树枝直刃剪切数学模型与试验

【目的】基于材料力学和弹性地基梁理论对直刃刀片剪切树枝过程进行理论建模,并根据该模型计算出直刃刀片剪切树枝所受的剪切力。【方法】以石硖品种龙眼树枝为试验材料,利用万能材料试验机和摩擦试验台等仪器测定龙眼树枝的相关力学特性参数和滑动摩擦因数,测量并用模型计算树枝不同含水率(w)、直径和不同刀片刃角下动刀片剪切龙眼树枝的峰值剪切力,剪切试验所用刀具的刃角分别为10°、20°和30°。【结果】当树枝直径为20.4 mm、相对含水率为76%、刀片刃角为20°时,刀片剪切力理论计算曲线与试验曲线趋势一致,峰值剪切力的误差约为2.3%;当树枝直径为15.3 mm,刀片刃角为20°,且树枝含水率大于纤维饱和点(30%)时,刀片峰值剪切力随含水率升高而增大,计算值在试验值的误差范围内;当树枝直径为24.6 mm、含水率为76%,且刀片刃角从10°增大到30°时,峰值剪切力显著增大,计算值处于试验值的误差范围内。【结论】该理论模型可用于预测剪切力并分析不同力学参数对峰值剪切力的影响,为修剪机具剪切机构的设计和优化提供参考。     

果树气动修剪机应用现状与发展趋势

水果产业是现代农业体系的重要组成部分,作为水果生产大国,国内果园管理目前仍以人力操作为主。机械化修剪是实现果园管理机械化的重要途径之一。本文介绍了果树气动修剪机工作原理和国内外应用现状,分析了国内气动修剪机在推广使用中存在的问题,指出其发展趋势。     

龙眼鲜果剥壳力学特性

该研究试验测定龙眼鲜果的力学特性。对龙眼鲜果的压缩试验结果表明,其抗挤压能力,在各方向上具有良好的一致性,可以将其简化为各向同性、厚度均匀的薄壳球体;基于薄壳理论的分析结果表明,采用一对法向集中力,有利于龙眼果壳的均匀破裂;在对果壳进行拉伸试验过程中发现,龙眼果实沿纵向和横向的结合力都大于蒂部,由此可以推断,采用对辊摩擦法可以实现龙眼鲜果壳的剥离,为设计龙眼鲜果剥壳去核机械提供了重要依据。     

荔枝树枝力学特性的试验研究

为获取荔枝树枝的力学特性参数,以糯米糍品种荔枝树枝为试验材料,在精密型微控电子式万能试验机上进行了压缩特性和剪切特性试验。测得荔枝树枝顺纹抗压强度平均值为32.77MPa,顺纹抗压弹性模量平均值为1068.02MPa,顺纹压缩能平均值为56.57N.m;树枝横纹抗压比例极限应力平均值为8.02MPa,横纹抗压弹性模量平均值为422.84MPa,横纹压缩能平均值为1.25N.m;树枝剪切强度平均值为9.52MPa,剪切功平均值为17.59N.m。采用统计软件对树枝力学特性参数进行相关性分析,结果表明:顺纹抗压强度和顺纹压缩能之间呈指数函数正相关关系;横纹抗压比例极限应力和横纹压缩能之间呈弱对数函数正相关关系;峰值剪切力、剪切功都与树枝横截面面积呈强线性正相关。试验结果为研制果树修剪机具提供了依据。     

荔枝龙眼园机械化现状调查分析

对国内27个荔枝龙眼园进行了实地调查,调查内容包括果园的基本信息、果园机械机具的使用状况以及果农对果园机械的需求情况。通过对调查结果的分析,总结了国内荔枝龙眼园的特点,并提出了今后荔枝龙眼园机械的发展思路和方向。     

龙眼树枝修剪机具刀片切割力的影响因素试验

为降低机械化修剪机具刀片切割力,提高切口质量,该文在自制切割试验台上进行了石硖品种龙眼树枝切割试验。对树枝直径、切割速度、切割间隙、动刀刃角和动刀刃形5因素进行了单因素试验。在单因素试验的基础上选取正交试验的因素水平,进行了刀片峰值切割力正交试验。单因素试验结果表明,刀片峰值切割力均值与树枝直径呈极显著幂函数正相关关系,与切割速度之间呈显著对数函数负相关关系,与切割间隙之间呈显著二次多项式函数关系,与动刀刃角之间呈极显著指数函数正相关关系;外圆弧形刃口刀片切断同样直径的树枝时最省力。正交试验结果表明,切割速度为500mm/min,切割间隙为0.9mm,动刀刃角为10°时,峰值切割力最小为1.58kN。试验结果为设计省力、切割质量好的刀片提供了依据。     

水果采收机械的现状与发展

介绍了水果机械化采收的重要意义,描述了国内外水果采收机械的类型和特点,综述了国内外水果机械式采摘和机器人采摘的研究进展,分析了水果机械式采摘和机器人采摘各自存在的问题,预测了水果采收机械的发展前景,为研发和推广机械化程度较高的采收机械提供参考。     

基于ANSYS的FSAE方程式赛车后轮边系统优化设计和分析

针对某FSAE赛车,基于Altair Hyper Works有限元优化软件,使用拓扑优化的方法对立柱进行概念设计和重建模,对轮毂、制动盘进行集成化轻量化设计,基于ANSYS Workbench对设计零件进行分析,验证其使用强度和刚度。本文为进一步提高赛车的瞬态响应性能给出了更加明确的设计参考。     

澳大利亚柑橘生产及其机械化

柑橘生产是澳大利亚最大的园艺产业之一,产业竞争力强,机械化水平高.本文介绍了澳大利亚的柑橘生产与消费现状,对主要生产环节的机械应用与发展情况进行了概述,以期为中国的柑橘生产与机械化的发展提借鉴和参考.     

香蕉生产机械化研究与应用

对国内外香蕉生产设施与机械的发展现状进行了分析,研究了病虫害防治、水肥管理、假茎还田处理和无损采收等主要生产环节,并针对香蕉生产机械化的发展趋势提出了建议。