新疆是我国最大的优质棉和商品棉生产基地,在棉花生产过程中,收获是最重要的环节之一。机械化采收棉花不仅提高采摘效率,而且降低了人工成本,提高了棉农的经济效益。针对国产采棉机采摘水平低、水平摘锭式采棉机采摘头核心技术的缺乏等问题,在综合分析国内外水平摘锭采棉机摘锭采摘机理研究现状的基础上,测量了新疆机采棉基本物理机械特性,结合机采棉物理机械特性运用理论分析、运动学仿真和试验验证相结合的方法,从水平摘锭采棉机摘锭采摘机构的工作过程入手,建立了摘锭采棉时所需转数的缠绕模型,利用MATLAB软件建立了可视化界面,研究分析了摘锭采摘机构相关参数对摘锭环扣特性的影响,利用SolidWorks软件对摘锭采摘机构进行了运动学分析。运动学仿真基本获取了采摘机构的运动特性及摘锭采棉的作用机制,以此为基础进行摘锭缠绕棉花试验和摘锭采摘试验。试验结果表明,本文研究的缠绕模型和力学特性是符合实际采摘情况的,运动学仿真是可靠的,为进一步研究摘锭采摘机理奠定了基础。主要研究内容如下:1.测量、统计并分析影响新疆两种典型机采棉品种基本物理机械特性的相关参数,探讨机采棉基本物理参数之间的相互关系和与棉铃相关的物理参数对棉花分离力的影响;2.通过对水平摘锭采棉机摘锭采摘机构的总体分析,依摘锭接近棉桃的方向和相对位置为依据,建立了摘锭采棉的重叠式缠绕模型和螺旋式缠绕模型,推导出棉花纤维条绕摘锭的理论转数公式,从而在理论上确定摘锭采棉时所需的最少转数;3.应用MATLAB软件对摘锭末端的运动轨迹进行可视化分析研究,发现了采摘机构相关参数对环扣特性的影响规律;利用三维设计软件SolidWorks对摘锭采摘机构进行仿真,分析研究摘锭的运动特性;4.分析研究缠绕圈数与仿真分析的对比结果,借助摘锭采摘试验台进行采摘性能试验,验证缠绕模型和棉花拉伸试验。经试验验证,缠绕模型和棉花拉伸试验是可行可靠的。结果表明,结合理论分析和运动学仿真,再加上试验验证,能为摘锭采棉的采摘机理提供更进一步的理论支撑。