隨著人們健康意識的逐漸增強,紅棗近年來大受追捧。種植面枳和社會需求量的不斷擴大,致使我國傳統(tǒng)的手工采摘方式不能滿足市場需求,開發(fā)紅棗機械化收獲成為必然趨勢。目前,振動式紅棗收獲方式主要有:氣力式、連續(xù)式、撞擊式。連續(xù)式是當今田間應用較廣的一類振動式收獲方式。該方式是以一定頻率的激振力作用于棗樹枝上,使樹枝受到強迫力的作用而往復運動,由于紅棗具有一定的質(zhì)量,當紅棗與所在枝干有相對運動時,紅棗慣性力大于棗柄與所在枝干的結(jié)合力時,紅棗被甩落,完成與所在枝干的振動收獲。本文所進行的工作就是為了研發(fā)適合國內(nèi)矮化密植種植模式下使用的紅棗收獲機而做的研究,首先在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的情況下,結(jié)合新疆矮化密植紅棗的種植模式,對紅棗的物理機械特性進行了試驗測定,測量并總結(jié)紅棗振動收獲力與紅棗大小的關(guān)系,確定出了紅棗的振動收獲力范圍。其次,對手持式紅棗振動收獲機進行了整體設計,并運用Slidworks軟件對整機進行了三維建模,完成了整機的虛擬裝配;運用Adams軟件對收獲軌跡進行仿真,運用Slidworks simulation對偏心連桿強度以及偏心連桿模態(tài)進行了分析;得出連桿工作時其最大應力發(fā)生在端部,但其最大應力遠小于其屈服強度;通過Solidworks三維軟件附帶的Simulation插件對手持式紅棗振動收獲機的傳動桿的模態(tài)進行了分析,傳動桿的工作頻率遠離其前6階固有頻率,因此偏心振動機構(gòu)正常工作時不會和傳動桿產(chǎn)生共振。最后,結(jié)合機械設計理論和機構(gòu)學分析設計了一種手持式紅棗振動收獲機,并制作了樣機,并多次進行田間試驗。利用計算機虛擬仿真技術(shù)與試驗結(jié)果相結(jié)合的方法,對該機的收獲性能進行了定量的系統(tǒng)研究,通過對試驗數(shù)據(jù)的分析,完成對收獲機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)的優(yōu)化。手持式紅棗振動收獲機的設計結(jié)合了當前棗樹發(fā)展的特點,在設計內(nèi)容上主要將振動原理運用到紅棗收獲機上,提高了收獲效率,減輕了農(nóng)民勞動強度,同時大大降低了收獲作業(yè)成本。
【學位單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2014
【中圖分類】：S225.93
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 中國棗產(chǎn)業(yè)基本情況
        1.1.2 兵團紅棗產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀
        1.1.3 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究的內(nèi)容及研究方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
    1.4 本章小結(jié)
第二章 紅棗物料特性的研究
    2.1 新疆紅棗田間分布情況
        2.1.1 種植模式
        2.1.2 棗樹的控冠
    2.2 紅棗果稈振動收獲力的研究
        2.2.1 測量儀器與材料
        2.2.2 測量方法
        2.2.3 測量結(jié)果
        2.2.4 結(jié)果分析
        2.2.5 紅棗破壞靜載荷的測量
    2.3 本章小結(jié)
第三章 手持式紅棗振動收獲機的總體設計
    3.1 紅棗果枝慣性振動收獲機理研究
        3.1.1 紅棗在莖葉中狀態(tài)分析
        3.1.2 紅棗果稈振動分析
    3.2 整機設計
        3.2.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理
        3.2.2 工作程序
        3.2.3 技術(shù)特點
        3.2.4 偏心振動機構(gòu)的設計
        3.2.5 偏心振動機構(gòu)運動分析
        3.2.6 振動收獲機構(gòu)擺振振幅的確定
        3.2.7 夾緊力的計算
    3.3 本章小結(jié)
第四章 整機裝置的建模與仿真分析
    4.1 模態(tài)分析及SolidWorks Simulation簡介
    4.2 主要零部件三維模型
    4.3 有限元分析
        4.3.1 建立幾何模型
        4.3.2 傳動桿模態(tài)分析
        4.3.3 建立Simulation算例
    4.4 本章小結(jié)
第五章 果枝振動收獲機構(gòu)的試驗研究
    5.1 樣機制造與主要指標
        5.1.1 樣機試制
        5.1.2 樣機主要指標
    5.2 振動收獲試驗試驗方案
    5.3 振動收獲試驗試驗因素與指標的確定
        5.3.1 試驗因素
        5.3.2 試驗指標
    5.4 果枝振動收獲單因素試驗
        5.4.1 試驗材料與儀器
        5.4.2 試驗方法
        5.4.3 試驗結(jié)果與分析
    5.5 田間試驗
        5.5.1 試驗條件
        5.5.2 試驗要求
        5.5.3 田間性能試驗
        5.5.4 整理匯總及結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本論文主要工作
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
    1.個人簡介
    2.碩士期間作為主要成員參與的與本論文相關(guān)的研究研究
    3.碩士期間主要發(fā)表的文章

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 薛淵;陸念力;凌賢長;;工程振動機構(gòu)研究應用進展[J];中國工程機械學報;2008年02期

2 沈瑞珍;俞國勝;陳劭;王喜平;;樟子松球果采集機具的研究[J];北京林業(yè)大學學報;1990年S2期

3 丁志祥;國外果園的機械采收[J];世界農(nóng)業(yè);1995年09期

本文編號：2832489