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采棉机作为棉花收获的采摘工具,在整个收获过程中起着重要的作用。而在采棉机的设计以及应用推广中发现,采棉机的设计、应用及推广中存在的许多技术问题与籽棉的力学特性紧密相连。因此,需要对棉花进行力学特性相关的基础试验研究,获取必要的棉花力学特性参数,为提高采净率及采棉机的更新换代有重要的指导意义。本研究建立了单摘锭试验台及测控系统,采用虚拟仿真的技术对摘锭采摘进行了模拟,通过试验分析了影响采净率的主要因素,揭示了摘锭采摘的性能。研究主要得出以下结论:(1)通过利用电位移拉力试验台对棉花的机械特性的测试,对影响棉株机械特性的因素进行了分析,得出了三种不同开放状态下棉花,在不同含水率的情况下,籽棉与铃壳分离力及籽棉纤维扯断力的变化规律,即籽棉与铃壳之间的分离力随着籽棉的成熟将变小,随着籽棉含水率的增大,籽棉纤维扯断力也变大;棉珠喷洒脱叶剂后,通过连续七天对棉珠棉花数量的统计得出:在喷洒脱叶剂19-21天,全开棉数量达到峰值,此时最适宜采收。(2)通过对摘锭采摘过程研究与分析,应用Solidworks软件虚拟设计单摘锭试验台三维造型,然后搭建了用于测定摘锭采摘参数的单摘锭试验台,建立了基于LabVIEW平台下开发的单摘锭试验台的测控系统,经过相关测试,能够很好的完成摘锭采摘测试工作。利用ADAMS软件,建立摘锭采摘棉花的虚拟模型,通过对棉花采摘过程的虚拟分析,得出摘锭采摘棉花所用时间为0.1128s—0.1198s之间,采摘单朵棉花摘锭缠绕的圈数为7.899-8.386圈。(3)利用单因素分析方法,结合单摘锭试验台,对影响采棉机采净率的因素进行分析,得出不同开放状态下棉花对采净率有显著影响;对于全开棉花,摘锭转速在3000r/min时,采净率已经达到了90%,达到了标准规定的采净率,当转速为4000-4500r/min时,采净率达到最高,为95.82%,但是当转速大于4500r/min时,采净率逐渐下降。利用测控系统分析得出采摘过程中采摘力的大小,利用高速摄像机对籽棉与铃壳分离过程进行捕捉,测得摘锭采摘棉花的圈数为7.939-9.087圈,采摘时间为0.1198s—0.1268s。