修剪作業(yè)是葡萄產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，然而在以人工修剪為主的傳統(tǒng)式修剪，生產(chǎn)率低；可用于大型葡萄園作業(yè)的修剪機(jī)在中國的種植模式下沒有發(fā)展空間，從而影響了葡萄產(chǎn)業(yè)的市場競爭力，制約了新疆葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展。結(jié)合新疆葡萄園的種植模式特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種往復(fù)式葡萄修剪機(jī)，可以解決勞動生產(chǎn)的耗費(fèi)時(shí)間長、工成本高、作業(yè)量大等問題，以來提高葡萄產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢。 本文對往復(fù)式葡萄修剪機(jī)提出了總體方案設(shè)計(jì)，整機(jī)主要由機(jī)架、切割系統(tǒng)、割刀的驅(qū)動機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和手動仿形機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。通過列舉幾種不同的切割器、傳動系統(tǒng)和手動仿形機(jī)構(gòu)的方案，選出較優(yōu)的組合，并對此進(jìn)行了SolidWorks三維建模。分析了切割器的運(yùn)動、速度、受力和割刀慣性力的平衡，通過MATLAB軟件優(yōu)化了切割器的參數(shù)。通過對手動仿形機(jī)構(gòu)的理論分析，得出手動仿形機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可行性。通過ANSYS軟件對手動仿形機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，得到靜力分析應(yīng)力應(yīng)變云圖，計(jì)算出手動仿形機(jī)構(gòu)的受力集中處和變形最大的位置；得到手動仿形機(jī)構(gòu)動力分析的模態(tài)圖形，計(jì)算出機(jī)構(gòu)工作的安全頻率范圍。根據(jù)切割器和農(nóng)用動力機(jī)械的參數(shù)，選取了合適的液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸和油箱等，并設(shè)計(jì)了液壓原理圖。建立了割刀試驗(yàn)臺，并進(jìn)行了切割葡萄藤枝的試驗(yàn)。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，要使切割器功耗較小同時(shí)修剪效果又比較好，其所需要的試驗(yàn)參數(shù)為：行走速度0.8m/s、曲柄轉(zhuǎn)速500r/min和莖稈含水率28.7%。 往復(fù)式葡萄修剪機(jī)主要應(yīng)用于小間距的葡萄園中，根據(jù)行間距的大小可以實(shí)現(xiàn)手動調(diào)節(jié)幅度，能夠完成修剪和整形功能。往復(fù)式修剪機(jī)不僅可以用于葡萄園的修剪，也可以用于其它果園和園林的修剪和整形，具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，可以得到很大推廣。
【學(xué)位單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S224
【部分圖文】：

手動果樹剪

圖 1-1 手動果樹剪 圖 1-2 氣動果樹剪枝工具的特點(diǎn)是：電動修枝剪容易控制，工人的自由度更大，但是其且由于電池和切割刀頭的重量比較大，也很容易損壞，維修成本較高只能調(diào)節(jié)切削力，不能嚴(yán)格控制它的運(yùn)動范圍，所以很容易造成使用修枝剪是由汽油發(fā)動機(jī)或由拖拉機(jī)的液壓回路驅(qū)動，所以很復(fù)雜和笨操作工人的活動范圍。降臺：一般由立柱、伸縮臂、工作臺、修枝剪和前支架組成。是在農(nóng)立柱和伸縮臂支承的作業(yè)臺，可將修枝人員升運(yùn)到需要的工位去進(jìn)行由液壓機(jī)構(gòu)控制，可改變其長度和仰角。立柱下端裝有擺動機(jī)構(gòu)，可從而改變作業(yè)臺的位置和高度，并使作業(yè)臺面始終與地面基本上保高枝的修剪，可以將修剪人員升到一定的工作位置。熟的是華南熱帶作物機(jī)械研究所設(shè)計(jì)制造的 3GS-8 型修枝整形機(jī)自

此修剪后的果樹有利于后續(xù)的作業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化[8]。整株幾何修剪的工具根據(jù)切型不同，又分為往復(fù)割刀式修剪機(jī)、轉(zhuǎn)刀式修剪機(jī)和圓盤鋸式修剪機(jī)。1）往復(fù)割刀式修剪機(jī)：修剪機(jī)的切割器主要由一組往復(fù)運(yùn)動的動刀片和作底片組成。切割器的控制由液壓系統(tǒng)完成，如圖 1-3。有代表的是早期的匈牙利 CSVL 型修剪機(jī)。這種修剪機(jī)的最小行距為 2.4 m，為懸掛，切割器刃角：動刀片 21°、定刀片 21°，往復(fù)次數(shù) 320 次/min～350 次/m件數(shù) 3 個(gè)，垂直切割長度為 163 cm，作業(yè)速度為 3.5 km/h～5 km/h，配套功率生產(chǎn)率為 0.4 ha/h～0.6 ha/h(手工修剪效率:每人工作 10 小時(shí)為 0.08 ha～0.12 h修剪效率大大提高，可節(jié)省大量勞力[9]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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2 楊學(xué)術(shù);劉天成;;葡萄修剪技術(shù)的研究[J];北京農(nóng)業(yè);2012年15期

3 吳新躍,朱石堅(jiān);FE 模態(tài)計(jì)算中對螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的合理建模[J];海軍工程學(xué)院學(xué)報(bào);1998年01期

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5 馬曉明;姚振強(qiáng);;大跨度門式剛架結(jié)構(gòu)的有限元分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2008年06期

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8 龐俊杰,勾賀明,寧書臣,張景岐;葡萄生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)方向[J];農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)督;2005年03期

9 熊永森;王金雙;徐中偉;;小型往復(fù)式果園割草機(jī)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2007年06期

10 孔慶山 ,劉崇懷 ,潘興 ,劉三軍;國內(nèi)外鮮食葡萄發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢、問題與對策[J];中國農(nóng)業(yè)信息快訊;2002年07期

本文編號：2811368