梳割气吸一体式贡菊采摘机的设计与试验
发布时间：2020-06-21 23:13
【摘要】：贡菊多生长于海波400m以上的山地地区,花开高低不一,花期早晚不一,花朵需分期采摘,采摘条件复杂。现在,贡菊花朵的采摘全为人工采摘,尚无机械进行采摘。人工采摘强度大、效率低,且占其生产成本达1/3之多。基于此种现状,设计了一种梳割气吸一体式贡菊采摘机。该机构小巧灵活,可背负式进行采摘。不仅提高了花农的采摘效率,减少了劳动强度,降低了生产成本,还满足了花朵分期采摘、及时采摘、完整采摘三大要求。论文主要的研究内容和成果如下:(1)对贡菊的力学特性及悬浮特性进行了研究和试验。力学性能试验结果表明:贡菊花柄处的拉断力和剪切力明显小于植株其他部位的拉断力和剪切力;从花柄处往下至植株根茬处,拉断力和剪切力呈现自上至下递增的趋势;利用拉断力实现贡菊花朵的采摘,不会出现连根拔起或其他部位被拉断等现象。悬浮特性试验结果表明:朵菊的悬浮速度明显大于花蕾、胎菊的悬浮速度,且大朵朵菊的悬浮速度小于7m/s。因此,采用气吸方式实现贡菊花朵的收集,是可行的。(2)对比分析了贡菊的采摘方式,确定了梳割的采摘方式和气吸收集的方式作为贡菊总体的采摘方案。由采摘执行机构、输花管、行走机构和集花箱组成。对采摘过程进行了碰撞分析,发现朵菊与梳齿碰撞的最大冲击力明显大于花朵的拉断力;对采摘过程进行了受力分析,梳齿采摘效果与两者接触角度及梳齿间隙有关；对采摘过程进行了运动分析,得出采摘速度比λ≥3。(3)对梳割气吸一体式贡菊采摘机的关键结构、尺寸参数进行了设计。完成了三维结构模型设计与控制系统的设计。通过对采摘过程分析,确定了采摘梳齿排数为3排。通过对采摘梳齿运动分析,确定了采摘梳齿外径应小于70mm,转动轴最小安装高度为446.7mm。通过对采摘过程中花朵的受力分析,确定了采摘采摘梳齿间隙的理论范围。用SolidWorks软件设计了梳割气吸一体式贡菊采摘样机三维结构模型,完成电力拖动部分硬件设备的选型。(4)制成贡菊采摘机样机,并进行了田间的试验。单因素试验结果表明不同试验因素对贡菊花朵的采收率、破碎率、落地率、漏摘率、杂质率有不同程度的影响。正交试验结果表明:采摘梳齿间隙对花朵的采收率和漏摘率都有显著的影响,对花朵的落地率有一定的影响;主动轴转速对花朵采收率也有显著影响,对落地率有一定的影响。因此,梳割气吸一体式采摘机的梳齿间隙为8mm,主动轴转速为30r/min,梳齿半径为50mm,风速为8m/s时,采摘效果最佳。此时花朵采收率为94.54%,花朵破碎为0.57%,花朵2.05%,花朵杂质率为1.48%,花朵的漏摘率为1.36%。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S225
【图文】：
成为制约菊花产业发展的最大“瓶颈”，而菊花生产过程中用工量最大的是采摘逡逑环节，因此实现采摘环节的机械化是解决菊花产业发展的关键。逡逑贡菊的采收如图１－１所示，目前还没有贡菊花采摘机械投入使用，贡菊花的逡逑采摘和运输全部为人工作业，因此本研[偟哪康木褪歉菽壳肮谕獠苫ɑ档腻义戏⒄棺纯觯治龈髦只ǘ涞幕挡墒赵恚岷瞎本栈ǘ渥陨淼闹参锾匦裕杓棋义铣鍪屎瞎本詹墒盏牟烧担⒔刑锛涫匝椋煅槠洳墒招ЧＵ攵允匝榻峁义隙圆烧到杏呕佣】赡艿奶岣卟烧档牟墒章屎筒烧剩档推棋义纤槁省⒙涞芈屎吐┱剩佣欢ǔ潭壬鲜头爬投Α⑻岣呃投屎徒档湾义喜墒粘杀荆】赡苈阍诠本詹墒盏氖毙裕保福荩岣呋ǘ涞闹柿亢图壑档确矫嬉义锨蟆Ｍü杓馄渌ɡ嗷挡烧姆岣痪椋铝τ诨ɡ嗷档难绣常】慑义夏艿厮跣∥夜牍庀冉降牟罹
本文编号：2724795
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S225
【图文】：
成为制约菊花产业发展的最大“瓶颈”，而菊花生产过程中用工量最大的是采摘逡逑环节，因此实现采摘环节的机械化是解决菊花产业发展的关键。逡逑贡菊的采收如图１－１所示，目前还没有贡菊花采摘机械投入使用，贡菊花的逡逑采摘和运输全部为人工作业，因此本研[偟哪康木褪歉菽壳肮谕獠苫ɑ档腻义戏⒄棺纯觯治龈髦只ǘ涞幕挡墒赵恚岷瞎本栈ǘ渥陨淼闹参锾匦裕杓棋义铣鍪屎瞎本詹墒盏牟烧担⒔刑锛涫匝椋煅槠洳墒招ЧＵ攵允匝榻峁义隙圆烧到杏呕佣】赡艿奶岣卟烧档牟墒章屎筒烧剩档推棋义纤槁省⒙涞芈屎吐┱剩佣欢ǔ潭壬鲜头爬投Α⑻岣呃投屎徒档湾义喜墒粘杀荆】赡苈阍诠本詹墒盏氖毙裕保福荩岣呋ǘ涞闹柿亢图壑档确矫嬉义锨蟆Ｍü杓馄渌ɡ嗷挡烧姆岣痪椋铝τ诨ɡ嗷档难绣常】慑义夏艿厮跣∥夜牍庀冉降牟罹
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