一种果实拍振复合采收技术装置设计与试验

发布时间：2021-03-29 21:40

　　首先提出一种利用曲柄摇杆和曲柄滑块机构相结合的拍振方法,可解决干果、浆果的高效低损收获问题。为获取最佳拍振作业参数,将拍振机构两组曲柄设定同频率动力输入和急回特性,以摇杆最大转角30°和滑块最大行程8 cm为约束条件,构建拍振轨迹和速度模型。设定曲柄输入转速180 r/min,分别对拍打、摇杆振动和拍振复合运动的最大输出速度进行仿真。试验表明,拍振复合采摘蓝莓的效果明显优于其他两种采收方式,最佳脱果输入转速在120～160 r/min之间,卡爪末端最大输出速度为168～294 cm/s,操作时间为4 s,脱果率大于80%,采用拍振法采收蓝莓、红枣等特经果类作物效果显著,对研究干果、浆果等的高效低耗采收具有一定的指导意义。 

【文章来源】：中国农机化学报. 2020,41(10)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

试验现场相关情况

结合式(5)、式(6)和式(8)可解得空间轨迹的速度曲线,利用matlab对其仿真。M点最佳作业速度位置是本文研究水果脱落的重要指标,为研究撞击能量与水果脱落关系提供重要依据;上文设计时让摇杆和滑块初始位置和极值位置在同一时刻,那么期间两套机构的最大作业速度位置是否一致,可通过图4进行观察。由图4(a)可知,整体速度在空间是先从0增加至最佳作业速度v优1后减小至0,再增加至最佳作业速度v优2后减小至0,由于急回特性,两段行程最佳速度及位置不同。

本文根据上述曲柄摇杆和曲柄滑块机构组合,设计了拍振机构关键部件见图3。为了设计符合机器要求的曲柄摇杆各杆件尺寸以及保证曲柄摇杆机构作业平稳,如图3所示,卡爪往复转动机构需具有急回特性,保证作业效果,且急回特性的条件为 k= π+θ π-θ >1 ,则θ≠0,即 θ=| α 0 -α 1 |≠0 ,其中,α0=∠C2AD,α1=∠C1AD,见图2,两个极限位置的条件下AC1和AC2相对于x轴的夹角α1和α0不能相同。

【参考文献】：
期刊论文
[1]振摇枸杞采收机设计与试验[J]. 张文强,张明明,张俊雄,李伟.  农业机械学报. 2018(07)
[2]振动激励下枣树力传递效果室内模拟试验[J]. 付威,张志元,刘玉冬,潘俊兵,崔健,丁凯,张慧明.  农业工程学报. 2017(17)
[3]枸杞采收装置的研究现状[J]. 何苗,李成松,王丽红,张亚欧,杨兰涛,吴烁.  安徽农业科学. 2015(33)
[4]振动式枸杞采摘机理仿真分析与样机试验[J]. 张最,肖宏儒,丁文芹,梅松.  农业工程学报. 2015(10)
[5]自走式大型枸杞采摘机的研制与试验效果[J]. 刘文海.  农机科技推广. 2014(01)
[6]一种振摇式红枣采收设备设计与仿真[J]. 黄俊清,王伟,范修文,廖结安.  塔里木大学学报. 2012(04)
[7]采收机不同振动强度采收对枸杞树光合系统参数的影响[J]. 何军,李晓莺,叶力勤,曹有龙.  安徽农业科学. 2009(33)



本文编号：3108240