【摘要】：新疆的核桃具有果大、殼薄、油脂含量較高、早實豐產(chǎn)、外形美觀、適應(yīng)性強等特點,被譽為中國核桃之鄉(xiāng)。資料表明,2014年新疆核桃種植面積近500萬畝,產(chǎn)量近50萬噸,但新疆核桃基本依靠人工采收,不利于核桃產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展和農(nóng)民增收,機械化采收是必然趨勢。本文在對新疆果園核桃物理特性研究的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種樹冠振動式核桃采收裝置,并進行了運動學(xué)及動力學(xué)分析,驗證了設(shè)計合理性,為核桃收獲機的研制奠定了一定的理論基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容及結(jié)論:對新疆果園核桃樹及核桃果實物理特性進行了研究,獲得了最低結(jié)果高度集中分布區(qū)域為[150,1200),主干高度最小值14.3cm,主干直徑最小值8.2cm,樹冠直徑平均值5.38m,果實質(zhì)量平均值59.88g,果柄拉斷力范圍12.81~71.51N,果實縱徑范圍47.3~66.9mm,橫徑范圍41.1~52.5mm,為采收裝置外形尺寸設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)物理特性研究結(jié)果,對樹冠振動形式核桃采收裝置及其關(guān)鍵部件進行了設(shè)計,初步設(shè)定采收裝置的曲柄長度為60mm,連桿長度為120mm。撥桿圓盤采用主動擊打與被動旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的方式,能夠有效降低采收過程中核桃樹枝的損傷。利用ANSYS Workbench軟件對機架進行模態(tài)和靜力分析,機架整體可滿足工作要求,并根據(jù)分析結(jié)果提出機架改進方案。對采收裝置進行運動學(xué)分析,獲得了撥桿速度、加速度、激振力表達式;運用ADAMS軟件進行運動學(xué)仿真,得到了撥桿速度、加速度的仿真曲線,仿真試驗表明,轉(zhuǎn)速為150r/min時裝置對核桃的激振力為589.57N,該值大于核桃果柄拉斷力71.51N,驗證了采收裝置對核桃振動采收的可行性;運用Math CAD軟件對采收裝置進行動力學(xué)分析,獲得了單組曲柄滑塊總成慣性力范圍為-299.87~592.69N,采用四組曲柄滑塊總成實現(xiàn)了采收裝置慣性力的部分平衡,平衡后慣性力范圍為-61.12~60.32N,平衡效果較好。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S225.93

【參考文獻】

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1 李志鵬;藍(lán)莓采摘機采摘策略及軌跡規(guī)劃研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2806795