【摘要】：近年來小漿果在食品、藥品、化工等行業(yè)的需求急速增加、市場不斷擴(kuò)大,其相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也隨之提高。但我國小漿果收獲多為人工作業(yè),由于小漿果存在成熟期短、人工采摘?jiǎng)趧?dòng)強(qiáng)度大、效率低等特點(diǎn),其產(chǎn)量和質(zhì)量的提升受到限制。因此機(jī)械化收獲小漿果成為小漿果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然途徑。目前我國在小漿果收獲作業(yè)中使用的收獲機(jī)械多以振動(dòng)式為主,因其存在容易破壞果樹母枝、易混入雜質(zhì)的缺點(diǎn),應(yīng)用較少;而氣吸式小漿果收獲機(jī)具有效率高、破果率低的優(yōu)點(diǎn),在國外多有應(yīng)用。我國對小漿果收獲機(jī)的研究開發(fā)尚屬起步階段,氣吸式小漿果收獲機(jī)產(chǎn)品更為少見。為了擴(kuò)大小漿果相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,研究開發(fā)氣吸式小漿果收獲機(jī)具有重要意義。本文在綜合分析國內(nèi)外氣力收獲技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)小漿果物理特性設(shè)計(jì)開發(fā)了氣吸式小漿果收獲機(jī),確定了主要技術(shù)參數(shù),建立了氣吸式小漿果收獲機(jī)三維實(shí)體模型。該小漿果收獲機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,一次可完成小漿果采摘、收集、輸送等環(huán)節(jié)的聯(lián)合作業(yè)。該機(jī)主要由果實(shí)采摘收集裝置、排果裝置、輸送系統(tǒng)和調(diào)速控制系統(tǒng)等組成。本文進(jìn)一步試制了氣吸式小漿果收獲機(jī)樣機(jī),并選取黑加侖果實(shí)為試驗(yàn)對象,采用3種不同管徑的輸送管,對樣機(jī)輸送系統(tǒng)的工作參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。取得以下成果:在本試驗(yàn)條件下,隨著風(fēng)速的增加,3種輸送管的輸送效率均增大,破果率也跟隨之增加。直徑為40mm的輸送管輸送效率高于32mm和50mm的輸送管,且破果率低于5%,達(dá)到了試驗(yàn)預(yù)定效果,管徑為40mm的輸送管整體輸送效果最佳。通過Fluent軟件和EDEM軟件耦合對輸送系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,在純氣相條件下仿真得出的壓降與試驗(yàn)測得的壓降值相接近,在誤差允許范圍之內(nèi),仿真結(jié)果可靠。進(jìn)一步擴(kuò)大輸送系統(tǒng)試驗(yàn)參數(shù)的范圍,在相同輸送流量情況下,對三種輸送管分別進(jìn)行仿真試驗(yàn),得到輸送系統(tǒng)壓力分布云圖、速度分布云圖以及顆粒受力情況。經(jīng)分析得出:輸送管出口處壓力分布最不均勻,氣流進(jìn)入分離箱內(nèi)到出氣口流出時(shí)產(chǎn)生渦流,導(dǎo)致氣流紊亂;氣壓從輸送管入口向出口處逐漸減小。根據(jù)壓力損失分析,流量在0.025~0.045m3/s區(qū)間,管徑32mm的輸送管輸送效率較高,其他流量區(qū)間管徑40mm的輸送管輸送效率較高。管徑32mm的輸送管最佳流量工作范圍為0.01~0.02m3/s;管徑40mm的輸送管最佳工作流量范圍為0.01~0.03m3/s;在試驗(yàn)范圍內(nèi),管徑50mm的輸送管的輸送效率都較低。輸送管道中上層速度遠(yuǎn)大于下層速度,管徑40mm的輸送管速度分布優(yōu)越于管徑32mm和管徑50mm的輸送管,管徑40mm的輸送管為最佳。本文研究成果可為新型氣吸式小漿果采收機(jī)研發(fā)提供技術(shù)依據(jù)和方法,對小漿果機(jī)械化收獲作業(yè)具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S225.93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2712877