棉花作为一种经济作物,在我国大范围内都有种植。其收获后遗留田间的秸秆即棉柴是一种重要的资源,但由于棉柴收获困难,加之目前公众对棉柴利用认识不够,使得棉柴主要以焚烧、掩埋进行处理,造成了资源的极大浪费。因此,迫切需要对棉柴的利用价值进行研究,对棉柴的力学性能进行研究,对棉柴的机械收获进行研究,对棉柴的后续加工进行研究,以使棉柴资源得到充分利用。本文考察了棉花种植的行距、株距,棉柴的株高、分叉部位、根长等外形特征参数。对收获期棉柴的力学性能进行了试验研究,分不同时段对不同含水率棉柴进行了拉伸、压缩、弯曲等力学性能参数的测试并比较,找出了不同含水率下,棉柴力学性能的差异。以棉柴种植情况及力学参数为依据,结合当前棉柴机械收获技术和原理的研究现状进行总结和分析,确定了一种链条滑轨式棉柴夹持起拔机构的设计方案。利用AUTO CAD及Pro/E软件完成了起拔机构零部件及总装图二维、三维图的绘制。利用虚拟设计的现代设计方法,采用ADAMS/View模块对棉柴导向装置的扶禾过程进行了运动学仿真分析,验证了导向装置设计的合理性及可行性。对起拔机构进行了试制,采用变频器对电动机进行调速作为动力带动整个传动系统。整套系统制造成本低廉,结构紧凑且简单,运行可靠,适应性强,可对不同直径的棉柴进行起拔。夹紧预紧力不仅可调,而且在棉柴起拔过程中,可依靠压簧弹力根据棉柴直径大小自动调整夹紧力。该机构采用了钢条分段铰接的夹紧装置,使得粗细不同的棉柴同时进入夹持轨道时,细棉柴不会因为夹持力不够而漏拔。该起拔机构工作时,可依据棉柴生长情况及倒伏情况,调整夹持输送链速和机构前进速度,使得棉柴能以合理的状态进入夹持轨道。通过调整弹簧预紧力调整夹持力的大小。经试验验证,该机构能够完成倒伏棉秆的扶起,使其进入夹持轨道。不同直径的棉柴,机构夹持力随之调整,能够顺利地将棉柴从土壤中拔出。到轨道末端,棉柴根部已完全从土壤中拔出,拨禾轮将其拨倒,棉柴倒伏平铺于地上。