往复式葡萄修剪机的设计与试验研究

发布时间：2020-09-03 11:27

　　 修剪作业是葡萄产业增产的一个重要环节，然而在以人工修剪为主的传统式修剪，生产率低；可用于大型葡萄园作业的修剪机在中国的种植模式下没有发展空间，从而影响了葡萄产业的市场竞争力，制约了新疆葡萄产业发展。结合新疆葡萄园的种植模式特点，本文设计了一种往复式葡萄修剪机，可以解决劳动生产的耗费时间长、工成本高、作业量大等问题，以来提高葡萄产业的竞争优势。 本文对往复式葡萄修剪机提出了总体方案设计，整机主要由机架、切割系统、割刀的驱动机构、液压系统和手动仿形机构等构成。通过列举几种不同的切割器、传动系统和手动仿形机构的方案，选出较优的组合，并对此进行了SolidWorks三维建模。分析了切割器的运动、速度、受力和割刀惯性力的平衡，通过MATLAB软件优化了切割器的参数。通过对手动仿形机构的理论分析，得出手动仿形机构实现的可行性。通过ANSYS软件对手动仿形机构的结构分析，得到静力分析应力应变云图，计算出手动仿形机构的受力集中处和变形最大的位置；得到手动仿形机构动力分析的模态图形，计算出机构工作的安全频率范围。根据切割器和农用动力机械的参数，选取了合适的液压泵、液压马达、液压缸和油箱等，并设计了液压原理图。建立了割刀试验台，并进行了切割葡萄藤枝的试验。正交试验结果表明，要使切割器功耗较小同时修剪效果又比较好，其所需要的试验参数为：行走速度0.8m/s、曲柄转速500r/min和茎秆含水率28.7%。 往复式葡萄修剪机主要应用于小间距的葡萄园中，根据行间距的大小可以实现手动调节幅度，能够完成修剪和整形功能。往复式修剪机不仅可以用于葡萄园的修剪，也可以用于其它果园和园林的修剪和整形，具有很好的社会效益和经济效益，可以得到很大推广。
【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】：S224
【部分图文】：

手动果树剪

图 1-1 手动果树剪 图 1-2 气动果树剪枝工具的特点是：电动修枝剪容易控制，工人的自由度更大，但是其且由于电池和切割刀头的重量比较大，也很容易损坏，维修成本较高只能调节切削力，不能严格控制它的运动范围，所以很容易造成使用修枝剪是由汽油发动机或由拖拉机的液压回路驱动，所以很复杂和笨操作工人的活动范围。降台：一般由立柱、伸缩臂、工作台、修枝剪和前支架组成。是在农立柱和伸缩臂支承的作业台，可将修枝人员升运到需要的工位去进行由液压机构控制，可改变其长度和仰角。立柱下端装有摆动机构，可从而改变作业台的位置和高度，并使作业台面始终与地面基本上保高枝的修剪，可以将修剪人员升到一定的工作位置。熟的是华南热带作物机械研究所设计制造的 3GS-8 型修枝整形机自

此修剪后的果树有利于后续的作业实现机械化[8]。整株几何修剪的工具根据切型不同，又分为往复割刀式修剪机、转刀式修剪机和圆盘锯式修剪机。1）往复割刀式修剪机：修剪机的切割器主要由一组往复运动的动刀片和作底片组成。切割器的控制由液压系统完成，如图 1-3。有代表的是早期的匈牙利 CSVL 型修剪机。这种修剪机的最小行距为 2.4 m，为悬挂，切割器刃角：动刀片 21°、定刀片 21°，往复次数 320 次/min～350 次/m件数 3 个，垂直切割长度为 163 cm，作业速度为 3.5 km/h～5 km/h，配套功率生产率为 0.4 ha/h～0.6 ha/h(手工修剪效率:每人工作 10 小时为 0.08 ha～0.12 h修剪效率大大提高，可节省大量劳力[9]。

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 曲中原;杨锎;;基于有限元的重型板式给料机结构静力学与模态分析[J];科技创新与应用;2012年19期

2 杨学术;刘天成;;葡萄修剪技术的研究[J];北京农业;2012年15期

3 吴新跃,朱石坚;FE 模态计算中对螺栓联接结构的合理建模[J];海军工程学院学报;1998年01期

4 欧向明;收割机的新刀具——循环式切割器[J];湖南农机;2005年03期

5 马晓明;姚振强;;大跨度门式刚架结构的有限元分析[J];机械设计与研究;2008年06期

6 许佩霞;蔡炳芳;;基于ANSYS的全地形车车架结构优化设计[J];机械设计;2008年12期

7 姜润丽;马起林;赵洪康;;酿酒葡萄的整形修剪技术[J];落叶果树;2006年06期

8 庞俊杰,勾贺明,宁书臣,张景岐;葡萄生产机械产品的开发方向[J];农机质量与监督;2005年03期

9 熊永森;王金双;徐中伟;;小型往复式果园割草机设计[J];农机化研究;2007年06期

10 孔庆山 ,刘崇怀 ,潘兴 ,刘三军;国内外鲜食葡萄发展现状、趋势、问题与对策[J];中国农业信息快讯;2002年07期

本文编号：2811368