采摘作為林果生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),當(dāng)前主要依靠人工進(jìn)行作業(yè),采摘效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且人工成本日益增高,為此研制了一種便攜式棗果采摘機(jī),提高采摘效率,以期實(shí)現(xiàn)棗果的機(jī)械化采摘。通過(guò)進(jìn)行棗果采摘特性試驗(yàn),測(cè)量棗果成熟前期、中期和后期的果柄分離力、重量、外形尺寸等主要參數(shù),并建立振動(dòng)式棗果采摘模型,分析棗果脫落的條件。研究表明,棗果脫落主要受振動(dòng)頻率和振幅的影響,頻率越高或者振幅越大,振動(dòng)效果越明顯。由于棗果成熟度不一致,則根據(jù)棗果脫落條件設(shè)置振動(dòng)頻率和振幅在合理的范圍內(nèi),從而達(dá)到保留青果,使熟果脫落的效果�；跇�(shù)冠振動(dòng)的采摘方式,設(shè)計(jì)采摘機(jī)的總體方案,借助Solidworks軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)了采摘機(jī)的傳動(dòng)原理,并建立了采摘頭的三維模型。分析采摘頭輸出運(yùn)動(dòng)軌跡,建立了運(yùn)動(dòng)軌跡的參數(shù)方程,根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡的幅度調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),從而滿足棗果采摘的振幅要求。采用ANSYS Workbench軟件對(duì)采摘機(jī)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元分析,包括殼體的模態(tài)分析、偏心軸的靜力分析和模態(tài)分析以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接觸分析。分析結(jié)果表明,關(guān)鍵零部件機(jī)械結(jié)構(gòu)所受的最大應(yīng)力和接觸壓力都遠(yuǎn)小于材料許用強(qiáng)度,而且結(jié)構(gòu)的固有頻率也... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

杏果振動(dòng)采摘機(jī)

選擇不同的采摘方式，才能達(dá)到最佳的效果。1.3.1 國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外的林果采摘機(jī)械發(fā)展比較早，具有豐富的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采摘生產(chǎn)已基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化[17]。但針對(duì)大棗采摘機(jī)械化方面的研究，國(guó)外基本沒(méi)有涉及，而研究主要側(cè)重于杏、柑橘、橄欖等果實(shí)的機(jī)械化采摘，而且國(guó)外果園都比較平整，植株種植比較規(guī)范，基本都是大型設(shè)備進(jìn)行采摘作業(yè)。H Ahmadi 等人[18]研究了杏果的各向物理參數(shù)和機(jī)械性能，結(jié)果表明，在長(zhǎng)度方向上的果實(shí)分離力最小，這為杏果采摘機(jī)械的設(shè)計(jì)提供了有利的參考依據(jù)。D Erdogan 等人[19]研制了一種慣性式振動(dòng)采摘杏的設(shè)備，并研究了不同振幅、頻率時(shí)的最佳采摘時(shí)間，對(duì)比果實(shí)采摘率發(fā)現(xiàn)，當(dāng)振幅為 40mm，頻率為 15Hz 時(shí)，振動(dòng)時(shí)間為 5s 即可完成大部分果實(shí)的采摘工作，結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示。

度和表面硬度與果柄分離力之間的關(guān)系，為核桃采摘機(jī)參數(shù)的確定提供理論依據(jù)。浙江農(nóng)林大學(xué)的姚文斌等人[32]發(fā)明了一種便攜式山核桃的采摘裝置，體積小便于攜帶，尤其適合于山高、坡陡等地形較為復(fù)雜的山核桃采摘區(qū)域，通過(guò)控制動(dòng)力源的輸出轉(zhuǎn)速及振動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒊跫?jí)樹(shù)枝上的山核桃通過(guò)振動(dòng)高效地采摘下來(lái)，裝置如圖 1-3 所示。南京林業(yè)大學(xué)的王長(zhǎng)勤等人[33]設(shè)計(jì)了一種偏心式林果振動(dòng)采摘機(jī)，通過(guò)偏心塊旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力對(duì)樹(shù)干實(shí)施周期激勵(lì)，達(dá)到振動(dòng)采摘的目的�；趩巫杂啥荣|(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)，建立了振動(dòng)采摘的動(dòng)力學(xué)模型，并得出了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的振幅表達(dá)式。開(kāi)展果園采摘試驗(yàn)，結(jié)果表明設(shè)備的采摘率約達(dá)到 89.5%~92.6%。石河子大學(xué)的王真真等人[34]設(shè)計(jì)了一種樹(shù)冠振動(dòng)式的核桃采摘裝置，通過(guò)撥桿圓盤(pán)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的激振力實(shí)現(xiàn)核桃的采摘，并得出振動(dòng)頻率為 2Hz 時(shí)設(shè)備能夠產(chǎn)生最大激振力為 134N。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]樹(shù)冠振動(dòng)式核桃采收裝置的設(shè)計(jì)與分析[J]. 王真真,坎雜,付威,李成松,朱興亮,王麗紅.  農(nóng)機(jī)化研究. 2016(08)
[2]高叢藍(lán)莓采摘機(jī)采摘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 耿雷,郭艷玲,王海濱.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]油茶果采摘機(jī)器人采摘頭設(shè)計(jì)與分析[J]. 高自成,李立君,王朋輝,祝強(qiáng),羅玉坤.  中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]大棗收獲機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 艾建軍,高韶坤,劉建敏,張德田,張東升.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(12)
[5]基于外旋輪線軌跡的果品振動(dòng)采收機(jī)構(gòu)研究[J]. 杜小強(qiáng),倪柯楠,武傳宇.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]核桃機(jī)械化采收裝置研究現(xiàn)狀分析[J]. 王真真,王麗紅,付威,李成松,坎雜,袁盼盼.  農(nóng)機(jī)化研究. 2015(09)
[7]林果業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平評(píng)價(jià)與實(shí)證研究[J]. 曹衛(wèi)華,王家忠,黃凰,楊敏麗,黃玉祥.  系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2015(11)
[8]林果采摘設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與需求[J]. 金征,張偉,楊光,楊建華,王雙永.  木材加工機(jī)械. 2015(01)
[9]河北省棗產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問(wèn)題與發(fā)展對(duì)策[J]. 王學(xué)軍,白仲奎,孫艷,于秋香,喬廣玉.  河北果樹(shù). 2014(05)
[10]南方丘陵山地果園采摘機(jī)械的現(xiàn)狀[J]. 章江麗,陳順偉,莊曉偉,朱杭瑞,潘炘.  林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2014(09)

碩士論文
[1]核桃采摘機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 劉夢(mèng)飛.陜西科技大學(xué) 2015
[2]基于外旋輪線軌跡的果品振動(dòng)采收機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D]. 倪柯楠.浙江理工大學(xué) 2015
[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]凸輪機(jī)構(gòu)抽油機(jī)設(shè)計(jì)與研究[D]. 胡鴻.西安石油大學(xué) 2014
[5]矮化密植紅棗采收裝置采收部件的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D]. 楊紅英.石河子大學(xué) 2013
[6]偏心式林果振動(dòng)采收機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D]. 王長(zhǎng)勤.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[7]中國(guó)紅棗及紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問(wèn)題和對(duì)策的研究[D]. 梁鴻.陜西師范大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2990610