果树苗木捆扎机实验研究与优化设计

发布时间：2020-09-09 10:21

　　作为全球果树栽培大国,我国果树种植区域广泛,历史悠久,资源丰富。近年来,在迅速发展的果树种植业的带动下,果树苗木的培育工作也得到了空前的发展。随着我国林果种植面积的不断扩大,果园种植规模与管理水平也日益提高,专业化育苗也已成为现今果园苗木的发展方向。在苗木生产过程的作业环节中,成品果树苗木出土之后的打包运输工作也是极其重要的一项工序。在苗木的出圃捆扎环节中采用苗木捆扎机来代替人工作业,不但可以大量节省劳动力,减轻劳动强度,提高作业效率,降低生产成本,而且捆扎质量也要比人工捆扎作业好。为了确保捆扎质量、保持作业稳定性、提高作业效率就需要苗木捆扎机具有更加稳定的作业性能。本文针对课题组自主研发的第二代果树苗木捆扎机进行了实验研究与优化设计。通过实验找出捆扎机可能存在的问题并对其进行优化改进,以提高果树苗木捆扎机的整体作业性能。本文所完成的主要工作包括:1.参考GB/T 26960-2011半自动捆扎机作业质量实验方法与标准,结合相关园艺要求制定了苗木捆扎机作业性能实验方案,包括捆紧力与捆扎松紧度实验、热封强度实验、捆扎用时实验、苗圃实际生产实验。通过实验考察捆扎机在苗圃环境中的适应性、捆紧力的控制范围、热封温度的调整范围、捆扎机的作业稳定性及作业质量,完成了对关键捆扎参数的合理匹配,并且发现了实际作业过程中存在的问题。2.苗木捆扎机捆紧力与捆扎松紧度实验和热封强度实验主要是针对捆扎过程中两大工艺参数捆紧力和热封温度而进行的。通过对实验数据的分析,找出了捆紧力和热封温度的变化规律和内在联系,并根据园艺要求确定了二者的最佳取值范围。3.针对生产实验中出现的热合板卡带问题,从热合板机构的运动规律和原理出发,结合捆扎对象的特征,分析了卡带问题产生的原因,并针对热合板的自身结构提出了解决方案,使热合板卡带问题得到了很好的解决。4.利用AIP三维建模软件和ANSYS Workbench有限元仿真软件对生产实验中出现的顶杆联动机构运动失效的问题进行接触模拟实验分析。通过对仿真结果的观察和分析发现,引起该机构运行失效的主要原因是在顶杆凸轮机构循环运动过程中滚子固定螺栓和滚子垫块接触应力过大,从而发生疲劳破坏。针对此问题提出了相应的解决方案,优化了捆扎机的薄弱环节。5.通过对捆扎用时实验数据的统计和分析,得出该苗木捆扎机在没有人工参与的情况下捆扎单道平均用时3.5s。实验过程中发现了捆扎作业中送带无力、断续的不稳定因素,结合生产实验,通过对收送带装置摆轮分机摆动角度作深入的理论分析,找出了问题产生的根本原因,进一步优化了捆扎参数。
【学位单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S229
【部分图文】：

苗木,捆扎机

图 1-1 人工捆扎苗木图 1-2 KZB 型捆扎机Fig.1-1 Artificial strapping seedling Fig.1-2 Strapping machine of type KZB在捆扎过程中，由于苗木形状不规则，易造成成捆松散现象。苗木根部携带的土块极易导致机器内部构件失效，造成设备不工作等问题[7]。国外对于专门针对的捆扎机械也并没有较多的应用与研究。因此需要对市场上流行的工业捆扎机进进性设计和参数优化，提高设备的苗木适应性和工作可靠性，满足田间工作环境求。针对现有问题，课题组将 KZB 型卧式半自动捆扎机改造为立式形式，如图 1示为课题组研发的第一代苗木捆扎机[7]。该捆扎机捆扎执行机构与苗木铺放平台布置，捆扎带由上至下沿着铺放平台上的导带槽导出，缠绕苗木一周。这种布局有效的避免了土壤的进入及机器内部结构的磨损，提高了整机工作的稳定性和可。

捆扎机,苗木

图 1-1 人工捆扎苗木图 1-2 KZB 型捆扎机Fig.1-1 Artificial strapping seedling Fig.1-2 Strapping machine of type KZB在捆扎过程中，由于苗木形状不规则，易造成成捆松散现象。苗木根部携带块极易导致机器内部构件失效，造成设备不工作等问题[7]。国外对于专门针捆扎机械也并没有较多的应用与研究。因此需要对市场上流行的工业捆扎机性设计和参数优化，提高设备的苗木适应性和工作可靠性，满足田间工作环。针对现有问题，课题组将 KZB 型卧式半自动捆扎机改造为立式形式，如图为课题组研发的第一代苗木捆扎机[7]。该捆扎机捆扎执行机构与苗木铺放平置，捆扎带由上至下沿着铺放平台上的导带槽导出，缠绕苗木一周。这种布效的避免了土壤的进入及机器内部结构的磨损，提高了整机工作的稳定性和

【参考文献】