夏季酿酒葡萄修剪机的设计与试验

针对夏季酿酒葡萄修剪工作劳动强度大、效率低、修剪质量难以保证等问题,结合新疆酿酒葡萄种植模式,研制了一种夏季酿酒葡萄修剪机。首先对整机结构、工作原理、关键部件设计进行说明,然后运用Box-Benhnken中心组合试验方法对试验因素进行分析,以刀具转速、作业速度、含水率进行试验并进行响应曲面分析,建立曲面响应三维模型,并最终得出最优工作参数组合。试验结果表明:当作业速度1.5m/s、刀具转速1 200r/min、含水率65%时,切断率达到最大为96%。该机具作业性能可靠,各项指标满足性能设计要求。     

枣园修剪机连接座的设计及有限元分析

枣园修剪机连接座是整机的关键部件之一,为验证其设计的合理性、可靠性,利用Ansys Workbench有限元分析软件对连接座在最大受力情况下进行应力和应变分析。仿真结果表明:最大形变量为1.620 3mm,发生在前连接板座左下部,最大应力为224.51MPa,主要发生在右侧板折弯处,并对连接座进行了强度校核,符合设计要求。同时,对连接座进行模态分析,获得一阶固有频率为152.28Hz,外界激励频率均小于此频率,不会发生共振,并对连接座进行了试制。测试结果表明,修剪机连接座设计满足工作要求。     

基于AMESim葡萄修剪机液压系统设计与仿真分析

葡萄生长期间进行适时修剪,可以减少不必要的营养流失,提高葡萄水肥利用率,但目前葡萄修剪还主要以人工修剪为主,手工修剪不但劳动强度大、生产效率低,而且长期的手工修剪对手指关节损伤大。手工修剪已经不适应现代化农业发展,且严重阻碍葡萄的规模化、标准化生产。使用CAXA软件绘制酿酒葡萄修剪机液压系统原理图的基础上,以葡萄修剪机液压系统中的举升油缸作为研究对象,根据实际需求计算油缸内径和活塞杆直径,并进行强度校核。确定液压系统压力为15 MPa,经过计算液压油缸工作负载为3 526 N,油缸内径为32 mm,活塞杆直径为20 mm。分析双作用单杆活塞在举升油缸内速度以及缸内液体变化规律,利用AMESim软件对举升油缸回路进行建模仿真,经过仿真建模验证活塞杆速度为0.148 3 m/s。并通过田间试验验证其液压回路的正确性。通过仿真结果图像分析工作负载、油缸内径、压力及流量的变化曲线,在田间试验中油缸进口压力达到预定压力15 MPa,出口压力为2.5 MPa,温度保持在29℃～35℃之间,符合设计要求。     

酿酒葡萄覆膜埋藤机的设计与分析

为解决新疆酿酒葡萄人工埋藤劳动强度大及效率低的问题,针对酿酒葡萄免埋土越冬的埋藤方式,设计了一种适合新疆酿酒葡萄种植模式的覆膜埋藤机。阐述了该埋藤机的结构和工作原理,分别对埋藤机的铺膜装置、旋耕输送覆土装置进行了设计。通过对覆土圆盘进行受力分析,验证了其结构设计的合理性,并对刮板输送带进行输土性能分析,确定了刮板输土量的影响因素。该研究为解决新疆酿酒葡萄机械化埋藤作业提供了参考。     

酿酒葡萄修剪装置的设计

酿酒葡萄修剪作业直接影响酿酒葡萄的产量和品质。为此,针对新疆酿酒葡萄人工修剪劳动强度大、效率低、费用高等问题,结合新疆酿酒葡萄的种植模式和修剪要求,设计了一种酿酒葡萄修剪装置。介绍了修剪装置的整机结构和工作原理,并对旋转刀刀盘进行了运动分析,理论分析表明:当拖拉机前进速度为6km/h、旋转刀刀盘半径为200mm、刀片长度为20mm、刀片数量为4及旋转刀刀盘转速为2 000r/min时,该修剪装置可以满足酿酒葡萄的修剪要求。同时,通过AMESim液压仿真软件对修剪装置液压系统进行仿真分析,验证了修剪装置液压系统的可行性。     

酿酒葡萄激振机构驱动结构的设计与分析

利用RSSR空间四杆机构动态性能好、能产生理想复杂空间运动轨迹及结构紧凑等优点,针对酿酒葡萄采收,设计了一种基于RSSR空间四杆偏心激振机构的驱动结构,该机构为一对曲柄呈180°、其余杆件对称布置的并联设计。对空间RSSR四杆机构进行了运动分析,获得了输出摆动角位移方程,基于Adams建立了并联RSSR空间四杆机构的运动学模型,并通过仿真分析得到运动的变化规律。RSSR空间四杆机构的参数与设计结果满足振动采收机构的运动要求,为酿酒葡萄收获机的研发奠定了基础。     

酿酒葡萄收获机收集输送装置的设计与理论分析

为解决酿酒葡萄机械化收获作业的输送难题,提高酿酒葡萄收获机的工作稳定性,设计了一种酿酒葡萄收获机收集输送装置,并分别对其结构、工作原理进行了阐述。主要对该装置的收集输送部分及驱动部分进行了设计,收集输送部分由导轨支撑的圆环输送链带动戽斗将振落的葡萄颗粒收集并输送至料箱;驱动部分带动圆环输送链在导轨内运动。同时,分析了圆环链与链轮啮合过程,确定了链轮不发生爬齿现象的条件。该设计为酿酒葡萄收获机的继续研发提供了技术支撑和理论依据。     

新疆酿酒葡萄振动采收装置设计与试验

酿酒葡萄收获具有季节性强、占用劳动量大等特点,而机械化采收是酿酒葡萄收获的必然趋势。为此,针对新疆酿酒葡萄种植特点及采收作业要求,在测定了酿酒葡萄果蒂连接力的基础上,设计了一种由牵引架、工作部件和驱动部件等组成的酿酒葡萄振动采收装置,确定了其工作参数及关键结构参数,并进行了初步试验。结果表明:采用振动原理开展酿酒葡萄采收作业在技术层面是可行的,装置的研究为酿酒葡萄收获机的研制提供一定的理论与技术基础。     

立架种植葡萄修剪机的研制与展望

结合新疆葡萄园的种植模式特点,设计了一种往复式葡萄修剪机,可以解决劳动生产的耗费时间长,人工成本高,作业量大等问题,以来提高葡萄产业的竞争优势。并对往复式葡萄修剪机提出了一种方案设计,使往复式修剪机不仅可以用于葡萄园的修剪,也可以用于其他果园和园林的修剪和整形,具有很好的社会效益和经济效益,可以得到很大的推广。     

酿酒葡萄篱架梳脱运动试验台设计与应用

设计了由机架、液压站、行走机构、弓齿脱粒机构及葡萄果串藤架组成的酿酒葡萄篱架梳脱运动试验台,通过螺旋对辊、两侧梳脱装置的空间位置、对辊转速和行进速度等关键参数的调节,可进行柔性梳脱装置的试验,研究运动中柔性弓齿梳脱作业机理和各因素对梳脱的影响。通过脱粒过程运动学、动力学分析,研究了影响酿酒葡萄运动梳脱效果的主要因素为行进速度、对辊转速和弓齿螺旋角。在室内进行正交试验,结果表明,行进速度和对辊转速对脱粒率有一定影响,弓齿螺旋角的影响不显著,对辊转速从200 r/min增加到300 r/min,脱净率从75.7%提升到了92%,行进速度从0.4 m/s增加到0.7 m/s,脱净率从94.7%降低到78%;对于破损率,3个因素均不显著,约为20%左右。     

移动式绿篱修剪机设计

针对绿篱修剪机的发展现状,设计开发了一种小型自走式绿篱修剪机,包括动力系统设计和行走装置设计、修剪装置设计,并且利用三维建模软件建立了移动式绿篱修剪机的三维模型。所设计的移动式绿篱修剪机在所查阅的文献中尚未发现有相同机型的报道,属原创型产品。相比现在小型绿篱修剪机以手持式为主的状况,该绿篱修剪机能够有效降低绿篱修剪的劳动强度,提高修剪质量,有比较广阔的市场前景。     

PJZ-1型酿酒葡萄剪枝机设计与试验

我国酿酒葡萄栽培面积逐年增加,因气候条件酿酒葡萄进入冬季前需要进行剪枝作业,目前冬季剪枝作业主要以人工修剪为主,存在劳动强度大、效率低和成本高等问题。设计了一种适于酿酒葡萄冬季埋藤前的机械化修剪机具,该机主要由机架、自动避障装置和液压驱动的旋转式剪枝装置等组成。试验选取3年株龄的赤霞珠品种作为试验对象,以割刀转速和作业速度为试验因素进行酿酒葡萄田间剪枝试验。试验结果表明:当机具作业速度3.0 km/h,割刀转速2 000 r/min时,剪断率为98.3%;当机具作业速度3.0 km/h,割刀转速＞2 500 r/min时,剪断率为100%;当机具作业速度1.0~2.0 km/h,割刀转速2 000 r/min时,剪断率为100%;当作业速度4.0 km/h时,机具对酿酒葡萄剪枝作业的时间利用率86.4%时,机具的平均作业效率为0.05 hm2/h。该机具的各项性能指标均达到了设计要求,可有效地调节酿酒葡萄修剪的高度和宽度,并且具有自动避障功能,割刀转速2 000~3 000 r/min,作业速度1.0~5.0 km/h时,可以获得较高的枝条剪断率。      

末端驱动式酿酒葡萄分离机构的设计及分析

为实现酿酒葡萄采收机械化,提出了新疆酿酒葡萄种植特点的振动分离机构设计要求。为此,设计了肋条末端驱动式酿酒葡萄振动分离机构,并阐述了该机构的结构及工作原理。利用ADAMS仿真软件对振动分离机构运动过程进行了仿真,获得振动分离机构运动的速度、加速度、位移的变化规律,验证表明机构设计合理。     

酿酒葡萄振动脱落机构运动分析及研究平台设计

为提高酿酒葡萄采收效率、降低采收成本,设计了酿酒葡萄果实振动脱落机构,并对该机构进行了运动分析,得出了驱动部分角位移表达式及工作部分肋条末端有效振幅的表达式。利用ADAMS参数化宏命令及二次开发功能搭建了该机构虚拟样机研究平台,并赋予各参数值进行了虚拟仿真分析同理论计算分析对比,曲柄旋转1圈摇杆偏离初始位置的角位移、肋条末端有效振幅的理论分析结果与虚拟样机研究平台仿真结果吻合,验证了脱落机构理论分析的正确性和虚拟样机研究平台的可行性。     

新疆酿酒葡萄生产机械化现状分析

本文介绍了新疆酿酒葡萄种植模式及特点,着重分析了新疆葡萄生产中埋藤、施肥、植保、收获、残枝处理等环节的机械化研究现状。实现葡萄生产机械化,需从规范种植模式和机械技术研究上着手,并提出了葡萄生产机械化发展方向。     

酿酒葡萄枝条切割性能试验分析

为适应新疆酿酒葡萄枝条机械化修剪的需求,基于圆盘刀切割器对酿酒葡萄枝条进行切割性能试验,探索新疆酿酒葡萄圆盘刀式枝条修剪的最优工作参数组合。以新疆酿酒葡萄枝条为研究对象,得到刀盘转速、切割倾角和酿酒葡萄枝条前进速度对酿酒葡萄枝条修剪质量的影响规律。试验结果表明:酿酒葡萄枝条前进速度1.63m/s、刀盘转速1 085.72r/min、切割倾角9.62°时工作效果最好,酿酒葡萄枝条撕裂率和漏剪率分别为1.10%和0.8 5%。该研究可为新疆酿酒葡萄圆盘刀式修剪装置的研制及优化提供参考。     

果树根系修剪机的设计与试验

针对矮砧密植果园根系管控劳动强度大的难题,根据果树根系管控的园艺技术要求,应用AIP三维设计软件设计一种双侧果树根系修剪机,该机切根刀入土角度、入土深度、切根位置距果树主干距离均可调整。采用有限元分析方法对伸缩装置和切根刀关键部件进行设计仿真,结果符合设计要求。对样机进行田间试验,结果表明:断根平整切割率91%,大于90%;撕裂率4%,小于10%;断根作业后,土壤弥合好,果树根系修剪机性能稳定,机具性能良好,满足根系修剪机械的作业要求。该文为果树根系修剪机具的设计和果树根系管控的机械化实施提供参考。     

自走式双边桑树修剪机设计与试验

为了提高桑树修剪的工作效率,设计了一种更加规范化的可调双边齐切式桑树修剪机.试验结果表明:当锯片转速达到3050r/min、进给速度达到0.65m/s时,修剪效果最佳,且锯切能耗最小.桑树修剪机的修剪宽度与修剪高度均可以调节,宽度在1.7～2.5m之间,高度在2.1～2.6m之间.功能试验结果表明:设计的桑树修剪机可以...     

基于平面运动的酿酒葡萄采收装置设计与试验

针对新疆酿酒葡萄树形松散、枝干较细等特点,利用曲柄摇杆机构中连杆与肋条相连,设计可实现平面运动的酿酒葡萄采收装置。对装置开展运动分析,构建采收装置运动学模型,确定影响装置工作性能的主要影响因素为曲柄转速、曲柄长度、肋条调节杆长度和夹持间距。建立酿酒葡萄采收装置虚拟样机,并进行仿真分析,获取肋条各作用点速度与加速度仿真数据,通过加速度分析可知,肋条两侧加速度均可满足酿酒葡萄振动采收需求。以曲柄转速、曲柄长度、夹持间距和肋条调节杆长度为影响因素,以分离率和破损率为指标,开展四因素三水平正交试验,获取最佳参数组合为曲柄转速840 r/min、曲柄长度28 mm、夹持间距100 mm、肋条调节杆长度410 mm,验证装置设计的合理性。