懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺設計
發(fā)布時間：2021-03-21 08:53
由于山地丘陵環(huán)境的復雜性，目前我國果園果實采摘、果樹修剪等作業(yè)還是以地面或借助簡易梯子手工作業(yè)為主，機械設備使用較少，效率低下。果實采摘的季節(jié)性很強，勞動比較密集。隨著我國人口的老齡化和農村勞動力的驟減，在單調、繁重而且存在一定危險性的果實采摘作業(yè)上迫切需要高效、通用而且成本較低的采摘技術。研制開發(fā)輕便型的果園采摘機械，對我國林果業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。本課題針對目前我國果園作業(yè)機械的研究現狀及使用需求，研究設計了用于輔助果實采摘和果樹修剪的果園作業(yè)升降平臺。該裝置設計有調平機構，可以適應丘陵山地地形，實現工作臺的動態(tài)調平。本文主要在以下幾個方面展開研究：（1）分析國內外果園采摘機械的使用現狀以及發(fā)展趨勢，歸納國內外采摘技術與設備的研究概況以及使用特點。根據我國果園的種植模式以及園藝機械化作業(yè)要求，確定了懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺的整體設計方案，升降平臺采用拖拉機后懸掛，升降方式為折疊臂式，調平方式為靜液壓調平；（2）對關鍵零部件進行分析計算以及設計選型，包括支撐機構、升降機構、轉動機構、控制機構和工作臺等。對各液壓缸進行了受力分析和行程計算，確保工作平臺的穩(wěn)定性和安全性；（3...
【文章來源】：山東農業(yè)大學山東省
【文章頁數】：53 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
新型果園
我國從上世紀 70 年代才開始研究果園采摘機械，并先后研制出了與手扶拖拉機的振動式采果機、氣囊式采果器和手持電動采果器。之后，又進一步研究制造了采摘器，果園采摘從人工采摘發(fā)展到了借助機械裝置采摘。我國的果園種植模式分散種植為主，且我國果園大部分處于丘陵山區(qū)地帶，受限于坡地地形，合適的械很少，機械化作業(yè)基本處于空白。從上世紀 90 年代開始，市場因素引發(fā)了果的熱潮，氣動剪、輔助升降平臺等果園機具相繼進入市場（藍峰等，2010）。新研究院在 2007 年成功研制了我國第一臺 LG-1 多功能果園作業(yè)機，這也標志著園采摘機械進入到了多功能時代。2011 年，山東華興機械股份有限公司研制開STQ-3000 型多功能升降工作臺。在機器人采摘的研究方面，我國仍處于起步階段來，國內的許多高校都積極地投入了農業(yè)機器人專業(yè)領域的研究，通過對國外先的跟蹤研究，在該領域內取得了初步的研究成果，但是都處于實驗階段，投入農實際仍需時日。
提高勞動生產率，同時提高拖拉機動力利用率，實現連續(xù)、高效作業(yè)。2.1 整機方案確定及工作原理2.1.1 整機方案確定根據擺動形式的不同，首先考慮采用擺動馬達，但是考慮到工作臺的轉動角速度較低，必須配合使用減速機制，制造成本較高且重量較大，故考慮采用齒輪齒條擺動液壓缸來代替擺動馬達。在調平方式上采用目前應用較廣且技術較為成熟的靜液壓方式（秦劍秋，2006）。懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺主要有動力裝置、支撐機構、升降機構、回轉機構和液壓控制系統(tǒng)等組成。其中，動力裝置為小型輪式拖拉機；支撐機構包括豎支撐板橫支撐板和加強筋等；升降機構包括豎臂、橫臂、連接環(huán)、掛耳、工作臺和控制盒等回轉機構包括齒輪齒條擺動液壓缸和聯(lián)軸器等；液壓控制系統(tǒng)包括油管和控制閥組等其結構示意圖如圖 2-1 所示：
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國果園管理機械發(fā)展現狀及趨勢[J]. 李倩,宋月鵬,高東升,李學超,束懷瑞. 農業(yè)裝備與車輛工程. 2012(02)
[2]微型農用履帶式行走裝置的設計方法[J]. 孫振杰,劉俊峰,李彩風,李建平. 農機化研究. 2011(10)
[3]我國蘋果業(yè)存在問題及其對策與發(fā)展趨勢[J]. 汪景彥,李壯,李敏,趙德英,厲恩茂. 中國果樹. 2011(02)
[4]果園采摘機械的現狀及發(fā)展趨勢[J]. 藍峰,蘇子昊,黎子明,謝舒. 農機化研究. 2010(11)
[5]基于Pro/E模型導入ANSYS的方法[J]. 孫樂樂,楊勇生,沈海榮. 四川工程職業(yè)技術學院學報. 2010(01)
[6]自行式高空作業(yè)平臺市場的發(fā)展[J]. 王飛,馬林峰. 交通世界（建養(yǎng).機械）. 2009(12)
[7]Simulation of cavitation in rotary valve of hydraulic power steering gear[J]. LIU YaHui & JI XueWu Department of Automotive Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(11)
[8]新中國成立六十年來我國主要水果栽培面積增長情況[J]. 本刊編輯部. 中國果業(yè)信息. 2009(09)
[9]3D finite element analysis of the residual stresses in butt-welded plates with modeling of the electrode-movement[J]. F.VAKILI-TAHAMI,A.H.DAEI-SORKHABI,M.A.SAEIMI-S,A.HOMAYOUNFAR. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2009(01)
[10]基于Pro/E虛擬產品設計方法應用研究[J]. 高雄波,吳曉光,李紅軍,王海波. 中國制造業(yè)信息化. 2008(23)
碩士論文
[1]基于ANSYS的液壓缸有限元分析[D]. 牛玉艷.西南交通大學 2012
[2]高空作業(yè)車臂架有限元分析及其調平系統(tǒng)設計[D]. 高崇金.中南林業(yè)科技大學 2009
[3]升降平臺動力學分析[D]. 楊艷.西南大學 2009
[4]基于ANSYS的高空作業(yè)平臺的有限元分析[D]. 宋興龍.南京林業(yè)大學 2009
[5]高空作業(yè)平臺工作機構現代設計方法研究[D]. 邵海.南京林業(yè)大學 2008
[6]大型履帶起重機回轉液壓系統(tǒng)仿真研究[D]. 張明輝.大連理工大學 2006
[7]動力學仿真技術在懸架和整車開發(fā)中的應用研究[D]. 蔡章林.吉林大學 2004
本文編號：3092583
【文章來源】：山東農業(yè)大學山東省
【文章頁數】：53 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
新型果園
我國從上世紀 70 年代才開始研究果園采摘機械，并先后研制出了與手扶拖拉機的振動式采果機、氣囊式采果器和手持電動采果器。之后，又進一步研究制造了采摘器，果園采摘從人工采摘發(fā)展到了借助機械裝置采摘。我國的果園種植模式分散種植為主，且我國果園大部分處于丘陵山區(qū)地帶，受限于坡地地形，合適的械很少，機械化作業(yè)基本處于空白。從上世紀 90 年代開始，市場因素引發(fā)了果的熱潮，氣動剪、輔助升降平臺等果園機具相繼進入市場（藍峰等，2010）。新研究院在 2007 年成功研制了我國第一臺 LG-1 多功能果園作業(yè)機，這也標志著園采摘機械進入到了多功能時代。2011 年，山東華興機械股份有限公司研制開STQ-3000 型多功能升降工作臺。在機器人采摘的研究方面，我國仍處于起步階段來，國內的許多高校都積極地投入了農業(yè)機器人專業(yè)領域的研究，通過對國外先的跟蹤研究，在該領域內取得了初步的研究成果，但是都處于實驗階段，投入農實際仍需時日。
提高勞動生產率，同時提高拖拉機動力利用率，實現連續(xù)、高效作業(yè)。2.1 整機方案確定及工作原理2.1.1 整機方案確定根據擺動形式的不同，首先考慮采用擺動馬達，但是考慮到工作臺的轉動角速度較低，必須配合使用減速機制，制造成本較高且重量較大，故考慮采用齒輪齒條擺動液壓缸來代替擺動馬達。在調平方式上采用目前應用較廣且技術較為成熟的靜液壓方式（秦劍秋，2006）。懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺主要有動力裝置、支撐機構、升降機構、回轉機構和液壓控制系統(tǒng)等組成。其中，動力裝置為小型輪式拖拉機；支撐機構包括豎支撐板橫支撐板和加強筋等；升降機構包括豎臂、橫臂、連接環(huán)、掛耳、工作臺和控制盒等回轉機構包括齒輪齒條擺動液壓缸和聯(lián)軸器等；液壓控制系統(tǒng)包括油管和控制閥組等其結構示意圖如圖 2-1 所示：
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國果園管理機械發(fā)展現狀及趨勢[J]. 李倩,宋月鵬,高東升,李學超,束懷瑞. 農業(yè)裝備與車輛工程. 2012(02)
[2]微型農用履帶式行走裝置的設計方法[J]. 孫振杰,劉俊峰,李彩風,李建平. 農機化研究. 2011(10)
[3]我國蘋果業(yè)存在問題及其對策與發(fā)展趨勢[J]. 汪景彥,李壯,李敏,趙德英,厲恩茂. 中國果樹. 2011(02)
[4]果園采摘機械的現狀及發(fā)展趨勢[J]. 藍峰,蘇子昊,黎子明,謝舒. 農機化研究. 2010(11)
[5]基于Pro/E模型導入ANSYS的方法[J]. 孫樂樂,楊勇生,沈海榮. 四川工程職業(yè)技術學院學報. 2010(01)
[6]自行式高空作業(yè)平臺市場的發(fā)展[J]. 王飛,馬林峰. 交通世界（建養(yǎng).機械）. 2009(12)
[7]Simulation of cavitation in rotary valve of hydraulic power steering gear[J]. LIU YaHui & JI XueWu Department of Automotive Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(11)
[8]新中國成立六十年來我國主要水果栽培面積增長情況[J]. 本刊編輯部. 中國果業(yè)信息. 2009(09)
[9]3D finite element analysis of the residual stresses in butt-welded plates with modeling of the electrode-movement[J]. F.VAKILI-TAHAMI,A.H.DAEI-SORKHABI,M.A.SAEIMI-S,A.HOMAYOUNFAR. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2009(01)
[10]基于Pro/E虛擬產品設計方法應用研究[J]. 高雄波,吳曉光,李紅軍,王海波. 中國制造業(yè)信息化. 2008(23)
碩士論文
[1]基于ANSYS的液壓缸有限元分析[D]. 牛玉艷.西南交通大學 2012
[2]高空作業(yè)車臂架有限元分析及其調平系統(tǒng)設計[D]. 高崇金.中南林業(yè)科技大學 2009
[3]升降平臺動力學分析[D]. 楊艷.西南大學 2009
[4]基于ANSYS的高空作業(yè)平臺的有限元分析[D]. 宋興龍.南京林業(yè)大學 2009
[5]高空作業(yè)平臺工作機構現代設計方法研究[D]. 邵海.南京林業(yè)大學 2008
[6]大型履帶起重機回轉液壓系統(tǒng)仿真研究[D]. 張明輝.大連理工大學 2006
[7]動力學仿真技術在懸架和整車開發(fā)中的應用研究[D]. 蔡章林.吉林大學 2004
本文編號：3092583
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