小型侧翼折展式林果收集装置的设计与试验

为了解决现有林果收集装置体积庞大,结构复杂,对果树行间距要求高等问题,该文以国内外现有林果收集设备为基础,以折展性能较好的空间折展机构为切入点,提出了一种小型侧翼折展式林果收集装置。对收集装置的主要结构—侧翼折展机构,进行了运动学分析,采用遗传算法对此机构的主要杆件进行尺寸优化,并建立侧翼折展机构的三维模型,导入ADAMS动力学分析软件中进行仿真和计算。根据理论分析与仿真结果,加工试验样机,进行野外采收试验和末端轨迹验证,比较虚拟仿真轨迹与由高速摄像捕捉到的样机实际运动轨迹,验证了侧翼折展机构设计方案的正确与可靠性,并得出此收集装置对于大枣树和银杏树的平均承接率分别为84.68%和66.71%,可为后续机构的改进提供参考依据。     

基于电子果实技术的机械振动采收过程果实运动分析

为改善现有收获设备的采收性能,降低伤果率,提高采摘率,必须对果实采收设备引起的果实运动情况进行准确评估,以确定导致果实损伤的主要阶段和关键因素.该文建立和分析了果实—树体的动力学模型,通过试验和计算验证了果实脱落的理论条件是果实所受法向惯性力要大于果柄与果实间的结合力,并设计了一种扁球型电子果实(orange impact recording sensor,OIRS),利用它检测记录三维激振采收系统在收获砂糖桔时所产生的机械冲击,对该系统引起的果实运动进行分析.在野外振动采收试验记录的数据中,电子果实记录到振动阶段的最大机械冲击加速度均值为217g,平均冲击加速度达到123g;而下落阶段的最大机械冲击加速度均值为155g,平均冲击加速度仅为76g.结果表明:在振动阶段果实损伤的可能性更高,可通过调整采收机的工作参数,降低潜在的伤果风险;而下落阶段果实与地面接触时产生的较高冲击也会导致果实损伤,收获设备表面可铺设缓冲减震材料,以此降低果实的坠落损伤.研究结果表明利用电子果实能够有效检测三维激振采收系统在果实收获过程中所产生的机械冲击,用于机器系统的伤果评估.