采摘作為林果生產的一個重要環(huán)節(jié),當前主要依靠人工進行作業(yè),采摘效率低,勞動強度大,而且人工成本日益增高,為此研制了一種便攜式棗果采摘機,提高采摘效率,以期實現(xiàn)棗果的機械化采摘。通過進行棗果采摘特性試驗,測量棗果成熟前期、中期和后期的果柄分離力、重量、外形尺寸等主要參數(shù),并建立振動式棗果采摘模型,分析棗果脫落的條件。研究表明,棗果脫落主要受振動頻率和振幅的影響,頻率越高或者振幅越大,振動效果越明顯。由于棗果成熟度不一致,則根據棗果脫落條件設置振動頻率和振幅在合理的范圍內,從而達到保留青果,使熟果脫落的效果�；跇涔谡駝拥牟烧绞�,設計采摘機的總體方案,借助Solidworks軟件詳細設計了采摘機的傳動原理,并建立了采摘頭的三維模型。分析采摘頭輸出運動軌跡,建立了運動軌跡的參數(shù)方程,根據運動軌跡的幅度調整傳動機構的結構參數(shù),從而滿足棗果采摘的振幅要求。采用ANSYS Workbench軟件對采摘機的關鍵零部件進行有限元分析,包括殼體的模態(tài)分析、偏心軸的靜力分析和模態(tài)分析以及傳動機構的接觸分析。分析結果表明,關鍵零部件機械結構所受的最大應力和接觸壓力都遠小于材料許用強度,而且結構的固有頻率也... 

【文章來源】：中國林業(yè)科學研究院北京市

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

杏果振動采摘機

選擇不同的采摘方式，才能達到最佳的效果。1.3.1 國外研究發(fā)展現(xiàn)狀國外的林果采摘機械發(fā)展比較早，具有豐富的理論基礎和實踐經驗，采摘生產已基本實現(xiàn)了機械化[17]。但針對大棗采摘機械化方面的研究，國外基本沒有涉及，而研究主要側重于杏、柑橘、橄欖等果實的機械化采摘，而且國外果園都比較平整，植株種植比較規(guī)范，基本都是大型設備進行采摘作業(yè)。H Ahmadi 等人[18]研究了杏果的各向物理參數(shù)和機械性能，結果表明，在長度方向上的果實分離力最小，這為杏果采摘機械的設計提供了有利的參考依據。D Erdogan 等人[19]研制了一種慣性式振動采摘杏的設備，并研究了不同振幅、頻率時的最佳采摘時間，對比果實采摘率發(fā)現(xiàn)，當振幅為 40mm，頻率為 15Hz 時，振動時間為 5s 即可完成大部分果實的采摘工作，結構如圖 1-1 所示。

度和表面硬度與果柄分離力之間的關系，為核桃采摘機參數(shù)的確定提供理論依據。浙江農林大學的姚文斌等人[32]發(fā)明了一種便攜式山核桃的采摘裝置，體積小便于攜帶，尤其適合于山高、坡陡等地形較為復雜的山核桃采摘區(qū)域，通過控制動力源的輸出轉速及振動機構的設計，能夠將初級樹枝上的山核桃通過振動高效地采摘下來，裝置如圖 1-3 所示。南京林業(yè)大學的王長勤等人[33]設計了一種偏心式林果振動采摘機，通過偏心塊旋轉所產生的離心力對樹干實施周期激勵，達到振動采摘的目的�；趩巫杂啥荣|量-彈簧-阻尼系統(tǒng)，建立了振動采摘的動力學模型，并得出了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應的振幅表達式。開展果園采摘試驗，結果表明設備的采摘率約達到 89.5%~92.6%。石河子大學的王真真等人[34]設計了一種樹冠振動式的核桃采摘裝置，通過撥桿圓盤的直線往復運動產生的激振力實現(xiàn)核桃的采摘，并得出振動頻率為 2Hz 時設備能夠產生最大激振力為 134N。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]高叢藍莓采摘機采摘系統(tǒng)設計與試驗[J]. 耿雷,郭艷玲,王海濱.  農業(yè)機械學報. 2016(03)
[3]油茶果采摘機器人采摘頭設計與分析[J]. 高自成,李立君,王朋輝,祝強,羅玉坤.  中南林業(yè)科技大學學報. 2016(02)
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[5]基于外旋輪線軌跡的果品振動采收機構研究[J]. 杜小強,倪柯楠,武傳宇.  農業(yè)機械學報. 2016(03)
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[7]林果業(yè)生產機械化水平評價與實證研究[J]. 曹衛(wèi)華,王家忠,黃凰,楊敏麗,黃玉祥.  系統(tǒng)工程理論與實踐. 2015(11)
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[9]河北省棗產業(yè)現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展對策[J]. 王學軍,白仲奎,孫艷,于秋香,喬廣玉.  河北果樹. 2014(05)
[10]南方丘陵山地果園采摘機械的現(xiàn)狀[J]. 章江麗,陳順偉,莊曉偉,朱杭瑞,潘炘.  林業(yè)機械與木工設備. 2014(09)

碩士論文
[1]核桃采摘機的設計與試驗[D]. 劉夢飛.陜西科技大學 2015
[2]基于外旋輪線軌跡的果品振動采收機構設計與分析[D]. 倪柯楠.浙江理工大學 2015
[3]杏振動采收關鍵因素研究與試驗分析[D]. 散鋆龍.新疆農業(yè)大學 2014
[4]凸輪機構抽油機設計與研究[D]. 胡鴻.西安石油大學 2014
[5]矮化密植紅棗采收裝置采收部件的設計及試驗研究[D]. 楊紅英.石河子大學 2013
[6]偏心式林果振動采收機的設計及試驗研究[D]. 王長勤.南京林業(yè)大學 2012
[7]中國紅棗及紅棗產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題和對策的研究[D]. 梁鴻.陜西師范大學 2006



本文編號：2990610