杏振动采收关键因素研究与试验分析

发布时间：2020-09-01 08:27

　　杏是新疆重要的特色林果之一。为提高杏收获率，降低收获成本，解决杏机械化收获问题，研究了影响杏振动收获的关键因素，完成振动收获样机的试制。为弄清杏收获所需分离力，并为杏收获机械的研制提供依据，研究分析了不同品种杏果实各项生理特性参数对果实分离力的影响，通过试验仪器测定两个品种杏果实各项生理特性参数与果柄分离力，运用SPSS统计软件对试验数据进行相关性及拟合分析。相关性分析表明与果实成熟度相关的特性参数和果实分离力间有着很高的相关性。成熟期杏果柄分离力的变化范围为2N～8N；果实硬度在4.0～8.9kg cm-2范围内，等级为软；果实表面红绿色差a*值均在1～5范围内。分析表明杏果实分离力随果实可溶性固形物含量的升高而减小；随着果实表面红绿色差值升高而降低；果实表面硬度越小分离力越低，即果柄分离力随着果实成熟不断降低。为了设计杏振动收获机械，研究建立了果实振动动力学模型和“振动机—果树”振动收获系统动力学模型，推导出果实在振动过程中所受惯性力及对果树施加简谐振动激励后振动系统振幅与相位角，分析果实和果树受到振动激励后的动态响应。结果表明，果实分离主要依靠受振动后产生惯性力的法向分力，果实重力沿果柄连接点上的分力可以忽略不计，振动频率越高，果实产生惯性力越大。振动收获过程中果实分离力必须满足果实受迫振动产生惯性力的法向分力大于果实与果枝的连接力；振幅越大，振动频率越高，“振动机－果树”系统振动响应效果越好。通过模型的建立和分析，设计振动收获样机。振动收获样机主要由振动夹持机构、振动悬臂位置调节机构、落果接收装置、果实运输装置、风机及液压控制系统等组成。机构由拖拉机动力输出轴PTO驱动，通过液压控制系统调节夹持机构开合、接果帆布展开和收回、夹持位置调节以及振动频率。振动收获样机采用偏心振动方式，偏心块对称放置，偏心质量矩为1.26kg m，可产生的最大激振力为24kN。夹持机构可夹持50～200mm直径的果树或树枝。振动悬臂通过液压缸调节位置，水平上下可调300mm，左右可进行37°摆动调节。
【学位单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S225.93
【部分图文】：

模型图,双摆,果柄,苹果

dley和Adrian[7]建立了悬臂梁仿真模型并进行系统的分析，研究发现作的力，在果枝的固有频率下摇动果枝所产生的惯性力能够有效的使果实后研究中，将与果枝连接的惯性型振动机假定为一个单自由度振动系用牛顿第二运动定律，将振动机与果枝间的合力等同于系统中的惯性程，推导出惯性式振动机受力、转矩以及动力需求的表达式，并对设计，所提出的惯性摇树装置的基本振动原理和设计准则对后来的研究有很

振动机,木桩

动力学进行了进一步的分析和优化。通过对“果树-机械”系统进行动力学分析，建模型(图 1-2)。通过测量木桩动力学属性（黏性（不均衡质量、总质量、偏心率和频率）推。使用线性惯性式振动机进行测试，在夹钳与桩的受力，并通过加速仪记录木桩振动过程中触点的受力和运动预测值与测量值相吻合，但。

主根,改进模型,树干

g[16-18]通过研究将樱桃树简化为“树干-主根”模型，并对模型进行改进果树模型主要包括有效质量、弹性模量和阻尼系统三部分。利gh's method）计算有效质量，通过四要素（果树的旋转中心、简化质尼系数）模型解释在不同的载荷下果树弯曲形态的变化。并计算得出率与果树振幅、能量消耗和额定功率等参数的关系，从而结合果树树足要求的情况下合理设计能够达到最佳的果实采收率的振动频率和夹

【参考文献】