基于外旋轮线轨迹的果品振动采收机构设计与分析
发布时间：2021-12-30 11:17
近年来，随着我国农业产业结构的不断调整和果品消费需求的持续上升，林果种植面积、产量稳居世界第一位。然而，采收作业作为果园生产过程中最重要的环节，长期缺乏高效低损伤的机械化采收设备，已经成为制约我国果园经济发展的瓶颈。本文围绕果树激振形式分析，通过ANSYS软件仿真研究不同形式位移载荷对果品振动采收效果的影响，以此为依据设计新型果品振动采收机构，并对其进行特性分析与参数优化，最终完成样机加工与实验验证。论文的主要内容和成果如下：1.根据已有果树激振形式研究，提出了理想果树激振形式假设，其内容包括：1)能有效激发不同生长方向的枝条振动；2)激振能量均匀分布；3)有足够的振动强度。利用有限元软件ANSYS对一棵山核桃树建立模型，通过施加不同形式的位移载荷，进行瞬态响应分析以验证上述假设。对比振幅为94.6mm，频率为3Hz的直线载荷、圆周载荷和外旋轮线载荷激振下果树模型上各测试点的最大合成加速度分布情况，统计这三种位移载荷作用下产生的加速度平均值和标准差依次分别为45.97，37.71，64.04m/s2和39.03，24.18，28.10m/s2。进一步研究内、外旋轮线载荷激振产生的加速度...
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外果品采收机械研究现状
1.2.1 国外果品采收机械研究现状
1.2.2 国内果品采收机械研究现状
1.2.3 研究现状分析
1.3 研究的主要内容
1.4 本章小结
第2章 不同形式位移载荷激振下的果树模型动力学仿真
2.1 理想果树激振形式分析
2.2 位移载荷激振下的果树模型动力学仿真
2.2.1 位移载荷形式
2.2.2 果树模型建立
2.2.3 瞬态响应分析
2.2.4 结果与讨论
2.3 本章小结
第3章 基于外旋轮线轨迹的果品振动采收机构设计
3.1 果品振动采收机构组成与工作原理
3.1.1 结构组成
3.1.2 工作原理
3.2 外旋轮线机构运动学分析
3.3 外旋轮线机构的动力学分析
3.4 本章小结
第4章 外旋轮线机构的尺寸优化及 ADAMS 仿真
4.1 主要参数对外旋轮线机构运动学特性的影响
4.2 外旋轮线机构尺寸优化
4.2.1 “参数导引”优化方法简介
4.2.2 优化目标及设计参数
4.2.3 “参数导引”优化的理论模型
4.2.4 参数优化软件
4.2.5 优化结果
4.3 外旋轮线机构的 ADAMS 仿真
4.3.1 仿真模型的建立
4.3.2 外旋轮线机构动力学仿真
4.4 本章小结
第5章 果品振动采收机构轨迹验证及动力学实验
5.1 轨迹验证实验
5.1.1 实验设备与方法
5.1.2 结果分析
5.2 室内活立木动力学响应实验
5.2.1 实验设备与方法
5.2.2 结果分析
5.3 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
附录：攻读学位期间主要学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国果园机械的现状与发展趋势浅析[J]. 刘燕,胡进鑫,谭本垠,朱月秋. 农业开发与装备. 2014(06)
[2]自走式矮化密植红枣收获机的设计[J]. 付威,何荣,曲金丽,孙雨,王丽红,坎杂. 农机化研究. 2014(04)
[3]矮化密植红枣收获机激振装置设计与运动分析[J]. 何荣,坎杂,付威,王丽红,杨红英,孙雨,楚世哲. 农机化研究. 2014(02)
[4]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)
[5]新疆红枣收获机械现状及发展建议[J]. 范修文,张宏,李传峰,孟炜. 新疆农机化. 2013(06)
[6]2012年我国水果生产统计[J]. 张放. 中国果业信息. 2013(10)
[7]长幅内旋轮线行星搅拌机研究[J]. 朱霖龙,刘雅文,赵利军. 工程机械. 2013(04)
[8]林果机械化收获研究现状、进展与发展方向[J]. 散鋆龙,牛长河,乔圆圆,孙小丽,刘旋峰,郭兆峰,王学农. 新疆农业科学. 2013(03)
[9]我国果园机械研发与应用概述[J]. 王海波,刘凤之,王孝娣,翟衡,杜远鹏,张敬国,徐翠云,史祥宾,郝志强. 果树学报. 2013(01)
[10]枸杞机械采摘技术研究现状及发展趋势[J]. 程敬春,郭辉,韩长杰,杨宛章. 农业科技与装备. 2012(03)
博士论文
[1]面向振动采收的果树枝干三维重建方法及其动力学特性研究[D]. 贺磊盈.浙江理工大学 2014
硕士论文
[1]悬挂式丘陵山地果园作业升降平台设计[D]. 王建超.山东农业大学 2013
[2]蔬菜钵苗取苗机构的优化设计及试验研究[D]. 骆春晓.浙江理工大学 2013
[3]中国水果供求分析及预测[D]. 贾巧莉.江南大学 2009
本文编号：3558086
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外果品采收机械研究现状
1.2.1 国外果品采收机械研究现状
1.2.2 国内果品采收机械研究现状
1.2.3 研究现状分析
1.3 研究的主要内容
1.4 本章小结
第2章 不同形式位移载荷激振下的果树模型动力学仿真
2.1 理想果树激振形式分析
2.2 位移载荷激振下的果树模型动力学仿真
2.2.1 位移载荷形式
2.2.2 果树模型建立
2.2.3 瞬态响应分析
2.2.4 结果与讨论
2.3 本章小结
第3章 基于外旋轮线轨迹的果品振动采收机构设计
3.1 果品振动采收机构组成与工作原理
3.1.1 结构组成
3.1.2 工作原理
3.2 外旋轮线机构运动学分析
3.3 外旋轮线机构的动力学分析
3.4 本章小结
第4章 外旋轮线机构的尺寸优化及 ADAMS 仿真
4.1 主要参数对外旋轮线机构运动学特性的影响
4.2 外旋轮线机构尺寸优化
4.2.1 “参数导引”优化方法简介
4.2.2 优化目标及设计参数
4.2.3 “参数导引”优化的理论模型
4.2.4 参数优化软件
4.2.5 优化结果
4.3 外旋轮线机构的 ADAMS 仿真
4.3.1 仿真模型的建立
4.3.2 外旋轮线机构动力学仿真
4.4 本章小结
第5章 果品振动采收机构轨迹验证及动力学实验
5.1 轨迹验证实验
5.1.1 实验设备与方法
5.1.2 结果分析
5.2 室内活立木动力学响应实验
5.2.1 实验设备与方法
5.2.2 结果分析
5.3 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
附录：攻读学位期间主要学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国果园机械的现状与发展趋势浅析[J]. 刘燕,胡进鑫,谭本垠,朱月秋. 农业开发与装备. 2014(06)
[2]自走式矮化密植红枣收获机的设计[J]. 付威,何荣,曲金丽,孙雨,王丽红,坎杂. 农机化研究. 2014(04)
[3]矮化密植红枣收获机激振装置设计与运动分析[J]. 何荣,坎杂,付威,王丽红,杨红英,孙雨,楚世哲. 农机化研究. 2014(02)
[4]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)
[5]新疆红枣收获机械现状及发展建议[J]. 范修文,张宏,李传峰,孟炜. 新疆农机化. 2013(06)
[6]2012年我国水果生产统计[J]. 张放. 中国果业信息. 2013(10)
[7]长幅内旋轮线行星搅拌机研究[J]. 朱霖龙,刘雅文,赵利军. 工程机械. 2013(04)
[8]林果机械化收获研究现状、进展与发展方向[J]. 散鋆龙,牛长河,乔圆圆,孙小丽,刘旋峰,郭兆峰,王学农. 新疆农业科学. 2013(03)
[9]我国果园机械研发与应用概述[J]. 王海波,刘凤之,王孝娣,翟衡,杜远鹏,张敬国,徐翠云,史祥宾,郝志强. 果树学报. 2013(01)
[10]枸杞机械采摘技术研究现状及发展趋势[J]. 程敬春,郭辉,韩长杰,杨宛章. 农业科技与装备. 2012(03)
博士论文
[1]面向振动采收的果树枝干三维重建方法及其动力学特性研究[D]. 贺磊盈.浙江理工大学 2014
硕士论文
[1]悬挂式丘陵山地果园作业升降平台设计[D]. 王建超.山东农业大学 2013
[2]蔬菜钵苗取苗机构的优化设计及试验研究[D]. 骆春晓.浙江理工大学 2013
[3]中国水果供求分析及预测[D]. 贾巧莉.江南大学 2009
本文编号：3558086
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