【摘要】：新疆的核桃具有果大、殼薄、油脂含量較高、早實(shí)豐產(chǎn)、外形美觀、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),被譽(yù)為中國核桃之鄉(xiāng)。資料表明,2014年新疆核桃種植面積近500萬畝,產(chǎn)量近50萬噸,但新疆核桃基本依靠人工采收,不利于核桃產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展和農(nóng)民增收,機(jī)械化采收是必然趨勢(shì)。本文在對(duì)新疆果園核桃物理特性研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種樹冠振動(dòng)式核桃采收裝置,并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)合理性,為核桃收獲機(jī)的研制奠定了一定的理論基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論:對(duì)新疆果園核桃樹及核桃果實(shí)物理特性進(jìn)行了研究,獲得了最低結(jié)果高度集中分布區(qū)域?yàn)閇150,1200),主干高度最小值14.3cm,主干直徑最小值8.2cm,樹冠直徑平均值5.38m,果實(shí)質(zhì)量平均值59.88g,果柄拉斷力范圍12.81~71.51N,果實(shí)縱徑范圍47.3~66.9mm,橫徑范圍41.1~52.5mm,為采收裝置外形尺寸設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)物理特性研究結(jié)果,對(duì)樹冠振動(dòng)形式核桃采收裝置及其關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計(jì),初步設(shè)定采收裝置的曲柄長(zhǎng)度為60mm,連桿長(zhǎng)度為120mm。撥桿圓盤采用主動(dòng)擊打與被動(dòng)旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的方式,能夠有效降低采收過程中核桃樹枝的損傷。利用ANSYS Workbench軟件對(duì)機(jī)架進(jìn)行模態(tài)和靜力分析,機(jī)架整體可滿足工作要求,并根據(jù)分析結(jié)果提出機(jī)架改進(jìn)方案。對(duì)采收裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,獲得了撥桿速度、加速度、激振力表達(dá)式;運(yùn)用ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,得到了撥桿速度、加速度的仿真曲線,仿真試驗(yàn)表明,轉(zhuǎn)速為150r/min時(shí)裝置對(duì)核桃的激振力為589.57N,該值大于核桃果柄拉斷力71.51N,驗(yàn)證了采收裝置對(duì)核桃振動(dòng)采收的可行性;運(yùn)用Math CAD軟件對(duì)采收裝置進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,獲得了單組曲柄滑塊總成慣性力范圍為-299.87~592.69N,采用四組曲柄滑塊總成實(shí)現(xiàn)了采收裝置慣性力的部分平衡,平衡后慣性力范圍為-61.12~60.32N,平衡效果較好。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S225.93

【參考文獻(xiàn)】

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1 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

本文編號(hào)：2806795