酿酒葡萄收获机圆环链集果输送装置的研究

发布时间：2020-04-06 11:16

【摘要】：近年来,新疆葡萄产业得到了快速的发展,但酿酒葡萄的收获主要依靠人工完成,存在劳动强度大、采收费用高和效率低等问题,因此,机械化采收是发展的必然趋势。鉴于原有的葡萄收获机体积过大,导致整机换行作业困难,本文设计了一种圆环链集果输送装置,旨在减小酿酒葡萄收获机集果输送装置的占用空间,进而为酿酒葡萄收获机的优化提供支持。主要研究内容及结论如下:首先,根据新疆酿酒葡萄篱架种植模式和管理方式,结合各类空间输送链的研究现状,分析各类空间输送链输送能力,确定圆环链为酿酒葡萄收获机的输送链。之后对输送方式、集果方式、驱动方式和液压驱动部分等进行了选型设计,最终确定了酿酒葡萄收获机圆环链集果输送装置的总体方案。依据集果输送装置的总体设计方案,对圆环链的强度校核计算,计算出圆环链在传动过程中受力最大值为770.33 N。绘制出链条尺寸参数与圆形导轨半径间的几何关系,确定导轨的最小转弯半径为400 mm;分析了圆环链运动时的多边形效应,研究了圆环链和输送链轮的相互作用,得到了圆环链的速度、加速度与驱动链轮各参数之间的关系;建立驱动链轮齿数和导轨转弯半径的线性模型,运用LINGO进行优化求解,确定驱动链轮齿数为17时,导轨的转弯半径为400 mm,此时链条的不均匀系数为1.7,符合链传动的设计要求和工作需要;运用ANSYS有限元分析软件对关键工作部件进行了静力学和动态分析,验证集果输送装置关键工作部件设计的合理性。根据装置的工作参数,对液压系统的关键部件液压马达进行选型验算,选用镇江液压件厂BYM-160系列摆线齿轮马达;最后通过对模态求解和谐响应分析,确定了固有频率避开了激振力的频率。通过谐响应分析得出幅频响应曲线,对曲线中的“峰值”以及“峰值”对应的频率1050 Hz和1040 Hz进行分析,不仅验证了在激振源的谐波振动下不会发生共振现象,而且分析得到峰值频率下的应力满足强度要求。
【图文】：

人工采摘

期与棉花、辣椒等经济作物相近，导致雇工困难，易错过酿酒葡萄的最佳收获时期而影响其品质。图1-1 人工采摘 图1-2 机械收获Fig.1-1 Artificial picking Fig.1-2 Mechanical harvest世界上发达国家，如美国、德国、法国等现已基本实现酿酒葡萄的机械化采收（图1-2）[10]。由于国内外酿酒葡萄种植模式和生长特性存在差别，致使国内外在树形及叶幕形上存在较大的差异。国外酿酒葡萄树形主要为主干形，主干较粗，其余的龙干或枝条较细；新疆树形多为多主蔓扇形，叶幕较长、较宽，葡萄串数量较多、分布较散，国外先进机械在我国不能直接使用[11-13]。国内许多科研单位和高校针对酿酒葡萄机械化收获做了大量的工作[14-15]，2016 年石河子大学机械电气工程学院研发了 4PZ-1 型自走式酿酒葡萄收获机样机[16]。如图 1-3 所示，该样机主要由自走式液压底盘 1、振动分离装置 2、集果输送装置 3、风机 4、料箱5 等组成，，该收获机采用全?
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S225.93

【参考文献】

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本文编号：2616437