【摘要】：近年來,我國藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。目前,我國藍(lán)莓的收獲通常采用人工作業(yè),藍(lán)莓果實每年6-8月成熟,因藍(lán)莓果實呈酸性,且藍(lán)莓果實成熟期鄰近雨季、成熟期短,需投入大量的人力進(jìn)行藍(lán)莓果實采收。據(jù)統(tǒng)計資料顯示,每年因采收不及時造成了巨大的資源浪費和經(jīng)濟(jì)損失。研究藍(lán)莓植株與果實生長機(jī)理,建立與完善藍(lán)莓果實采摘理論,研制和推廣藍(lán)莓采摘機(jī),對發(fā)展藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)藍(lán)莓果實收獲現(xiàn)代化和自動化具有重要的意義。針對第一代GYL062-1型牽引式藍(lán)莓采摘機(jī)采摘系統(tǒng)中,復(fù)合連桿傳動裝置存在激振力變化不平穩(wěn)等不足,對采摘系統(tǒng)傳動裝置加以改進(jìn),改進(jìn)后的采摘系統(tǒng)以槽型凸輪帶動雙搖桿機(jī)構(gòu)作為傳動裝置。對改進(jìn)后的采摘系統(tǒng)傳動裝置進(jìn)行運動學(xué)、動力學(xué)研究,并基于MLSD碰撞理論建立采摘裝置傳遞間隙力學(xué)模型并對其分析求解,分析采摘裝置傳動效率和采摘裝置工作能量損耗,進(jìn)行仿真分析研究,為完善采摘機(jī)理、進(jìn)行采摘機(jī)的設(shè)計與研制提供了理論依據(jù)。建立藍(lán)莓植株生長振動模型,采用超幾何函數(shù)作為核函數(shù)對振動模型進(jìn)行解算得到藍(lán)莓植株的主振型、正則振型和杜哈梅積分式;采用多柔體大范圍彈性變形理論求解采摘機(jī)與藍(lán)莓植株相互作用時采摘碰撞力,并對采摘過程中的藍(lán)幕植株振動形態(tài)進(jìn)行分類;利用已求解得到的采摘碰撞力和杜哈梅積分式求解,得出藍(lán)莓植株每類振動的振動輸出響應(yīng)和藍(lán)莓果實振動采摘力;分析藍(lán)莓采摘工作條件和藍(lán)莓植株振動能耗,基于ANSYS軟件建立藍(lán)莓植株柔性體、基于ADAMS軟件建立采摘機(jī)剛性體,在ADAMS下對采摘機(jī)和藍(lán)莓植株進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析以研究藍(lán)莓振動采摘過程,為探索和完善藍(lán)莓采摘振動機(jī)理奠定基礎(chǔ)。分析藍(lán)莓植株與土壤相互作用能量損耗,分析理想狀態(tài)下、自然條件下和采摘裝置作用下的藍(lán)莓植株生長形態(tài)并建立力學(xué)模型;采用“靜變形法”求解得到藍(lán)莓植株與土壤之間相互作用的等效剛度,依據(jù)“動能守恒”的思想求解得到藍(lán)莓植株等效質(zhì)量,利用“衰減系數(shù)法”求解得到土壤作用的等效阻尼;建立起采摘機(jī)、藍(lán)莓植株、土壤三者相互作用的等效力學(xué)模型,求解得到藍(lán)莓植株與土壤相互作用振動能耗,完善藍(lán)莓采摘振動理論。采用正交試驗設(shè)計方法合理設(shè)計與安排試驗,使用自行研制開發(fā)的藍(lán)莓采摘機(jī)進(jìn)行藍(lán)莓采摘試驗研究,通過對試驗的觀察與數(shù)據(jù)分析,驗證了所建立的模型合理,假設(shè)條件與計算方法合理,所建立的基于剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析的采摘理論合理;對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,得到采摘機(jī)最佳工作參數(shù),為采摘機(jī)工作參數(shù)的選擇提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S225.93
【圖文】：

１＿１．２研究背景逡逑藍(lán)莓，又名越橘，屬于杜鵑花科、越橘屬植物，英文名稱為Ｂｌｕｅｂｅｒｒｙ。藍(lán)莓植株為逡逑多年生落葉或常綠灌木或小灌木樹種，圖１－１為藍(lán)莓植株。成熟的藍(lán)莓果實呈深藍(lán)色，逡逑色澤鮮美、悅目，接近圓形，果皮外被白霜，其單果重量一般為0．５－２．５ｇ，最大可達(dá)逡逑３．５－５．０ｇ，如圖１－２所示。藍(lán)莓果肉細(xì)膩、口感酸甜、果香清爽宜人。藍(lán)莓果實的可食用逡逑率為１００％，既可直接食用，也可作為加工品原料。藍(lán)毒的Ｖｃ含量超過蘋果幾十倍，藍(lán)逡逑莓果實中除含有豐富的鉀、鐵、鋅等微量元素外，更含有大量保健性的營養(yǎng)成分。世界逡逑各地研究中心的研究成果表明，與多種水果和蔬菜相比，藍(lán)莓的抗氧化功能居于首位。逡逑由于富含花青素，具有活化視網(wǎng)膜功效，可以強(qiáng)化視力，有效地防止眼球疲勞。此外，逡逑藍(lán)莓還可以促進(jìn)視紅素再合成，改善和調(diào)整人體各項生理活性，是被國際上很多醫(yī)療與逡逑食品安全組織推薦的抗癌食品１１＂６１。由于具有以上所述功效

１＿１．２研究背景逡逑藍(lán)莓，又名越橘，屬于杜鵑花科、越橘屬植物，英文名稱為Ｂｌｕｅｂｅｒｒｙ。藍(lán)莓植株為逡逑多年生落葉或常綠灌木或小灌木樹種，圖１－１為藍(lán)莓植株。成熟的藍(lán)莓果實呈深藍(lán)色，逡逑色澤鮮美、悅目，接近圓形，果皮外被白霜，其單果重量一般為0．５－２．５ｇ，最大可達(dá)逡逑３．５－５．０ｇ，如圖１－２所示。藍(lán)莓果肉細(xì)膩、口感酸甜、果香清爽宜人。藍(lán)莓果實的可食用逡逑率為１００％，既可直接食用，也可作為加工品原料。藍(lán)毒的Ｖｃ含量超過蘋果幾十倍，藍(lán)逡逑莓果實中除含有豐富的鉀、鐵、鋅等微量元素外，更含有大量保健性的營養(yǎng)成分。世界逡逑各地研究中心的研究成果表明，與多種水果和蔬菜相比，藍(lán)莓的抗氧化功能居于首位。逡逑由于富含花青素，具有活化視網(wǎng)膜功效，可以強(qiáng)化視力，有效地防止眼球疲勞。此外，逡逑藍(lán)莓還可以促進(jìn)視紅素再合成，改善和調(diào)整人體各項生理活性，是被國際上很多醫(yī)療與逡逑食品安全組織推薦的抗癌食品１１＂６１。由于具有以上所述功效

完成采摘作業(yè)［４＜），４２，４６＿５（）］。一般，林果采收機(jī)械可以分為氣力式、撞擊式、連續(xù)式和逡逑接觸式等四種。逡逑氣力式收獲機(jī)：是最早用于林果收獲的機(jī)械采摘裝置，如圖１－３所示。其原理為利逡逑用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高速氣流，作用于特殊設(shè)計的流道而產(chǎn)生振蕩氣流，形成振動載荷作用于逡逑林果植株，實現(xiàn)果實與母枝分離，進(jìn)行林果果實的采摘［５１￣］。氣力式收獲機(jī)的特點是：逡逑作業(yè)時，機(jī)械與植株不直接接觸，采用氣流作為動力進(jìn)行采摘，避免了傷及楦株主枝干逡逑等問題。但是，由于利用高速氣流進(jìn)行采摘作業(yè)和運送，果實承受強(qiáng)大的載荷作用而壓逡逑碎，影響果實的質(zhì)量；另外，由于對使用的氣源要求有較大的風(fēng)量和較高的風(fēng)壓，通常逡逑只有通過大功率的風(fēng)機(jī)才能實現(xiàn)，能源消耗大，運營成本較高。逡逑撞擊式林果采收裝置：是通過對植株主枝干施加適當(dāng)?shù)募�，產(chǎn)生瞬時強(qiáng)烈振動，逡逑使林果與植株分離實現(xiàn)采摘［５５＿５７］

【參考文獻(xiàn)】

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3 李志鵬;郭艷玲;楊鳳英;;藍(lán)莓植株形態(tài)研究與虛擬模型建立[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年25期

4 李艷;蘇琦;;藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析[J];經(jīng)營管理者;2014年24期

5 周玉華;馮建喜;;淺談藍(lán)莓標(biāo)準(zhǔn)化種植項目的經(jīng)濟(jì)評價方法[J];經(jīng)營管理者;2014年24期

6 杜小強(qiáng);倪柯楠;潘珂;陳少鐘;高旗;武傳宇;;可調(diào)振幅單向拽振式林果采收機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2014年16期

7 周洲;;澳大利亞:近年藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展快[J];中國果業(yè)信息;2014年08期

8 陳彥林;李洪鮮;;黔東南州藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢及對策研究[J];綠色科技;2014年07期

9 王佳佳;黃穎利;秦會艷;;美國藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)分析及對黑龍江藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年18期

10 王庚祥;劉宏昭;;考慮球面副間隙的4-SPS/CU并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析[J];機(jī)械工程學(xué)報;2015年01期

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1 鮑玉冬;機(jī)械采收藍(lán)莓振動特性及數(shù)值模擬研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

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

3 韓非;藍(lán)莓機(jī)器視覺識別與標(biāo)定技術(shù)研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2011年

4 田強(qiáng);基于絕對節(jié)點坐標(biāo)方法的柔性多體系統(tǒng)動力學(xué)研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2009年

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2 劉魏;振動式藍(lán)莓采摘裝置工作參數(shù)的試驗研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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4 散捚龍;杏振動采收關(guān)鍵因素研究與試驗分析[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

5 趙玉龍;藍(lán)莓采摘機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計[D];哈爾濱商業(yè)大學(xué);2014年

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7 郭軍廷;吉林省水庫移民扶持協(xié)會藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D];吉林大學(xué);2013年

8 王長勤;偏心式林果振動采收機(jī)的設(shè)計及試驗研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2012年

9 王茜;藍(lán)莓采摘車車身車架設(shè)計仿真分析與試驗[D];東北林業(yè)大學(xué);2012年

10 潘冬;非規(guī)則間隙對衛(wèi)星天線雙軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)動態(tài)性能影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2793248