滚筒梳剪式荔枝采摘机齿形板的力学仿真分析

为了提高荔枝采摘效率,减轻劳动强度,降低生产成本,研发了一种滚筒梳剪式荔枝采摘机。根据荔枝果实尺寸和枝条物理特性,对采摘机的关键部件齿形板的结构进行了优化。基于ANSYS有限元分析平台对齿形板在剪切过程中刚度和应力变化进行仿真分析,结果表明：齿形板总位移由面板末端到齿顶逐渐增大,在齿顶附近达到最大值2.324 mm;齿形板齿面区域为低应力区且应力分布较均匀,安全系数为4.23;齿形板下端面螺栓连接处的附近等效应力最大,约为436.84 MPa。仿真数据验证了齿形板结构设计的可靠性,并为其局部结构的进一步优化提供了依据。     

啤酒花自动采摘机的结构设计及机理分析

介绍了1种啤酒花自动采摘机的主要结构设计及工作机理.通过对啤酒花品种‘青岛大花’的力学特征分析,采用了捋花采摘的设计思想,机器摘花时作用于花瓣上的力较小,采摘动作柔和,使啤酒花采摘时的破碎率降低,损失率减小,并通过调整摘花轮之间的差速度提高啤酒花的摘净率.对于不同品种啤酒花,因其力学特性与‘青岛大花’不同,可通过调整摘花轮之间的差速系统达到对不同品种啤酒花的采摘要求.     

滚筒梳剪式荔枝采摘部件的设计与优化

【目的】设计一种滚筒梳剪式荔枝采摘试验装置,并优化采摘部件的结构.【方法】以齿形板数量、齿形板折弯角度、刀片数量和滚筒转速作为影响因素,以生产率、摘净率和破损率为采摘指标,开展四因素三水平的正交试验.【结果和结论】试验结果表明:齿形板数量为4、齿形板折弯角度为120°、刀片数量为13、滚筒转速为44 r·min-1时为最优组合,此组合的采摘试验装置生产率为2.604 kg·min-1.研究结果可为荔枝采摘机械的设计与开发提供参考.     

摇杆式桑叶采摘机采摘装置的有限元分析

旨在运用有限元分析软件建立摇杆式桑叶采摘机采摘装置的三维模型,从不同材料、刀具支撑杆的不同长度、刀具支撑杆的不同横截面形状等3个方面对采摘装置进行有限元分析,获取最危险工况下采摘装置受力的应力云图。结果表明,采摘装置选用普通碳钢材料的挠度值小于铝合金材料;刀具支撑杆的挠度值、应力值皆与刀具支撑杆长度间存在正相关关系;当圆形截面刀具支撑杆横截面面积与矩形截面刀具支撑杆横截面面积相同,且2种刀具支撑杆的长度也相同时,圆形横截面刀具支撑杆的挠度值与应力值皆小于矩形横截面刀具支撑杆。结合实际的生产条件,最终确定采摘装置材料选用普通碳钢,刀具支撑杆横截面形状采用圆形结构,刀具支撑杆长度定为325 mm,以期为今后制作桑叶采摘机物理样机提供理论依据。     

小型啤酒花采摘机的结构设计及试验

本机型主要应用捋花采摘方式的设计思路,采用六级摘花滚筒采摘,花茎行走路线为"S"形,每级摘花滚筒的速度是差速递增的设计结构。试验结果表明,此机型摘花时作用于花瓣上的力较小,采摘动作柔和,且啤酒花的摘净率≥97.5%、碎花率≤2%、损失率4.3%。该机型特别适应我国各品种啤酒花种植区的采摘要求。     

菠萝半自动采摘机的结构设计

由于菠萝树和果实的特殊结构,导致目前国内绝大多数的菠萝采摘都还采用效率低、对手的伤害程度较大的纯手工采摘方式。首先设计了菠萝半自动采摘机的整体结构,主要包括车身部分、收纳部分、控制部分、输送部分、采摘部分等。其次,采用三维数字化软件Solidworks对菠萝半自动采摘机进行三维建模。最后,对机械手的运动特性进行了分析。设计将有效地解决菠萝采摘难的问题,促进菠萝产业的发展。     

链夹式移栽机立苗机理分析与试验

针对链夹式移栽机用于油菜移栽时存在的对土壤适应性差、易倒伏等问题,对链夹式移栽机结构、栽植部件工作原理及秧苗在栽植过程中的运动特性进行分析。运动特性分析结果表明,在零速投苗位置,秧苗夹持部位绝对运动轨迹为摆线,而根部轨迹为余摆线,上部为短摆线,即秧苗有向机具前进方向倾斜的趋势,特别是对于较大株高的油菜苗更加明显。针对现有移栽机存在的这一问题,采用对比试验的方法,对投苗角度与立苗率的关系进行研究。改变相关零部件的设计参数,设置了提前投苗、零速位置投苗、滞后投苗3种情形的对比试验。结果表明:提前5°投苗,秧苗的优良率为45.6%、倒伏率5.3%,均优于零速投苗,且明显优于滞后投苗情形下的相应指标。试验结果与运动学分析结果一致。     

菠萝采摘机械手结构设计与试验

为解决菠萝采摘劳动强度大,效率低等问题,本研究基于菠萝的物性特征和生长特点,提出一种先抓取后掰断菠萝果柄的菠萝采摘方案,进而对机械手关键结构展开设计。在完成机械爪、拉杆部件和推杆部件结构尺寸设计和受力分析的基础上,探讨了各结构设计的合理性,并确定抓取菠萝的拉力和掰断菠萝果柄的推力分别为31.7 N和23.4 N,远小于成人手握力,满足设计要求。由田间试验结果表明:在单人操作采摘的情况下,机械手可实现抓取并掰断菠萝果柄的采摘动作,抓取成功率为100%,采摘成功率超过80%,平均采摘时间最短为13.5 s,验证了采摘方案可行性和机械结构设计的可靠性,研究结果为全自动菠萝采摘装备关键结构和动力参数设计提供参考依据。     

水果中型采摘器的机械结构设计与分析

目前,水果采摘多为人工作业,约占整个产业工作量的40%,人工成本过大,同时存在安全隐患。设计了一种水果中型采摘器,该采摘装置利用平台电机带动轮胎移动,抓手通过电机带动其旋转进行抓取。通过有限元分析零件力学结构的强度以及合理性,得出了可行的通道掉落式水果采摘装置设计方案。该设计符合相关规范、合理可行、操作简便、成本较低,有效降低了水果采摘的危险性,为实现辅助果农进行平地水果采摘奠定基础,并对降低果农劳动强度、保证果品及时采收、提升果品质量等具有非常重要的意义。     

棒杆式红枣采摘机的设计与计算

南疆地区的红枣种植已经规模化、产业化,依靠人工采收已不能满足实际生产的需要,本文设计了一种新型的模拟人工敲打的棒杆式红枣采摘机。该机主要有机架、传动装置、工作轴、聚氨酯弹性棒杆等部分组成。通过调节装置可以实现采摘高度的调整,调整幅度为0—500mm,调整工作杆的长度可实现对枣树树冠的仿形。根据田间试验和理论计算得到了棒杆式红枣采摘机工作杆的转速最小值为54r／min。     

振动式蓝莓采摘机对果实收获的影响试验

以‘蓝丰’蓝莓为研究对象,建立了蓝莓果实振动模型和果树振动系统模型。以蓝莓与母枝的结合力作为采摘力对模型求解,确定果实适宜收获的振动频率约为24 rad/s时,可提高采摘效率,降低青果脱落率。利用该振动频率,使用东北林业大学自主研发的GYL062型牵引振动式蓝莓采摘机在蓝莓集中成熟的季节进行采摘试验,得到适宜振动频率下机械采摘的工作效率为7.17 kg/min,是人工采摘效率的10倍,青果脱落率约为5.6%,果实损伤率约为8.0%,树枝总体损伤率约为30%。     

正、反转旋耕刀性能分析及切土扭矩比较试验

通过建立适当的坐标系，把，正，反转旋耕刀的运动统一起来，用同一个方程表示，二只是在不同的切土范围内工作，用这种方法对正，反转旋耕刀的不同特性进行了分析比较，可知在同样结构参数和运动参数条件下，反转旋耕刀能以较低的转速获得较高的切削速度，对I S225，ⅡS225和T140三种正，反转旋耕刀进行了单刀切土扭矩对比试验，结果表明，在旋耕速度比值较大，切土角变化的影响较小时，反转旋耕刀的切土扭矩小于正转旋耕刀，但切土角对旋耕刀切土扭矩的影响很大，不适合的切土角会使旋耕刀切土扭矩大大增加。     

斜置旋耕刀和国标旋耕刀的对比分析

在斜置旋耕条件下,从理论和试验上对比分析了国标旋耕刀和自行研制的斜置旋耕刀的耕作特点,从而证实斜置旋耕刀较国标旋耕刀度更适宜于进行斜置旋耕耕作。     

旋耕开沟两用机的研究

在旋耕机的基础上,研制了旋耕、开沟两用机⒚就该机的运动学、动力学、作业质量、经济效益作了分析和研究⒚     

液肥注射式变形齿轮扎穴机构设计与试验

针对现有扎穴机构存在传动系统复杂、扎穴穴口较大等问题,设计传动系统简单且可实现穴口小变形齿轮扎穴机构。根据变形齿轮啮合特点,构建扎穴机构变形齿轮行星轮系节曲线数学模型。应用VB语言开发该扎穴机构仿真优化软件,分析变形齿轮长半轴a、变形齿轮偏心率e、变形齿轮变形系数m1等重要参数对扎穴轨迹影响,通过人机交互方式优化可满足扎穴机构工作要求的结构参数。应用Pro/E软件建立扎穴机构三维模型,ADAMS软件模拟仿真,喷肥针尖运动轨迹曲线与理论分析轨迹一致,验证机构设计合理性。台架试验总平均穴口宽度为21.1 mm、穴距220.1 mm。结果表明,该扎穴机构满足喷肥针扎穴穴口性能要求,可为深施型液态施肥机设计提供理论参考。     

手自一体式山核桃采摘机的设计与试验

为提高山核桃采摘效率,降低采摘成本,针对目前我国山核桃高空作业机械化程度低等特点,设计并研制了一款手自一体式山核桃采摘机.文章阐述了该机关键部件的设计,并对偏心轮机构进行数学建模与分析计算.应用ANSYS对果树进行自由模态响应分析,初步确定山核桃树采摘的频率范围为7～20 Hz.根据山核桃采摘试验,结果表明:振动频率对...     

香蕉采摘机械的研究现状与发展趋势

采取文献综述与经验总结相结合的方法,对国内外香蕉采摘机械的现状进行研究;从香蕉采摘机械手与自动化采摘机械2个方面对文献知识进行梳理与归纳。结果表明:1)国内外出现众多的香蕉采摘机械手,包括采摘机械夹持装置、支撑装置、切割装置等,可以实现替代人工,降低果实损伤的目的。2)目前集采摘、运动于一体的自动化香蕉采摘机械,极大的提高了香蕉采摘的效率,促进香蕉产业快速发展。3)多功能、智能化香蕉采摘机械仍然是当前香蕉采摘机械的研究重点。针对香蕉采摘机械发展过程中存在的不足,提出如下的发展方向:深入研究香蕉采摘机械的行走装置,实现快速运动与灵活转向;在当前自动化采摘机械的基础之上,全面研究香蕉果实视觉识别系统与计算机决策系统;进一步研究移动小车与机械臂,增强香蕉采摘机械的抗倾覆能力;香蕉采摘、落梳与包装一体机或可更换机械手的多功能化果实采摘机是未来香蕉采摘机械的研究热点。     

旋转式分插机构的研究进展及其动力学分析方法

总结了水稻插秧机旋转式分插机构的研究进展,并提出其动力学特性的研究方法.