振动式果树根系断切装置设计与试验

发布时间：2021-06-30 14:50

　　针对矮砧密植果园根系管控中根土复合体阻力过大,果树根系断切作业不理想等问题,设计一种振动式果树根系断切装置。对切割装置受力模型分析可知,影响阻力的因素主要有锯齿弯刀参数、根土复合体参数、根土复合体与锯齿弯刀参数及作业方式参数。对振动式果树根系断切装置切割装置进行设计与分析,应用有限元仿真软件对切割装置进行切割根土复合体模拟分析,切割装置振动状态下平均切削受力为236.97 N,不振动状态下平均切削受力为432.35 N,达到振动减阻目的。切割装置土槽试验表明,振动状态下所受水平合力均值均小于不振动状态下所受水平合力均值225.34 N,振动状态下切割根土复合体作业效果良好,对根系以及土壤起到锯切效果,减小切削阻力。通过振动状态下切割装置切割根土复合体正交试验分析可知:最优作业参数为偏心距20 mm,转速3 r/s,土槽作业平台前进速度0.2 m/s;土壤扰动量的主要影响因素是偏心距和前进速度;影响切割装置入土稳定性主要因素为偏心距和转速,观察作业现场得知入土深度稳定,满足入土要求。整机试验表明:根系平整切割占比左侧为21.05%、右侧为17.39%,锯切占比左侧为78.95%、右侧为8... 

【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(S1)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

振动式果树根系断切装置结构图

如图2所示，切割装置主要包括锯齿弯刀、固定板、振动装置连接孔。锯齿弯刀厚度20 mm，α1为切割装置通过振动装置做上下小幅度振动的角度。振动式果树根系断切装置作业过程中，切割装置通过振动装置上下小幅度振动，机具前进过程中保证了锯齿弯刀锯切土壤和根系复合体(根土复合体)，减小动力输出装置前进阻力和切割装置所受根土阻力。

振动装置主要由偏心轴和轴承连接件组成，如图3所示。偏心轴偏心距为e=20 mm，动力后输出转速为540 r/min，经过两级2∶1减速到偏心轴转速为135 r/min，切割装置振动频率为2～3 r/s。满足设计要求。

【参考文献】：
期刊论文
[1]果树根系修剪机的设计与试验[J]. 毛雷,王鹏飞,任子啸,杨欣,李建平,邵建柱.  中国农机化学报. 2019(05)
[2]不同规格大钵育秧盘育秧对水稻秧苗生长和产量的影响[J]. 易子豪,朱德峰,朱从桦,张玉屏,向镜,陈惠哲.  中国农机化学报. 2018(10)
[3]河北省“三优”苹果矮砧密植栽培模式的发展现状研究[J]. 耿艳先,张彦杰,赵志豪.  农技服务. 2017(21)
[4]全国设施农业装备发展重点研究[J]. 李中华,张跃峰,丁小明.  中国农机化学报. 2016(11)
[5]弹簧预紧力可调式振动深松机设计与试验[J]. 崔涛,史智栋,杨丽,王云霞,韩丹丹,张东兴.  农业机械学报. 2016(S1)
[6]基于SPH算法的平面刀土壤切削过程模拟[J]. 卢彩云,何进,李洪文,王庆杰,郑智旗,张祥彩.  农业机械学报. 2014(08)
[7]4HJL-2型花生联合收获机摘果机构的设计与试验[J]. 王东伟,尚书旗,韩坤.  农业工程学报. 2013(14)
[8]MQG-4型苹果苗木切根机的设计[J]. 李建平,刘俊峰,王鹏飞.  农机化研究. 2013(05)
[9]联合收获机底盘机架有限元模态分析与试验[J]. 李耀明,孙朋朋,庞靖,徐立章.  农业工程学报. 2013(03)
[10]果树树冠和根系管理存在的问题及解决措施[J]. 薛东学,李霞,贺晶,古晓刚.  山西果树. 2012(02)

硕士论文
[1]根土复合体的抗剪强度试验研究[D]. 丰田.海南大学 2019
[2]受迫振动深松机的设计与研究[D]. 张思远.石河子大学 2018
[3]基于ANSYS的桥式起重机主梁轻量化研究[D]. 崔晓凯.河北工业大学 2018
[4]振动深松机的设计与研究[D]. 郭金龙.石河子大学 2016
[5]香根草根土复合体强度特性试验研究[D]. 陈终达.中南林业科技大学 2016
[6]仿生深松铲振动减阻性能分析[D]. 白景峰.西北农林科技大学 2015
[7]果树苗木断根施肥机机理与试验研究[D]. 王立新.河北农业大学 2014
[8]振动式花生收获机的设计与仿真[D]. 吕冰.山东农业大学 2013
[9]双排反向振动深松机的设计及田间试验[D]. 荆苗.河南理工大学 2012
[10]高速旋转机械转子动力特性研究[D]. 刘延峰.兰州理工大学 2010



本文编号：3257947