悬挂式丘陵山地果园作业升降平台设计
发布时间：2021-03-21 08:53
由于山地丘陵环境的复杂性，目前我国果园果实采摘、果树修剪等作业还是以地面或借助简易梯子手工作业为主，机械设备使用较少，效率低下。果实采摘的季节性很强，劳动比较密集。随着我国人口的老龄化和农村劳动力的骤减，在单调、繁重而且存在一定危险性的果实采摘作业上迫切需要高效、通用而且成本较低的采摘技术。研制开发轻便型的果园采摘机械，对我国林果业的发展具有极为重要的意义。本课题针对目前我国果园作业机械的研究现状及使用需求，研究设计了用于辅助果实采摘和果树修剪的果园作业升降平台。该装置设计有调平机构，可以适应丘陵山地地形，实现工作台的动态调平。本文主要在以下几个方面展开研究：（1）分析国内外果园采摘机械的使用现状以及发展趋势，归纳国内外采摘技术与设备的研究概况以及使用特点。根据我国果园的种植模式以及园艺机械化作业要求，确定了悬挂式丘陵山地果园作业升降平台的整体设计方案，升降平台采用拖拉机后悬挂，升降方式为折叠臂式，调平方式为静液压调平；（2）对关键零部件进行分析计算以及设计选型，包括支撑机构、升降机构、转动机构、控制机构和工作台等。对各液压缸进行了受力分析和行程计算，确保工作平台的稳定性和安全性；（3...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型果园
我国从上世纪 70 年代才开始研究果园采摘机械，并先后研制出了与手扶拖拉机的振动式采果机、气囊式采果器和手持电动采果器。之后，又进一步研究制造了采摘器，果园采摘从人工采摘发展到了借助机械装置采摘。我国的果园种植模式分散种植为主，且我国果园大部分处于丘陵山区地带，受限于坡地地形，合适的械很少，机械化作业基本处于空白。从上世纪 90 年代开始，市场因素引发了果的热潮，气动剪、辅助升降平台等果园机具相继进入市场（蓝峰等，2010）。新研究院在 2007 年成功研制了我国第一台 LG-1 多功能果园作业机，这也标志着园采摘机械进入到了多功能时代。2011 年，山东华兴机械股份有限公司研制开STQ-3000 型多功能升降工作台。在机器人采摘的研究方面，我国仍处于起步阶段来，国内的许多高校都积极地投入了农业机器人专业领域的研究，通过对国外先的跟踪研究，在该领域内取得了初步的研究成果，但是都处于实验阶段，投入农实际仍需时日。
提高劳动生产率，同时提高拖拉机动力利用率，实现连续、高效作业。2.1 整机方案确定及工作原理2.1.1 整机方案确定根据摆动形式的不同，首先考虑采用摆动马达，但是考虑到工作台的转动角速度较低，必须配合使用减速机制，制造成本较高且重量较大，故考虑采用齿轮齿条摆动液压缸来代替摆动马达。在调平方式上采用目前应用较广且技术较为成熟的静液压方式（秦剑秋，2006）。悬挂式丘陵山地果园作业升降平台主要有动力装置、支撑机构、升降机构、回转机构和液压控制系统等组成。其中，动力装置为小型轮式拖拉机；支撑机构包括竖支撑板横支撑板和加强筋等；升降机构包括竖臂、横臂、连接环、挂耳、工作台和控制盒等回转机构包括齿轮齿条摆动液压缸和联轴器等；液压控制系统包括油管和控制阀组等其结构示意图如图 2-1 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国果园管理机械发展现状及趋势[J]. 李倩,宋月鹏,高东升,李学超,束怀瑞. 农业装备与车辆工程. 2012(02)
[2]微型农用履带式行走装置的设计方法[J]. 孙振杰,刘俊峰,李彩风,李建平. 农机化研究. 2011(10)
[3]我国苹果业存在问题及其对策与发展趋势[J]. 汪景彦,李壮,李敏,赵德英,厉恩茂. 中国果树. 2011(02)
[4]果园采摘机械的现状及发展趋势[J]. 蓝峰,苏子昊,黎子明,谢舒. 农机化研究. 2010(11)
[5]基于Pro/E模型导入ANSYS的方法[J]. 孙乐乐,杨勇生,沈海荣. 四川工程职业技术学院学报. 2010(01)
[6]自行式高空作业平台市场的发展[J]. 王飞,马林峰. 交通世界（建养.机械）. 2009(12)
[7]Simulation of cavitation in rotary valve of hydraulic power steering gear[J]. LIU YaHui & JI XueWu Department of Automotive Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(11)
[8]新中国成立六十年来我国主要水果栽培面积增长情况[J]. 本刊编辑部. 中国果业信息. 2009(09)
[9]3D finite element analysis of the residual stresses in butt-welded plates with modeling of the electrode-movement[J]. F.VAKILI-TAHAMI,A.H.DAEI-SORKHABI,M.A.SAEIMI-S,A.HOMAYOUNFAR. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2009(01)
[10]基于Pro/E虚拟产品设计方法应用研究[J]. 高雄波,吴晓光,李红军,王海波. 中国制造业信息化. 2008(23)
硕士论文
[1]基于ANSYS的液压缸有限元分析[D]. 牛玉艳.西南交通大学 2012
[2]高空作业车臂架有限元分析及其调平系统设计[D]. 高崇金.中南林业科技大学 2009
[3]升降平台动力学分析[D]. 杨艳.西南大学 2009
[4]基于ANSYS的高空作业平台的有限元分析[D]. 宋兴龙.南京林业大学 2009
[5]高空作业平台工作机构现代设计方法研究[D]. 邵海.南京林业大学 2008
[6]大型履带起重机回转液压系统仿真研究[D]. 张明辉.大连理工大学 2006
[7]动力学仿真技术在悬架和整车开发中的应用研究[D]. 蔡章林.吉林大学 2004
本文编号：3092583
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型果园
我国从上世纪 70 年代才开始研究果园采摘机械，并先后研制出了与手扶拖拉机的振动式采果机、气囊式采果器和手持电动采果器。之后，又进一步研究制造了采摘器，果园采摘从人工采摘发展到了借助机械装置采摘。我国的果园种植模式分散种植为主，且我国果园大部分处于丘陵山区地带，受限于坡地地形，合适的械很少，机械化作业基本处于空白。从上世纪 90 年代开始，市场因素引发了果的热潮，气动剪、辅助升降平台等果园机具相继进入市场（蓝峰等，2010）。新研究院在 2007 年成功研制了我国第一台 LG-1 多功能果园作业机，这也标志着园采摘机械进入到了多功能时代。2011 年，山东华兴机械股份有限公司研制开STQ-3000 型多功能升降工作台。在机器人采摘的研究方面，我国仍处于起步阶段来，国内的许多高校都积极地投入了农业机器人专业领域的研究，通过对国外先的跟踪研究，在该领域内取得了初步的研究成果，但是都处于实验阶段，投入农实际仍需时日。
提高劳动生产率，同时提高拖拉机动力利用率，实现连续、高效作业。2.1 整机方案确定及工作原理2.1.1 整机方案确定根据摆动形式的不同，首先考虑采用摆动马达，但是考虑到工作台的转动角速度较低，必须配合使用减速机制，制造成本较高且重量较大，故考虑采用齿轮齿条摆动液压缸来代替摆动马达。在调平方式上采用目前应用较广且技术较为成熟的静液压方式（秦剑秋，2006）。悬挂式丘陵山地果园作业升降平台主要有动力装置、支撑机构、升降机构、回转机构和液压控制系统等组成。其中，动力装置为小型轮式拖拉机；支撑机构包括竖支撑板横支撑板和加强筋等；升降机构包括竖臂、横臂、连接环、挂耳、工作台和控制盒等回转机构包括齿轮齿条摆动液压缸和联轴器等；液压控制系统包括油管和控制阀组等其结构示意图如图 2-1 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国果园管理机械发展现状及趋势[J]. 李倩,宋月鹏,高东升,李学超,束怀瑞. 农业装备与车辆工程. 2012(02)
[2]微型农用履带式行走装置的设计方法[J]. 孙振杰,刘俊峰,李彩风,李建平. 农机化研究. 2011(10)
[3]我国苹果业存在问题及其对策与发展趋势[J]. 汪景彦,李壮,李敏,赵德英,厉恩茂. 中国果树. 2011(02)
[4]果园采摘机械的现状及发展趋势[J]. 蓝峰,苏子昊,黎子明,谢舒. 农机化研究. 2010(11)
[5]基于Pro/E模型导入ANSYS的方法[J]. 孙乐乐,杨勇生,沈海荣. 四川工程职业技术学院学报. 2010(01)
[6]自行式高空作业平台市场的发展[J]. 王飞,马林峰. 交通世界（建养.机械）. 2009(12)
[7]Simulation of cavitation in rotary valve of hydraulic power steering gear[J]. LIU YaHui & JI XueWu Department of Automotive Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(11)
[8]新中国成立六十年来我国主要水果栽培面积增长情况[J]. 本刊编辑部. 中国果业信息. 2009(09)
[9]3D finite element analysis of the residual stresses in butt-welded plates with modeling of the electrode-movement[J]. F.VAKILI-TAHAMI,A.H.DAEI-SORKHABI,M.A.SAEIMI-S,A.HOMAYOUNFAR. Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2009(01)
[10]基于Pro/E虚拟产品设计方法应用研究[J]. 高雄波,吴晓光,李红军,王海波. 中国制造业信息化. 2008(23)
硕士论文
[1]基于ANSYS的液压缸有限元分析[D]. 牛玉艳.西南交通大学 2012
[2]高空作业车臂架有限元分析及其调平系统设计[D]. 高崇金.中南林业科技大学 2009
[3]升降平台动力学分析[D]. 杨艳.西南大学 2009
[4]基于ANSYS的高空作业平台的有限元分析[D]. 宋兴龙.南京林业大学 2009
[5]高空作业平台工作机构现代设计方法研究[D]. 邵海.南京林业大学 2008
[6]大型履带起重机回转液压系统仿真研究[D]. 张明辉.大连理工大学 2006
[7]动力学仿真技术在悬架和整车开发中的应用研究[D]. 蔡章林.吉林大学 2004
本文编号：3092583
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