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采棉机视觉导航路线图像检测方法 被引量：34
1
作者 李景彬 陈兵旗 +1 位作者 刘阳 查涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期11-19,共9页
采棉机视觉导航路线的检测是实现采棉机自主导航的重要前提。收获时期的棉田中主要有棉秆、棉花、棉桃、棉叶、杂草及田外区域等多种目标特征,并且机械采收会造成已收获区的棉枝上残留少许棉花,对采棉机田间作业路径的检测造成困难。该... 采棉机视觉导航路线的检测是实现采棉机自主导航的重要前提。收获时期的棉田中主要有棉秆、棉花、棉桃、棉叶、杂草及田外区域等多种目标特征,并且机械采收会造成已收获区的棉枝上残留少许棉花,对采棉机田间作业路径的检测造成困难。该文主要通过分析已收获区、未收获区、田外区域、田端的不同颜色特征,对采棉机田间作业路径、棉田边缘、田端等的检测算法。首先采用3B-R-G、|R-G|、|R-B|及|G-B|等颜色分量差的方法,针对棉田内、外等不同区域的目标特征分别进行提取,并以设定的步长进行移动平滑处理,而后基于最低波谷点向未收获区方向寻找波峰上升临界点以及与前一帧直线检测结果相关联等方法,确定直线变换的候补点群,最后基于过已知点Hough变换提取导航直线;试验证明,该算法提取的直线能够准确贴合已收获区与未收获区分界、田侧边缘等,处理时间平均为56.10ms/帧,满足采棉机田间实际生产作业的需求。该研究可为小麦、玉米等其他作物机械化收获时视觉导航路线的检测提供参考。 展开更多
关键词 机器视觉 导航 算法 HOUGH变换 采棉机
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我国棉花收获机械应用现状及展望 被引量：10
2
作者 周海燕 孙玉峰 +3 位作者 杨炳南 赵飞 郝付平 满孝勇 《农业工程》 2015年第3期16-18,共3页
阐述了棉花收获机械的重要性,重点分析了国内外棉花收获机械行业发展现状,提出了国内棉花收获机的差距和存在的主要问题,指出了需优化关键零部件制造工艺、整机装备质量检测等,自主开发采棉指等关键核心零部件和适合我国农场和农户需求... 阐述了棉花收获机械的重要性,重点分析了国内外棉花收获机械行业发展现状,提出了国内棉花收获机的差距和存在的主要问题,指出了需优化关键零部件制造工艺、整机装备质量检测等,自主开发采棉指等关键核心零部件和适合我国农场和农户需求的棉花收获机系列产品,提升棉花收获装备技术水平,满足新疆内陆棉区机采棉需求,逐步熟化适应黄淮海、长江流域棉区机采棉要求,实现规模化标准化生产,逐步替代进口。 展开更多
关键词 棉花收获机械 机采棉 采棉指
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水平摘锭式高效采棉头设计与试验 被引量：7
3
作者 李腾 郝付平 +3 位作者 韩增德 方宪法 郝朝会 刘云强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期63-72,共10页
为解决我国棉花高效收获问题,设计了水平摘锭式高效采棉头,针对其关键工作部件槽形凸轮,建立了参数化设计的数学模型,采用Matlab中的GUI模块进行人机交互可视化设计,生成槽形凸轮曲线,导入UG中得到三维模型和工程图纸并加以制造。利用AD... 为解决我国棉花高效收获问题,设计了水平摘锭式高效采棉头,针对其关键工作部件槽形凸轮,建立了参数化设计的数学模型,采用Matlab中的GUI模块进行人机交互可视化设计,生成槽形凸轮曲线,导入UG中得到三维模型和工程图纸并加以制造。利用ADAMS虚拟样机仿真软件,分析采棉滚筒线速度与作业速度之比K对摘锭运动轨迹与采摘时间的影响,得出K和作业速度的合理取值范围。利用矢量方程图解法,分析脱棉盘转速与采棉滚筒转速、摘锭转速的匹配关系,得出其取值范围。为验证理论分析和优化高效采棉头的运动参数,搭建采棉头室内综合试验台,选取作业速度、摘锭转速、脱棉盘转速为试验因素,含杂率、撞落棉率、采净率和生产效率为试验指标,采用Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理,利用Design-Expert软件对试验结果进行回归分析和响应面分析,得到最佳参数组合为:作业速度6.17 km/h、摘锭转速4272 r/min、脱棉盘转速2109 r/min,最优参数组合下含杂率为8.78%、撞落棉率为1.59%、采净率为97.17%、生产效率为0.467 hm^2/h,并进行3次验证试验,得到平均含杂率为8.81%、撞落棉率为1.66%、采净率为97.21%、生产效率为0.467 hm^2/h,试验结果与理论结果基本相符。 展开更多
关键词 棉花采收机 采棉头 高效收获 槽形凸轮 参数化设计
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4MZD-3型采棉打包机介绍 被引量：4
4
作者 程敬春 《新疆农机化》 2022年第3期30-31,共2页
本文介绍了4MZD-3型采棉打包机的结构及工作原理、主要技术参数等,阐述了机具的技术特点,为新产品的研发及用户选用提供数据支持,有利于促进棉花收获机的推广应用和提高棉花的机械化采收水平。
关键词 棉花收获机 采棉打包机 棉花 采净率
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采棉机三角履带行走装置设计与仿真
5
作者 李帅 韩卓 +2 位作者 雷迪迪 尹雁飞 付卫岗 《农业装备与车辆工程》 2024年第4期21-25,共5页
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... 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。 展开更多
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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4MZ-3A型自走式棉花收获机的研制 被引量：5
6
作者 李占涛 蔡云霄 +1 位作者 赵鹏达 张宏文 《新疆农机化》 2020年第3期7-8,13,共3页
本文通过介绍4MZ-3A六行自行式采棉机的结构与工作原理、关键零部件采摘头采收工作过程、主要技术参数和田间性能试验,促进其在新疆推广应用,进一步提高新疆棉花机械化发展水平。
关键词 棉花收获机械 采摘头 采摘性能
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滚筒式采棉机采摘头试验台的设计 被引量：5
7
作者 杨涛 张宏文 +3 位作者 李勇 阎金刚 李福海 张智明 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期772-775,共4页
为研究采棉机结构、运动参数等对采棉机采收质量的影响规律,本研究根据新疆机采棉收获机械化方式和种植模式设计一种采棉机采摘头综合测试试验台。以滚筒式采棉机摘头为对象,通过对机采棉种植模式、基本参数、采摘头工作原理的分析,确... 为研究采棉机结构、运动参数等对采棉机采收质量的影响规律,本研究根据新疆机采棉收获机械化方式和种植模式设计一种采棉机采摘头综合测试试验台。以滚筒式采棉机摘头为对象,通过对机采棉种植模式、基本参数、采摘头工作原理的分析,确定了该试验台装置的基本结构参数、测试仪器、控制装置及数据采集系统等主要部分,并制作了测试试验台。测试试验结果表明:该试验台工作稳定,主要工作参数误差小,能够满足采摘头工作性能的测试。该装置为采棉机采摘头的研制及采收性能的分析提供了试验测试平台,对采棉机采摘头的设计具有实际指导意义。 展开更多
关键词 采棉机 采摘头 试验台 性能测试
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机采棉在线测产技术及其关键装备 被引量：4
8
作者 陈伟 马蓉 +2 位作者 芦帅 安光辉 李军 《农机化研究》 北大核心 2011年第10期216-219,共4页
棉花产量是棉田农业生产效率的重要体现,棉田产量分布的时空变异是影响产量的诸因素共同作用的集中反映。对棉花产量进行实时监测,获得产量的空间分布数据,对科学管理和指导变量作业具有重要的意义。将棉花产量监测系统安装在采棉机上... 棉花产量是棉田农业生产效率的重要体现,棉田产量分布的时空变异是影响产量的诸因素共同作用的集中反映。对棉花产量进行实时监测,获得产量的空间分布数据,对科学管理和指导变量作业具有重要的意义。将棉花产量监测系统安装在采棉机上可实时获取棉田产量分布的信息。为此,概述了棉花产量监测系统的工作原理和关键技术,以推动棉花产量监测系统在我国的研究工作。 展开更多
关键词 采棉机 传感器 产量监测系统 DGPS
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基于虚拟仪器和神经网络的采棉机火情监测预警系统 被引量：4
9
作者 李光耀 张宏文 +3 位作者 王磊 张茜 王由之 张勇 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期761-767,共7页
针对新疆采棉机作业过程中火灾频发、火情特征不明显、缺乏有效监测预警方法的问题,本文提出利用多特征参数融合和基于Python-tensorflow搭建神经网络框架进行火情判别及分类的方法,并基于LabVIEW虚拟仪器技术开发了采棉机火情监测预警... 针对新疆采棉机作业过程中火灾频发、火情特征不明显、缺乏有效监测预警方法的问题,本文提出利用多特征参数融合和基于Python-tensorflow搭建神经网络框架进行火情判别及分类的方法,并基于LabVIEW虚拟仪器技术开发了采棉机火情监测预警系统,该系统可实时监测采棉机作业过程中棉花火情的火焰、CO浓度、烟雾浓度信号并进行在线分析,能够对火情进行准确判别分类并预警。搭建试验台测试分析的结果表明:系统监测误差率小于2.3%,准确预警率95%以上,误报率小于3%,漏报率小于4%。该系统能够对采棉机火情进行实时监测并及时预警,满足设计功能需求。 展开更多
关键词 虚拟仪器 神经网络 采棉机 火情监测 火情分类 LABVIEW
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基于Floworks统收式采棉机正压输送系统模拟试验研究 被引量：3
10
作者 叶伟 张红霞 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期252-255,共4页
重点研究了统收式软摘锭采棉机正压输送系统,并对该系统进行了模拟试验研究,以寻求统收式采棉机正压输送系统优化设计方案,本文利用Solidworks软件来完成模型的建立,采用CFD软件Floworks对三维有限元模型进行试验研究,得到了入口流量、... 重点研究了统收式软摘锭采棉机正压输送系统,并对该系统进行了模拟试验研究,以寻求统收式采棉机正压输送系统优化设计方案,本文利用Solidworks软件来完成模型的建立,采用CFD软件Floworks对三维有限元模型进行试验研究,得到了入口流量、采摘头内部输送方式为影响采摘头出口流速的主要因素,模拟试验的结果与理论分析一致,该结果为统收式采棉机正压输送系统设计提供必要的理论指导. 展开更多
关键词 采棉机 Floworks 正压输送 试验研究
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小型棉花收获机的设计 被引量：1
11
作者 任丰兰 《安徽农业科学》 CAS 2014年第17期5693-5694,共2页
结合常德市的棉花收获情况,设计了一种小型的棉花收获机械。对该机械的机箱、吸棉管,抽风机采摘头4部分设计过程进行了翔实描述。按该方案研制出的样机采棉效果好,因此该机械具有携带和操作方便、收获速度快等优点,有推广前景。
关键词 棉花收割机 采摘头 抽风机 吸棉管
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统收式采棉机棉桃分离回收系统的设计及试验 被引量：2
12
作者 陈长林 石磊 +4 位作者 张玉同 孔凡婷 谢庆 孙勇飞 黄铭森 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期68-73,共6页
棉花机械化收获技术包括统收式一次采摘技术与选收式多次采摘技术,各有其特点与优势。随着棉花产业的发展和广大棉农的迫切需求,我国统收式棉花收获技术取得了一系列创新性成果,并能在生产实践中得到推广应用。统收式棉花收获机实施机... 棉花机械化收获技术包括统收式一次采摘技术与选收式多次采摘技术,各有其特点与优势。随着棉花产业的发展和广大棉农的迫切需求,我国统收式棉花收获技术取得了一系列创新性成果,并能在生产实践中得到推广应用。统收式棉花收获机实施机械化采收时往往会将籽棉连同少量棉桃、茎秆、棉叶等杂质一起采收,采摘下的青桃由于含水率高,极易给籽棉染色,造成品质下降。为提高棉桃清分效率,减少籽棉损失及解决棉纤维被染色等问题,统收式采棉机实施机械化采收籽棉时,需增设棉桃分离装置。在介绍装置的组成和工作原理的基础上,依据试验所测量物料悬浮速度的差异性,设计气吹式、气吸式两种分离模式的棉桃分离装置,并基于ANSYS Fluent软件开展空气动力学的仿真分析与试验对比验证。结果表明:气吸式棉桃分离装置优于气吹式棉桃分离装置,其棉桃清分率提高20%以上,同时籽棉损失率减少5%。棉桃分离回收系统创新性研究成果,不仅有利于统收式采棉技术与装备的综合性能得到改善与提高,而且对促进我国棉花产业的可持续性健康发展有着十分重要意义。 展开更多
关键词 采棉机 统收式 棉桃分离 棉桃回收
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刷辊式采棉机的改进设计与试验 被引量：9
13
作者 黄铭森 石磊 +5 位作者 张玉同 陈长林 孙勇飞 谢庆 孔凡婷 吴崇友 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第20期41-47,共7页
为提高刷辊式采棉机作业质量,满足轧花厂对统收式采棉机采获籽棉的进厂要求,该文在已有4MZ-3B型刷辊式采棉机工作时存在问题基础上优化刷辊工作参数并增加与刷辊配套使用的回流结构提升了采净率,降低了落地损失率、挂枝棉率、漏采率;改... 为提高刷辊式采棉机作业质量,满足轧花厂对统收式采棉机采获籽棉的进厂要求,该文在已有4MZ-3B型刷辊式采棉机工作时存在问题基础上优化刷辊工作参数并增加与刷辊配套使用的回流结构提升了采净率,降低了落地损失率、挂枝棉率、漏采率;改进挑棉辊形式,避免该部件因缠绕造成棉桃分离气力输送管道入口堵塞的现象,降低整机故障率;将棉桃分离气力输棉管道由气吹式改进为气吸式,提高棉桃回收率;将气棉分离装置由网孔式改进为切线导流式,解决了棉桃分离气力输棉管道与机载预处理装置过渡问题,在排出气流的同时保证物料运动顺畅;将机载预处理装置由"一清一回收"式改进为"一清二回收"式,降低籽棉含杂率及清杂损失率。设计改进及优化后形成4MZ-3C型刷辊式采棉机,并进行对比试验。与4MZ-3B型刷辊式采棉机相比,采净率提高了3.42%、落地损失率降低了0.85%、挂枝棉率降低了0.89%、漏采率降低了1.05%、棉桃回收率提升了74.57%、清杂损失率降低了0.63%、籽棉含杂率降低了3.71%。将4MZ-3C型刷辊式采棉机各项指标均优于采棉机作业标准,在获取高采净率的同时,保证籽棉的低含杂率,可充分满足中国棉花生产机械化需求。 展开更多
关键词 机械化 优化 设计 刷辊式采棉机 籽棉
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刷辊式采棉机刷棉辊运动学仿真分析 被引量：6
14
作者 潘金坤 袁建宁 +3 位作者 石磊 王云霞 欧益宝 张玉同 《农机化研究》 北大核心 2015年第12期63-65,69,共4页
阐述了一种新型刷辊式采棉机的基本结构及工作原理,运用三维设计软件建立了采摘装置三维实体模型,并利用ADAMS虚拟样机分析软件对采摘部件进行了初步的运动学仿真,获得了刷棉辊作用元件——纵向刷板的运动规律。仿真结果表明:传动系统... 阐述了一种新型刷辊式采棉机的基本结构及工作原理,运用三维设计软件建立了采摘装置三维实体模型,并利用ADAMS虚拟样机分析软件对采摘部件进行了初步的运动学仿真,获得了刷棉辊作用元件——纵向刷板的运动规律。仿真结果表明:传动系统中滚子链传动的多边形效应,使纵向刷板在采摘物料时具有一定的振动和冲击力;此外,提高刷棉辊的旋转速度,能够显著地提高纵向刷板的加速度。仿真分析的结果为刷辊式采棉机工作机理的研究,以及刷棉辊结构特征、配置参数的研究,提供了一定的理论分析依据和参考。 展开更多
关键词 刷辊式采棉机 刷棉辊 刷板 运动学 仿真
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刷辊式采棉机刷棉辊动力学分析 被引量：6
15
作者 魏俊 王云霞 +1 位作者 石磊 袁建宁 《农机化研究》 北大核心 2016年第6期106-109 115,共5页
介绍了刷辊式采棉机采摘装置的结构和采摘机理,采用三维建模软件Pro/E建立采摘装置的三维模型,并通过有限元分析软件ANSYS Workbench对刷棉辊进行模态分析,得到其固有频率和振型,为避开共振区和结构优化设计提供理论依据。同时,对纵向... 介绍了刷辊式采棉机采摘装置的结构和采摘机理,采用三维建模软件Pro/E建立采摘装置的三维模型,并通过有限元分析软件ANSYS Workbench对刷棉辊进行模态分析,得到其固有频率和振型,为避开共振区和结构优化设计提供理论依据。同时,对纵向刷板进行瞬态动力学分析,计算出应力的大小和分布规律,为采摘部件的改进提供理论参考。 展开更多
关键词 刷辊式采棉机 刷棉辊 纵向刷板 有限元分析
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刷辊式采棉机采摘装置结构设计与动力学分析 被引量：1
16
作者 魏俊 栾玖华 《农机使用与维修》 2022年第4期13-16,共4页
统收式采棉机具有适用范围广、结构简单、成本低等特点,能够满足我国多样化的种植国情。刷辊式采棉机是统收式采棉机的主力机型,阐述了刷辊式采棉机采摘装置的结构设计及其工作原理。运用Pro/E软件建立棉秆的三维实体模型,并利用有限元... 统收式采棉机具有适用范围广、结构简单、成本低等特点,能够满足我国多样化的种植国情。刷辊式采棉机是统收式采棉机的主力机型,阐述了刷辊式采棉机采摘装置的结构设计及其工作原理。运用Pro/E软件建立棉秆的三维实体模型,并利用有限元分析软件ANSYS将构件离散成细小网格,导入到ADAMS仿真软件中建立柔性体仿真模型。仿真结果得到了棉秆被采摘时的位移及速度图谱,分析棉秆在被采摘过程中的形态及位置变化过程,为后续采摘装置的改进设计提供理论依据和参考,同时也为统收式采棉机的推广奠定基础。 展开更多
关键词 刷辊式采棉机 结构设计 棉秆 动力学
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基于高速摄像的棉花采摘物料运动参数研究 被引量：1
17
作者 潘金坤 袁建宁 +1 位作者 石磊 奚慧 《农机化研究》 北大核心 2021年第8期7-12,共6页
提出了一种基于高速摄像的棉花采摘物料运动参数图像解析方法。通过高速摄像机拍摄刷辊式采棉机棉花采摘过程,将籽棉采摘后运动过程分为3个阶段,应用IPP视频图像分析软件进行视频图像处理分析。对第1阶段籽棉的飞行运动轨迹进行了多项... 提出了一种基于高速摄像的棉花采摘物料运动参数图像解析方法。通过高速摄像机拍摄刷辊式采棉机棉花采摘过程,将籽棉采摘后运动过程分为3个阶段,应用IPP视频图像分析软件进行视频图像处理分析。对第1阶段籽棉的飞行运动轨迹进行了多项式拟合,得到了籽棉运动轨迹方程;分析籽棉的第3阶段飞行运动,获得其自由下落速度,绘制了籽棉速度散点图,由此得到籽棉的悬浮速度。分析结果表明:拟合得到的籽棉运动轨迹方程,符合采摘后籽棉的实际飞行运动轨迹;籽棉自由下落速度基本稳定,近乎于匀速运动,籽棉悬浮速度图像解析法与试验法获取值基本相符。由此说明,高速摄像用于棉花采摘物料悬浮速度的图像解析法是可行的,具有合理性。 展开更多
关键词 刷辊式采棉机 悬浮速度 图像解析法 高速摄像
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采棉机的研究现状和发展趋势 被引量：34
18
作者 樊建荣 《机械研究与应用》 2011年第1期1-4,共4页
棉花生产中人工收获作业劳动强度大,效率低,制约了棉花生产规模的扩大。棉花收获机械化对促进棉花高产、优质、栽培技术的推广,提高劳动生产率很有意义。棉花收获机械化中的采棉机是最重要的设备。为此,综述了国内外现有采棉机的工作特... 棉花生产中人工收获作业劳动强度大,效率低,制约了棉花生产规模的扩大。棉花收获机械化对促进棉花高产、优质、栽培技术的推广,提高劳动生产率很有意义。棉花收获机械化中的采棉机是最重要的设备。为此,综述了国内外现有采棉机的工作特点和结构特性,分析了存在的问题,提出了采棉机的研究和发展方向。 展开更多
关键词 农业工程 采棉机 棉花收获机
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齿盘式棉花秸秆整株拔取收获机的研究设计 被引量：19
19
作者 马继春 荐世春 周海鹏 《农业装备与车辆工程》 2010年第8期3-5,12,共4页
随着我国棉花种植面积的扩大,对棉花秸秆收获机械的需求日益迫切。本研究设计的齿盘式棉花秸秆整株拔取收获机,采用齿盘夹持部件和水平拔取原理,通过力学和运动分析确定工作参数,试验表明,该机作业性能满足农艺要求。
关键词 齿盘 整株拔取 棉花秸秆收获机
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棉秆粉碎收获机的设计 被引量：14
20
作者 黄新平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期136-138,56,共3页
利用旋转甩刀的切割及冲击作用 ,对棉秆进行粉碎 ;同时 ,甩刀高速旋转产生的惯性和气流作用对粉碎的棉秆进行抛送。在田间试验的基础上 ,通过理论探讨 ,对棉秆粉碎收获机的基本原理、主要部件及参数进行分析 ,设计出与中型拖拉机配套的... 利用旋转甩刀的切割及冲击作用 ,对棉秆进行粉碎 ;同时 ,甩刀高速旋转产生的惯性和气流作用对粉碎的棉秆进行抛送。在田间试验的基础上 ,通过理论探讨 ,对棉秆粉碎收获机的基本原理、主要部件及参数进行分析 ,设计出与中型拖拉机配套的棉秆粉碎收获机。 展开更多
关键词 棉秆粉碎收获机 甩刀 甩刀转速 设计
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