新疆紅棗年產(chǎn)量約為3.4701×10⁶ t,種植面積達到4.76253×10⁵hm²,產(chǎn)量和種植面積約占全國一半,特別是南疆地區(qū)不僅種植面積廣闊且具備優(yōu)良的自然條件。本文針對紅棗收獲作業(yè)中出現(xiàn)的人工撿拾勞動強度大、效率低和作業(yè)周期長等問題,設(shè)計出一種小型的氣吸式落地紅棗撿拾機,并通過田間試驗驗證其可行性和工作性能。為更深入研究氣吸式落地紅棗撿拾機,本文利用CFD-DEM氣固耦合法和Box-Behnken中心組合試驗設(shè)計理論,詳細地探究和分析氣吸式落地紅棗撿拾機的氣力輸送運動特性和其主要作業(yè)參數(shù)與關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對其撿拾效率和破損率的影響規(guī)律,并通過試驗驗證其可行性和準確性。具體研究內(nèi)容如下:（1）通過對紅棗種植模式及其物料特性參數(shù)進行測量,總結(jié)為三種行距×株距不同模式下棗園,并測得成熟期落地紅棗的基本物料參數(shù),主要為三軸尺寸、單粒重和密度等。測得灰棗和駿棗的懸浮速度分別為17.2²1.4m/s和18.6²1.1m/s,棗葉和棗枝的懸浮速度分別為0.5².2... 

【文章來源】：塔里木大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

紅棗收獲作業(yè)目前我國紅棗收獲作業(yè)方式仍采用以人工或半機械化作業(yè)為主的作業(yè)方式，整個生

滴?鰨?渲幸云??膠煸婕袷盎?檔難芯烤傭�。臍ぐ�??膠煸婕袷盎?械主要存在因分離除雜裝置堵塞影響作業(yè)效果、收獲后的紅棗含雜率高和樣機功耗較大等問題，并且氣吸式紅棗撿拾機械的研究主要以樣機設(shè)計和田間試驗為主，對紅棗氣力輸送過程的研究和樣機關(guān)鍵部件的參數(shù)優(yōu)化研究較少。1.2.1機械式紅棗收獲機械研究現(xiàn)狀2007～2009年期間，由新疆農(nóng)墾科學(xué)院機械裝備研究所研制的機械振動式林果采收機[11]。該機采用機械振動原理實現(xiàn)樹上紅棗脫落作業(yè)，主要由鉗式振動頭、振動頭懸掛叉、推拉液壓油缸、伸縮支臂、主梁架等組成（圖1-2）。該機工作時，鉗式振動頭夾持樹干，然后由液壓馬達驅(qū)動鉗式振動頭內(nèi)的偏心振動機構(gòu)振動，振動傳導(dǎo)到樹干使樹上紅棗脫落。該機對紅棗、沙棗的試驗效果較好，但需提前在樹下鋪置集果網(wǎng)或集果裝置。1.鉗式振動頭2.振動頭懸掛叉3.推拉液壓油缸4.伸縮支臂5.主梁架6.油箱7.配重8.傳動軸9.左右側(cè)面支架10.支撐液壓油缸11.套管12.縱向液壓油缸13.液壓馬達14.夾鉗開閉液壓油缸圖1-2機械振動式林果采收機結(jié)構(gòu)圖2014年，石河子大學(xué)坎雜研制的自走式矮化密植紅棗收獲機[12-14]。該機由機架、自走式底盤、激振裝置、輸送裝置、集果裝置、清選裝置、集果箱和液壓系統(tǒng)等組成（圖1-3）。該機工作時，收獲機騎跨在棗樹上行走，紅棗在樹枝傳遞的激振力作用下，產(chǎn)生慣性力，當慣性力大于紅棗的果柄拉斷力時，紅棗掉落在集果輸送裝置上，并將其輸送到頂部。經(jīng)過清選裝置的作用，紅棗與雜質(zhì)分離，最后輸送到集果箱，完成收獲任務(wù)。但因目前紅棗種植模式斑雜，大部分棗園種植模式并不符合該機的作業(yè)要求。2

塔里木大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章引言1.升降油缸2.扶枝器3.座椅4.振蕩馬達5.激振裝置6.發(fā)動機7.油箱8.輸送裝置9.風(fēng)機10.機架圖1-3自走式矮化密植紅棗收獲機結(jié)構(gòu)圖2017年，塔里木大學(xué)魯兵等研制了一種新型落地紅棗收獲機[15,16]。該機主要由清掃裝置、傳動機構(gòu)、仿形鏟棗裝置、風(fēng)機、紅棗輸送管、集棗箱和機架等組成（圖1-4）。該機工作原理是利用“V”型清掃裝置先將落地紅棗聚集，然后經(jīng)仿形鏟棗裝置將紅棗鏟起，仿形鏟棗裝置設(shè)計有篩雜間隙，可將雜物篩出，最后利用吸棗裝置將鏟起的紅棗吸入集棗箱中。該機清掃裝置通過一對排列成“V”型的清掃輥刷可將落地紅棗聚集成約為1m的紅棗帶，以方便落地紅棗的收集。試驗表明當清掃輥刷張角為90°，轉(zhuǎn)速140r/min，機具前進速度0.4m/s時，工作效率可達413kg/h，清選率約為93.6%，損傷率約為2.1%。該機結(jié)構(gòu)緊湊，作業(yè)效率高，但適用于較為平坦地面作業(yè)，對地面平整程度要求高，作業(yè)耗工較大，需使用大功率風(fēng)機，前端清掃刷易磨損，在作業(yè)時需人工推動機具前進，耗費較大人力。1.調(diào)整輪2.清掃裝置3.調(diào)整輪調(diào)節(jié)手輪4.機架5.傳動機構(gòu)6.電啟動裝置7.風(fēng)機8.手推扶桿9.集棗箱10.行走輪11.柴油機12.紅棗輸送管13.仿形鏟棗裝置圖1-4新型落地紅棗收獲機結(jié)構(gòu)示意圖1.2.2氣力式紅棗收獲機械研究現(xiàn)狀目前氣力式紅棗收獲機械的研究主要為氣吸式和氣吹式兩種，主要針對成熟期的紅棗進行收獲，成熟期紅棗相比脆熟期紅棗水分含量較少，落地不易損傷便于收獲。目前我國還沒有針對鮮食棗類的氣力式收獲機械。3

【參考文獻】：
期刊論文
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[9]內(nèi)充氣吹式玉米排種器工作性能EDEM-CFD模擬與試驗[J]. 韓丹丹,張東興,楊麗,李克鴻,張?zhí)炝?王云霞,崔濤.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(13)
[10]新疆林果業(yè)機械化發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研與對策研究[J]. 朱占江,裴新民,李源,楊莉玲,李忠新,馬文強.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2017(04)

碩士論文
[1]氣吹式落地紅棗撿拾裝置設(shè)計與試驗[D]. 潘俊兵.石河子大學(xué) 2018
[2]工程吸掃車高效除塵系統(tǒng)研究[D]. 陳歡.長安大學(xué) 2018
[3]電動自走式落地紅棗清掃撿拾機的設(shè)計與試驗研究[D]. 魯兵.塔里木大學(xué) 2017
[4]氣吸式紅棗撿拾機的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及試驗分析[D]. 孫鳴儀.塔里木大學(xué) 2016
[5]統(tǒng)收式采棉機氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計及其動力學(xué)研究[D]. 楊紅杰.石河子大學(xué) 2014
[6]氣吸式紅棗收獲機設(shè)計與試驗研究[D]. 史高昆.塔里木大學(xué) 2014



本文編號：2941019