懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-21 08:53
由于山地丘陵環(huán)境的復(fù)雜性,目前我國(guó)果園果實(shí)采摘、果樹(shù)修剪等作業(yè)還是以地面或借助簡(jiǎn)易梯子手工作業(yè)為主,機(jī)械設(shè)備使用較少,效率低下。果實(shí)采摘的季節(jié)性很強(qiáng),勞動(dòng)比較密集。隨著我國(guó)人口的老齡化和農(nóng)村勞動(dòng)力的驟減,在單調(diào)、繁重而且存在一定危險(xiǎn)性的果實(shí)采摘作業(yè)上迫切需要高效、通用而且成本較低的采摘技術(shù)。研制開(kāi)發(fā)輕便型的果園采摘機(jī)械,對(duì)我國(guó)林果業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。本課題針對(duì)目前我國(guó)果園作業(yè)機(jī)械的研究現(xiàn)狀及使用需求,研究設(shè)計(jì)了用于輔助果實(shí)采摘和果樹(shù)修剪的果園作業(yè)升降平臺(tái)。該裝置設(shè)計(jì)有調(diào)平機(jī)構(gòu),可以適應(yīng)丘陵山地地形,實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的動(dòng)態(tài)調(diào)平。本文主要在以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究:(1)分析國(guó)內(nèi)外果園采摘機(jī)械的使用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì),歸納國(guó)內(nèi)外采摘技術(shù)與設(shè)備的研究概況以及使用特點(diǎn)。根據(jù)我國(guó)果園的種植模式以及園藝機(jī)械化作業(yè)要求,確定了懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)方案,升降平臺(tái)采用拖拉機(jī)后懸掛,升降方式為折疊臂式,調(diào)平方式為靜液壓調(diào)平;(2)對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行分析計(jì)算以及設(shè)計(jì)選型,包括支撐機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)等。對(duì)各液壓缸進(jìn)行了受力分析和行程計(jì)算,確保工作平臺(tái)的穩(wěn)定性和安全性;(3...
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
新型果園
我國(guó)從上世紀(jì) 70 年代才開(kāi)始研究果園采摘機(jī)械,并先后研制出了與手扶拖拉機(jī)的振動(dòng)式采果機(jī)、氣囊式采果器和手持電動(dòng)采果器。之后,又進(jìn)一步研究制造了采摘器,果園采摘從人工采摘發(fā)展到了借助機(jī)械裝置采摘。我國(guó)的果園種植模式分散種植為主,且我國(guó)果園大部分處于丘陵山區(qū)地帶,受限于坡地地形,合適的械很少,機(jī)械化作業(yè)基本處于空白。從上世紀(jì) 90 年代開(kāi)始,市場(chǎng)因素引發(fā)了果的熱潮,氣動(dòng)剪、輔助升降平臺(tái)等果園機(jī)具相繼進(jìn)入市場(chǎng)(藍(lán)峰等,2010)。新研究院在 2007 年成功研制了我國(guó)第一臺(tái) LG-1 多功能果園作業(yè)機(jī),這也標(biāo)志著園采摘機(jī)械進(jìn)入到了多功能時(shí)代。2011 年,山東華興機(jī)械股份有限公司研制開(kāi)STQ-3000 型多功能升降工作臺(tái)。在機(jī)器人采摘的研究方面,我國(guó)仍處于起步階段來(lái),國(guó)內(nèi)的許多高校都積極地投入了農(nóng)業(yè)機(jī)器人專業(yè)領(lǐng)域的研究,通過(guò)對(duì)國(guó)外先的跟蹤研究,在該領(lǐng)域內(nèi)取得了初步的研究成果,但是都處于實(shí)驗(yàn)階段,投入農(nóng)實(shí)際仍需時(shí)日。
提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,同時(shí)提高拖拉機(jī)動(dòng)力利用率,實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效作業(yè)。2.1 整機(jī)方案確定及工作原理2.1.1 整機(jī)方案確定根據(jù)擺動(dòng)形式的不同,首先考慮采用擺動(dòng)馬達(dá),但是考慮到工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度較低,必須配合使用減速機(jī)制,制造成本較高且重量較大,故考慮采用齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸來(lái)代替擺動(dòng)馬達(dá)。在調(diào)平方式上采用目前應(yīng)用較廣且技術(shù)較為成熟的靜液壓方式(秦劍秋,2006)。懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)主要有動(dòng)力裝置、支撐機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)等組成。其中,動(dòng)力裝置為小型輪式拖拉機(jī);支撐機(jī)構(gòu)包括豎支撐板橫支撐板和加強(qiáng)筋等;升降機(jī)構(gòu)包括豎臂、橫臂、連接環(huán)、掛耳、工作臺(tái)和控制盒等回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸和聯(lián)軸器等;液壓控制系統(tǒng)包括油管和控制閥組等其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-1 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)果園管理機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 李倩,宋月鵬,高東升,李學(xué)超,束懷瑞. 農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程. 2012(02)
[2]微型農(nóng)用履帶式行走裝置的設(shè)計(jì)方法[J]. 孫振杰,劉俊峰,李彩風(fēng),李建平. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(10)
[3]我國(guó)蘋(píng)果業(yè)存在問(wèn)題及其對(duì)策與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 汪景彥,李壯,李敏,趙德英,厲恩茂. 中國(guó)果樹(shù). 2011(02)
[4]果園采摘機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 藍(lán)峰,蘇子昊,黎子明,謝舒. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(11)
[5]基于Pro/E模型導(dǎo)入ANSYS的方法[J]. 孫樂(lè)樂(lè),楊勇生,沈海榮. 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]自行式高空作業(yè)平臺(tái)市場(chǎng)的發(fā)展[J]. 王飛,馬林峰. 交通世界(建養(yǎng).機(jī)械). 2009(12)
[7]Simulation of cavitation in rotary valve of hydraulic power steering gear[J]. LIU YaHui & JI XueWu Department of Automotive Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084. Science in China(Series E:Technological Sciences). 2009(11)
[8]新中國(guó)成立六十年來(lái)我國(guó)主要水果栽培面積增長(zhǎng)情況[J]. 本刊編輯部. 中國(guó)果業(yè)信息. 2009(09)
[9]3D finite element analysis of the residual stresses in butt-welded plates with modeling of the electrode-movement[J]. F.VAKILI-TAHAMI,A.H.DAEI-SORKHABI,M.A.SAEIMI-S,A.HOMAYOUNFAR. Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal). 2009(01)
[10]基于Pro/E虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法應(yīng)用研究[J]. 高雄波,吳曉光,李紅軍,王海波. 中國(guó)制造業(yè)信息化. 2008(23)
碩士論文
[1]基于ANSYS的液壓缸有限元分析[D]. 牛玉艷.西南交通大學(xué) 2012
[2]高空作業(yè)車(chē)臂架有限元分析及其調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 高崇金.中南林業(yè)科技大學(xué) 2009
[3]升降平臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 楊艷.西南大學(xué) 2009
[4]基于ANSYS的高空作業(yè)平臺(tái)的有限元分析[D]. 宋興龍.南京林業(yè)大學(xué) 2009
[5]高空作業(yè)平臺(tái)工作機(jī)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法研究[D]. 邵海.南京林業(yè)大學(xué) 2008
[6]大型履帶起重機(jī)回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)仿真研究[D]. 張明輝.大連理工大學(xué) 2006
[7]動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)在懸架和整車(chē)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究[D]. 蔡章林.吉林大學(xué) 2004
本文編號(hào):3092583
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
新型果園
我國(guó)從上世紀(jì) 70 年代才開(kāi)始研究果園采摘機(jī)械,并先后研制出了與手扶拖拉機(jī)的振動(dòng)式采果機(jī)、氣囊式采果器和手持電動(dòng)采果器。之后,又進(jìn)一步研究制造了采摘器,果園采摘從人工采摘發(fā)展到了借助機(jī)械裝置采摘。我國(guó)的果園種植模式分散種植為主,且我國(guó)果園大部分處于丘陵山區(qū)地帶,受限于坡地地形,合適的械很少,機(jī)械化作業(yè)基本處于空白。從上世紀(jì) 90 年代開(kāi)始,市場(chǎng)因素引發(fā)了果的熱潮,氣動(dòng)剪、輔助升降平臺(tái)等果園機(jī)具相繼進(jìn)入市場(chǎng)(藍(lán)峰等,2010)。新研究院在 2007 年成功研制了我國(guó)第一臺(tái) LG-1 多功能果園作業(yè)機(jī),這也標(biāo)志著園采摘機(jī)械進(jìn)入到了多功能時(shí)代。2011 年,山東華興機(jī)械股份有限公司研制開(kāi)STQ-3000 型多功能升降工作臺(tái)。在機(jī)器人采摘的研究方面,我國(guó)仍處于起步階段來(lái),國(guó)內(nèi)的許多高校都積極地投入了農(nóng)業(yè)機(jī)器人專業(yè)領(lǐng)域的研究,通過(guò)對(duì)國(guó)外先的跟蹤研究,在該領(lǐng)域內(nèi)取得了初步的研究成果,但是都處于實(shí)驗(yàn)階段,投入農(nóng)實(shí)際仍需時(shí)日。
提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,同時(shí)提高拖拉機(jī)動(dòng)力利用率,實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效作業(yè)。2.1 整機(jī)方案確定及工作原理2.1.1 整機(jī)方案確定根據(jù)擺動(dòng)形式的不同,首先考慮采用擺動(dòng)馬達(dá),但是考慮到工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度較低,必須配合使用減速機(jī)制,制造成本較高且重量較大,故考慮采用齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸來(lái)代替擺動(dòng)馬達(dá)。在調(diào)平方式上采用目前應(yīng)用較廣且技術(shù)較為成熟的靜液壓方式(秦劍秋,2006)。懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)主要有動(dòng)力裝置、支撐機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)等組成。其中,動(dòng)力裝置為小型輪式拖拉機(jī);支撐機(jī)構(gòu)包括豎支撐板橫支撐板和加強(qiáng)筋等;升降機(jī)構(gòu)包括豎臂、橫臂、連接環(huán)、掛耳、工作臺(tái)和控制盒等回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸和聯(lián)軸器等;液壓控制系統(tǒng)包括油管和控制閥組等其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-1 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)果園管理機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 李倩,宋月鵬,高東升,李學(xué)超,束懷瑞. 農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程. 2012(02)
[2]微型農(nóng)用履帶式行走裝置的設(shè)計(jì)方法[J]. 孫振杰,劉俊峰,李彩風(fēng),李建平. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(10)
[3]我國(guó)蘋(píng)果業(yè)存在問(wèn)題及其對(duì)策與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 汪景彥,李壯,李敏,趙德英,厲恩茂. 中國(guó)果樹(shù). 2011(02)
[4]果園采摘機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 藍(lán)峰,蘇子昊,黎子明,謝舒. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(11)
[5]基于Pro/E模型導(dǎo)入ANSYS的方法[J]. 孫樂(lè)樂(lè),楊勇生,沈海榮. 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]自行式高空作業(yè)平臺(tái)市場(chǎng)的發(fā)展[J]. 王飛,馬林峰. 交通世界(建養(yǎng).機(jī)械). 2009(12)
[7]Simulation of cavitation in rotary valve of hydraulic power steering gear[J]. LIU YaHui & JI XueWu Department of Automotive Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084. Science in China(Series E:Technological Sciences). 2009(11)
[8]新中國(guó)成立六十年來(lái)我國(guó)主要水果栽培面積增長(zhǎng)情況[J]. 本刊編輯部. 中國(guó)果業(yè)信息. 2009(09)
[9]3D finite element analysis of the residual stresses in butt-welded plates with modeling of the electrode-movement[J]. F.VAKILI-TAHAMI,A.H.DAEI-SORKHABI,M.A.SAEIMI-S,A.HOMAYOUNFAR. Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal). 2009(01)
[10]基于Pro/E虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法應(yīng)用研究[J]. 高雄波,吳曉光,李紅軍,王海波. 中國(guó)制造業(yè)信息化. 2008(23)
碩士論文
[1]基于ANSYS的液壓缸有限元分析[D]. 牛玉艷.西南交通大學(xué) 2012
[2]高空作業(yè)車(chē)臂架有限元分析及其調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 高崇金.中南林業(yè)科技大學(xué) 2009
[3]升降平臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 楊艷.西南大學(xué) 2009
[4]基于ANSYS的高空作業(yè)平臺(tái)的有限元分析[D]. 宋興龍.南京林業(yè)大學(xué) 2009
[5]高空作業(yè)平臺(tái)工作機(jī)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法研究[D]. 邵海.南京林業(yè)大學(xué) 2008
[6]大型履帶起重機(jī)回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)仿真研究[D]. 張明輝.大連理工大學(xué) 2006
[7]動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)在懸架和整車(chē)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究[D]. 蔡章林.吉林大學(xué) 2004
本文編號(hào):3092583
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