為了解決油茶果機(jī)械化采摘漏采率高、損傷率大和耗能過(guò)大的問(wèn)題,針對(duì)搖枝式油茶果采摘裝置,該文通過(guò)對(duì)油茶果振動(dòng)脫落過(guò)程的分析,建立油茶果振動(dòng)脫落模型并求解,得出影響油茶果脫落的主要因素為作用在枝條上的外力的振幅、頻率、作用時(shí)間以和夾持位置,并通過(guò)預(yù)試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得到搖枝式油茶果采摘裝置的作業(yè)參數(shù)范圍及漏采率最低情況下的作業(yè)參數(shù)組合。利用高速攝像對(duì)油茶果振動(dòng)脫落過(guò)程進(jìn)行記錄,然后回放錄像并分析,以油茶果脫落時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo),得出采摘效率較高的振動(dòng)頻率、振幅范圍為6～10 Hz和20～40 mm,根據(jù)平均落果時(shí)間范圍確定采摘裝置的振動(dòng)作用時(shí)間約為4～12 s。根據(jù)油茶果在樹(shù)上的主要分布范圍（距離樹(shù)冠表層260 mm左右）,設(shè)計(jì)四因素三水平正交油茶果采摘試驗(yàn),得出漏采率最低的作業(yè)參數(shù)組合為振動(dòng)夾持位置在距離樹(shù)梢末端260 mm以內(nèi)、振動(dòng)頻率10 Hz、振幅20 mm、振動(dòng)時(shí)間8 s,此時(shí)油茶果的漏采率為10.87%,花苞損傷率為31.80%。機(jī)械夾持方式和鐵質(zhì)的夾持材料對(duì)花苞損傷較大,需進(jìn)一步優(yōu)化采摘裝置作業(yè)參數(shù),優(yōu)化夾持方式和采用柔軟的夾持材料,實(shí)現(xiàn)油茶果的機(jī)械采摘。 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(10)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

油茶果運(yùn)動(dòng)模型

周期性外力對(duì)枝條的振動(dòng)作用模型

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)，當(dāng)激振器頻率小于5 Hz時(shí)，若枝條振幅小于15 mm，油茶果很難脫落。當(dāng)激振器頻率大于12 Hz、枝條振幅大于50 mm時(shí)，枝條損傷過(guò)大。因此選擇激振器頻率為6、8和10 Hz，枝條振幅為20、30和40 mm進(jìn)行試驗(yàn)。選擇9棵長(zhǎng)勢(shì)良好、成熟適中的5 a樹(shù)齡以上的湘林56號(hào)油茶樹(shù)為試驗(yàn)對(duì)象。為避免干擾，每棵樹(shù)上選取3根相距較遠(yuǎn)的枝條，每棵樹(shù)上的3根枝條編號(hào)連續(xù)，第1棵樹(shù)為1、2、3，第2棵樹(shù)為4、5、6，以此類推，試驗(yàn)時(shí)，同一棵樹(shù)上3根枝條的外力頻率和振幅中有一項(xiàng)是一致的，以保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。除去油茶樹(shù)周圍雜草，修剪妨礙拍攝的枝條，將高速攝像放置平坦地點(diǎn)，調(diào)整相機(jī)高度、角度至合適的位置固定（如圖3），根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整調(diào)焦距、光圈，在手持控制端設(shè)置相機(jī)參數(shù)[18-19]，采用高幀率拍攝模式進(jìn)行油茶果的脫落運(yùn)動(dòng)過(guò)程拍攝，選擇合適的像素，保證手持控制端圖像清晰以及全部油茶果的脫落運(yùn)動(dòng)過(guò)程都能被捕捉到。使用激振裝置提供不同幅度、頻率的外力作用在試驗(yàn)樹(shù)枝上，使用高速攝像記錄油茶果脫落過(guò)程。使用i-SPEED Control Pro軟件對(duì)記錄的圖像進(jìn)行回放、分析，得出不同振幅、頻率的外力作用下油茶果振動(dòng)脫落時(shí)間，試驗(yàn)前統(tǒng)計(jì)枝條上油茶果個(gè)數(shù)，試驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)計(jì)采摘的油茶果平均質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]杏振動(dòng)采收關(guān)鍵因素研究與試驗(yàn)分析[D]. 散鋆龍.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于高速攝像技術(shù)的振動(dòng)落果研究[D]. 蔡菲.新疆大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3313708