调节,保证采棉机高效作业。

关键词：采棉机模糊控制通信系统面向对象

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基于传感控制的自动采棉机系统设计

农机化研究 2024年第3期46卷 57-61页

作者：高玲高聪黄河水利职业技术学院电气工程学院河南开封475003

为了实现棉花依据成熟度进行采摘,基于图像传感器设计图像处理方法,完成棉桃图像特征提取,进而实现棉花成熟度评估和空间棉桃定位。采用HSV方案进行图像灰度处理,采用二维大津法进行图像分割,提取棉桃特征参数。对成熟棉花和未成熟棉花... 详细信息

为了实现棉花依据成熟度进行采摘,基于图像传感器设计图像处理方法,完成棉桃图像特征提取,进而实现棉花成熟度评估和空间棉桃定位。采用HSV方案进行图像灰度处理,采用二维大津法进行图像分割,提取棉桃特征参数。对成熟棉花和未成熟棉花图像样本分析发现,棉桃图像轮廓周长L和面积S比大于0.31时棉花成熟,从而建立棉花采摘标准,并采用双目图像系统,实现目标棉桃的图像坐标向空间坐标的转换。对图像分割精度,棉桃提取精度和视觉定位精度进行测试,结果表明:系统具有较高的可靠性。

关键词：采棉机图像分割成熟度判定视觉定位

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采棉机输棉系统的研究现状与分析

新疆农机化 2024年第2期 38-41页

作者：石鑫刘延彬牛长河陈毅飞新疆农业科学院农业机械化研究所新疆乌鲁木齐830091 农业部林果棉与设施农业设备科学观测试验站新疆乌鲁木齐830091 江苏大学农业工程学院江苏镇江202123

输棉系统是采棉机的核心系统,对其研究可提高输棉系统输送能力、降低堵塞率和提高作业效率等方面起着重要作用。本文介绍了采棉机输棉系统的分类和工作原理,系统阐述了采棉机输棉系统的研究发展现状,分析了输棉系统存在问题并提出解决方... 详细信息

输棉系统是采棉机的核心系统,对其研究可提高输棉系统输送能力、降低堵塞率和提高作业效率等方面起着重要作用。本文介绍了采棉机输棉系统的分类和工作原理,系统阐述了采棉机输棉系统的研究发展现状,分析了输棉系统存在问题并提出解决方法,这为今后我国采棉机输棉系统的研制和发展提供技术支持。

关键词：采棉机输棉系统现状问题

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采棉机三角履带行走装置设计与仿真

农业装备与车辆工程 2024年第4期62卷 21-25页

作者：李帅韩卓雷迪迪尹雁飞付卫岗中国铁建重工集团股份有限公司湖南长沙410100

为了适应长江、黄河流域棉区的棉花机械化采收需求,设计了一款采棉机三角履带行走装置。分析棉田工况、整车接地比压和车速等参数,确定了三角履带行走装置的主要技术参数;通过有限元分析,对基架、驱动轮和摆动销轴等关键部件进行了强度... 详细信息

为了适应长江、黄河流域棉区的棉花机械化采收需求,设计了一款采棉机三角履带行走装置。分析棉田工况、整车接地比压和车速等参数,确定了三角履带行走装置的主要技术参数;通过有限元分析,对基架、驱动轮和摆动销轴等关键部件进行了强度校核计算。结果表明:所设计结构与材料选用均能满足使用要求,单轮承载最高可达8 t。该装置可与原车轮胎快速互换,对于推进长江、黄河流域棉花收获机械化具有一定意义。

关键词：采棉机三角履带有限元强度校核计算轮履互换

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专利视角下采棉机关键技术分析

农业工程 2024年第8期14卷 20-26页

作者：申江涛景敏张磊洋雍利云张凯尚文博国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心河南郑州450000

采棉机是支撑农业现代化的重要高端装备,产业发展前景广阔。梳理了采棉机关键技术专利申请脉络,分析采棉机关键技术发展现状及发展趋势,为掌握采棉机行业发展态势、把握技术热点提供建议,为采棉机专利布局和相关研究提供新思路。

关键词：采棉机摘锭监测控制关键技术农业机械专利分析