一种钙果田间采收装置的设计与分析
发布时间：2021-02-07 20:35
钙果作为新型水果,随着市场的推广与认知,其种植面积在逐年增长,势头迅猛。采收是钙果生产加工环节中重要部分。由于人工采收效率较低,严重制约了钙果产业链的发展。近年来相关研究团队致力于钙果机械化收获的研究,已经存在双对辊式机械脱果装置。此装置提高了钙果收获效率。随着钙果种植规模的不断提升,产业要求更高效的采收方式,因此我们提出了田间采收的命题。钙果的田间采收,首先要解决的是挂果期枝条严重倒伏的问题。挂果枝条在成熟期倒伏贴近于地面;同时脱果方式要实现批量脱果。梳刷式脱果方案可以解决以上问题。本文钙果采收方案的动力来源选为装载机。钙果田间采收的机械设计方案的实现过程如下。首先在PRO/E中建立样机的三维模型,在ADAMS中,对采收流程进行了完整的动力学仿真。依据动力学仿真结果数据,在Ansys有限元分析平台上对虚拟样机的各关键部件进行了静力学仿真。静力学仿真以时间子步形式进行。将动力学仿真结果数据作为静力学有限元分析参数,寻找采收装置在工作流程中产生的薄弱环节,并予以加强、修正。通过优化机体,将机架体积减小近50%,质量减小近40%。装置载体为装载机。运动部件的动力来源于装载机的液压系统。主要...
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
第1章 前言
1.1 论文选题意义
1.1.1 钙果介绍
1.1.2 选题意义及国内外研究现状
第2章 钙果生物力学试验
2.1 钙果果实压缩试验
2.2 钙果果实与果柄拉伸试验
2.3 钙果田间采收方案的确定
第3章 基于装载机的田间采收装置的设计
3.1 采收装置机械原理
3.2 机械结构理论分析
3.3 液压系统改装方案
3.4 集果装置设计
3.5 模型建立
3.6 动力学仿真软件仿真
3.6.1 无工作载荷的钙果采收装备动力学仿真
3.6.2 工作载荷下的采收装备动力学仿真
3.7 采收装置有限元分析
3.8 梳刷部件使用寿命分析
第4章 田间采收试验结果
4.1 田间试验
4.2 田间试验中的问题及解决方案
4.3 采收效果评估
第5章 钙果连续化采收方案初探
5.1 扶禾装置
5.2 连续采收方案中钙果脱果方式
5.3 清选
第6章 结论
参考文献
ABSTRACT
攻读硕士学位期间的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]刚柔混联的草莓采摘机械手结构设计与动力学分析[J]. 王家忠,张建宝,弋景刚. 计算机集成制造系统. 2018(02)
[2]基于ANSYS瞬态分析的焊接结构振动疲劳分析方法研究[J]. 刘刚,王悦东,方吉,王剑. 农业装备与车辆工程. 2017(09)
[3]基于ANSYS Workbench的管道疲劳强度分析及优化[J]. 邢亮亮,仲梁维. 软件导刊. 2017(07)
[4]自然背景下计算机视觉技术在西红柿采摘中的应用[J]. 李思广. 农机化研究. 2017(07)
[5]飞机关键部件寿命分布拟合与可靠性分析[J]. 孙璐璐,马亮,杨彦明,王帅. 价值工程. 2017(18)
[6]机采棉精播机关键部件运动仿真及有限元分析[J]. 孙冬霞,李明军,石磊,宫建勋,张爱民. 农机化研究. 2018(02)
[7]气动柔性草莓采摘机械手ADAMS动力学仿真分析[J]. 刘畅,李娜,刘佳. 中国科技论文. 2017(04)
[8]草莓采摘机器人成熟果实识别及避障控制系统研究——基于ARM与FPGA[J]. 马瑛,杨旭. 农机化研究. 2017(02)
[9]西红柿采摘机器人视觉系统的研究[J]. 郭凯敏,崔天时,张桢,郭志强,朱铁欣,谢学刚. 农机化研究. 2016(12)
[10]基于Solidworks钉齿式残膜回收机关键部件的设计分析[J]. 王海新,张学军,张朝书,史增录,鄢金山,靳伟. 中国农机化学报. 2016(10)
博士论文
[1]机械采收蓝莓振动特性及数值模拟研究[D]. 鲍玉冬.东北林业大学 2015
[2]温室果蔬采摘机器人视觉信息获取方法及样机系统研究[D]. 纪超.中国农业大学 2014
[3]蓝莓机器视觉识别与标定技术研究[D]. 韩非.东北林业大学 2011
[4]基于四自由度西红柿采摘机器人视觉系统的研究[D]. 吕小莲.沈阳农业大学 2008
硕士论文
[1]3种植物枝条生物力学特性的研究[D]. 薛冬梅.内蒙古农业大学 2012
[2]蓝莓非接触式采摘机械手机构研究[D]. 王丽丽.东北林业大学 2009
[3]草莓收获机器人采摘系统研究[D]. 陈利兵.中国农业大学 2005
本文编号：3022788
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
第1章 前言
1.1 论文选题意义
1.1.1 钙果介绍
1.1.2 选题意义及国内外研究现状
第2章 钙果生物力学试验
2.1 钙果果实压缩试验
2.2 钙果果实与果柄拉伸试验
2.3 钙果田间采收方案的确定
第3章 基于装载机的田间采收装置的设计
3.1 采收装置机械原理
3.2 机械结构理论分析
3.3 液压系统改装方案
3.4 集果装置设计
3.5 模型建立
3.6 动力学仿真软件仿真
3.6.1 无工作载荷的钙果采收装备动力学仿真
3.6.2 工作载荷下的采收装备动力学仿真
3.7 采收装置有限元分析
3.8 梳刷部件使用寿命分析
第4章 田间采收试验结果
4.1 田间试验
4.2 田间试验中的问题及解决方案
4.3 采收效果评估
第5章 钙果连续化采收方案初探
5.1 扶禾装置
5.2 连续采收方案中钙果脱果方式
5.3 清选
第6章 结论
参考文献
ABSTRACT
攻读硕士学位期间的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]刚柔混联的草莓采摘机械手结构设计与动力学分析[J]. 王家忠,张建宝,弋景刚. 计算机集成制造系统. 2018(02)
[2]基于ANSYS瞬态分析的焊接结构振动疲劳分析方法研究[J]. 刘刚,王悦东,方吉,王剑. 农业装备与车辆工程. 2017(09)
[3]基于ANSYS Workbench的管道疲劳强度分析及优化[J]. 邢亮亮,仲梁维. 软件导刊. 2017(07)
[4]自然背景下计算机视觉技术在西红柿采摘中的应用[J]. 李思广. 农机化研究. 2017(07)
[5]飞机关键部件寿命分布拟合与可靠性分析[J]. 孙璐璐,马亮,杨彦明,王帅. 价值工程. 2017(18)
[6]机采棉精播机关键部件运动仿真及有限元分析[J]. 孙冬霞,李明军,石磊,宫建勋,张爱民. 农机化研究. 2018(02)
[7]气动柔性草莓采摘机械手ADAMS动力学仿真分析[J]. 刘畅,李娜,刘佳. 中国科技论文. 2017(04)
[8]草莓采摘机器人成熟果实识别及避障控制系统研究——基于ARM与FPGA[J]. 马瑛,杨旭. 农机化研究. 2017(02)
[9]西红柿采摘机器人视觉系统的研究[J]. 郭凯敏,崔天时,张桢,郭志强,朱铁欣,谢学刚. 农机化研究. 2016(12)
[10]基于Solidworks钉齿式残膜回收机关键部件的设计分析[J]. 王海新,张学军,张朝书,史增录,鄢金山,靳伟. 中国农机化学报. 2016(10)
博士论文
[1]机械采收蓝莓振动特性及数值模拟研究[D]. 鲍玉冬.东北林业大学 2015
[2]温室果蔬采摘机器人视觉信息获取方法及样机系统研究[D]. 纪超.中国农业大学 2014
[3]蓝莓机器视觉识别与标定技术研究[D]. 韩非.东北林业大学 2011
[4]基于四自由度西红柿采摘机器人视觉系统的研究[D]. 吕小莲.沈阳农业大学 2008
硕士论文
[1]3种植物枝条生物力学特性的研究[D]. 薛冬梅.内蒙古农业大学 2012
[2]蓝莓非接触式采摘机械手机构研究[D]. 王丽丽.东北林业大学 2009
[3]草莓收获机器人采摘系统研究[D]. 陈利兵.中国农业大学 2005
本文编号：3022788
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