自走式矮化密植红枣收获机配套捡拾装置的研究

发布时间：2017-10-05 18:42

  本文关键词：自走式矮化密植红枣收获机配套捡拾装置的研究

  更多相关文章： 矮化密植红枣 红枣收获机 捡拾装置 ADAMS 响应曲面

【摘要】：随着新疆农业产业结构调整和特色林果业战略性经济政策的支持,目前红枣产业已成为新疆特色林果优势产业和农业支柱产业之一,具有显著的经济效益与生态价值。截止2014年,新疆红枣种植面积已达725万亩。由于收获期红枣极易掉落的生物学特性,需对红枣捡拾收获,但目前红枣捡拾主要依靠人工,劳动强度大、效率低、作业成本高,已经成为制约红枣产业发展的重要因素之一。国内外现有气力式与机械式林果捡拾机械存在伤果、漏捡等问题,无法满足红枣捡拾的作业需求。当前已研制出的矮化密植红枣收获机缺乏配套的捡拾装置,无法实现落地枣的捡拾收获,直接影响了收获机的作业性能。因此,亟需研究一种与红枣收获机配套的捡拾装置,提高收获机生产率,促进红枣收获机械的健康快速发展。本文在研究新疆矮化密植红枣种植模式、曲柄摇杆机构在物料捡拾抛送方面的应用及国内外林果捡拾机械研究现状分析的基础上,通过实地调研对收获机作业环境进行了测定,获得了标准矮化密植枣园土壤基本物理参数、地面平整度分布范围、枣树最低分枝高度分布规律及红枣掉落分布范围;进行了落地枣基本物理参数测定,获得了落地枣单粒重、三轴几何尺寸、含水率等基本参数;试验研究了落地枣机械损伤特性,获得了不同击打杆径造成红枣损伤的极限转速。提出了矮化密植红枣收获机配套捡拾装置的技术要求,在作业环境测定和红枣物料试验的基础上确定了捡拾装置的总体结构。研究了挑果机构的运动学特性,确定了各关键工作部件的结构参数。分别对捡拾过程中红枣与挑果杆的运动学特性进行了研究,获得了偏心轮线速度与装置行进速度比值?的范围及偏心轮与输送机构转速的数学关系。ADAMS仿真分析了挑果机构的运动过程,研究了挑果杆运动轨迹、速度的变化规律。利用Central Composite试验设计方法分别建立了捡净率、损伤率与偏心轮转速、输送机构转速、装置行进速度的回归模型并检验了其可靠度,对拟合的多元回归方程进行了显著性分析,研究了各影响因素对响应指标的影响规律,最终确定了捡拾装置的最优工作参数组合:偏心轮转速133.10r/min、输送机构转速161.43r/min、装置行进速度0.24m/s,捡净率为97.24%,损伤率为6.10%。
【关键词】：矮化密植红枣 红枣收获机 捡拾装置 ADAMS 响应曲面
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S225.93
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究目的与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国内外气力式林果捡拾机械研究现状10
• 1.2.2 国内外机械式林果捡拾机械研究现状10-13
• 1.2.3 国内外曲柄摇杆机构在物料捡拾方面的应用研究13
• 1.3 课题的提出13-14
• 1.4 研究目标及内容14
• 1.4.1 研究目标14
• 1.4.2 研究内容14
• 1.5 研究方法及技术路线14-17
• 1.5.1 研究方法14-16
• 1.5.2 技术路线16-17
• 第二章 影响红枣捡拾关键因素的研究17-32
• 2.1 作业环境测定17-22
• 2.1.1 枣园土壤基本特性测定17-20
• 2.1.2 枣园地面平整度测定20-22
• 2.2 落地枣基本物料特性研究22-27
• 2.2.1 落地枣基本物理特性研究22-24
• 2.2.2 落地枣机械损伤特性研究24-27
• 2.3 枣树最低分枝高度分布规律研究27-29
• 2.4 收获期红枣掉落分布规律研究29-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 红枣捡拾装置的设计32-55
• 3.1 捡拾装置技术要求32
• 3.2 总体结构与工作原理32-34
• 3.2.1 总体结构32-33
• 3.2.2 工作原理33-34
• 3.3 挑果机构的设计34-41
• 3.3.1 挑果机构的结构设计34-37
• 3.3.2 挑果机构结构参数的确定37-41
• 3.4 其他关键部件的设计41-44
• 3.4.1 输送机构的设计41-43
• 3.4.2 仿形机构的设计43-44
• 3.5 捡拾过程运动学分析44-49
• 3.5.1 捡拾过程机构运动学分析44-47
• 3.5.2 捡拾过程红枣运动学分析47-49
• 3.6 挑果机构的运动仿真分析49-53
• 3.6.1 机构虚拟模型的建立49-50
• 3.6.2 模型检查与仿真50-51
• 3.6.3 仿真结果分析51-53
• 3.7 本章小结53-55
• 第四章 红枣捡拾装置的试验研究55-66
• 4.1 试验设备与试验材料55-56
• 4.1.1 试验设备55-56
• 4.1.2 试验材料56
• 4.2 试验指标与测定方法56-57
• 4.2.1 试验指标56-57
• 4.2.2 测定方法57
• 4.3 试验设计57-59
• 4.3.1 试验影响因素57-58
• 4.3.2 试验安排58-59
• 4.4 试验结果与分析59-65
• 4.4.1 回归方程59
• 4.4.2 回归分析59-62
• 4.4.3 响应曲面分析62-65
• 4.4.4 参数优化65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66-67
• 5.2 展望67-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-71
• 作者简介71-72
• 石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表72

，

本文编号：978184