酿酒葡萄振动分离试验研究

随着新疆酿酒葡萄种植面积的不断扩大,人工收获存在的劳动强度大、效率低等问题日益突出,已成为制约酿酒葡萄产业健康快速发展的重要方面。为此,在自制的振动分离率测定装置上,以电机转速、偏心距离及摇杆长度作为影响因素,分离率为性能指标,确立了试验方案并进行了振动分离试验,分析了影响振动采收效果的主要因素,确定了各参数最优组合。试验结果表明:影响酿酒葡萄分离率的主次顺序为偏心距离、摇杆长度和电机转速,最优参数组合为偏心距离75mm、摇杆长度320mm、转速245r/min。试验结果为设计基于葡萄藤蔓振动的酿酒葡萄振动分离装置提供了理论依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

酿酒葡萄收获机输送装置运动分析及仿真

酿酒葡萄收获机输送装置由导轨、集果系统、传动系统及辅助部件组成。对驱动拨爪链的多边形效应进行了运动学分析,得出驱动拨爪链速度及速度不均匀系数的关系表达式。利用ADAMS对装置输送链的运动过程和受力进行了仿真,获得两链轮的角速度、角加速度、转矩及驱动拨爪链条的速度、加速度的变化规律,且得知从动链轮相对主动链轮运动平稳。     

榆林市酿酒葡萄气候区划及种植适宜性调查研究

基于文献查阅和对榆林市酿酒葡萄栽培现状的实地调查,结合榆林市各气象站点近30年的气候数据,采用小网格或空间插值方法计算榆林地区的气候特征和地理信息,并采用ArcMap软件的栅格计算器进行处理,选取无霜期和1月份平均气温作为一级气候区划的指标,将榆林市划分为适宜酿酒葡萄种植区域和不适宜种植区域。在可种植区区划的基础上,根据10℃以上的活动积温和干燥度,将榆林市划分为早熟、中熟和晚熟酿酒葡萄的种植区域,并对各区域进行了详细的区域分析。研究结果为榆林市葡萄酒产业的发展提供了相关的参考数据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于水肥一体化的酿酒葡萄高效栽培与效益分析

水肥一体化技术在干旱、半干旱区应用广泛,为了探究水肥一体化技术在酿酒葡萄上的应用效果及经济效益,以"赤霞珠"为研究对象连续3 a对宁夏贺兰山东麓传统水肥管理(CK)、滴灌+常规施肥管理(DF)和水肥一体化栽培方式(FI)下酿酒葡萄产量、品质、成本及经济效益进行了分析。结果表明,水肥一体化前期投入较传统水肥管理偏高,酿酒葡萄水肥一体化增产效果较差,但品质及价格提升明显,葡萄原料收购价显著高于传统种植模式,灌溉水量和农药用量显著降低。与传统水肥管理相比,水肥一体化节约水费1 853元/hm~2,节约人工成本9 585元/hm~2,年均收益达到43 128元/hm~2,产投比高达2.98,而传统水肥管理下年均亏损7 192元/hm~2,产投比仅为0.77。传统水肥管理不仅成本高,而且产出低,水肥一体化则成本低,产出高,是解决干旱区酿酒葡萄品质低下、劳动投入量大、经济效益低的有效措施。在宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄园开展水肥一体化技术能显著改善品质,节本增效,适宜在干旱、半干旱区域广泛使用。     

酿酒葡萄收获机输送装置试验

为探索酿酒葡萄收获机输送装置工作性能,采用Central Composite Design试验设计与响应曲面优化方法对输送性能进行优化研究,以输送成功率为响应指标,建立了输送成功率数学回归模型。利用残差对回归模型进行可靠性诊断,验证了输送成功率回归模型的可靠度高;对试验结果进行了显著性分析,表明影响输送成功率的因素依次为挡板间隙、输送速度、酿酒葡萄质量(喂入量),且驱动拨爪链主动轮转速及酿酒葡萄质量交互作用显著。应用Optimization(最优化)功能,以输送成功率最大化为优化目标,得到了最优参数组合。     

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。     

葡萄采摘4-DOF机械臂设计与虚拟样机仿真

为实现篱架式栽培的食用葡萄自动化采摘,设计了一种关节型四自由度(4-DOF)机械臂,并利用DH参数法建立机械臂的连杆坐标系。通过MatLab里的Robotics Toolbox建立机械臂的数学模型,对机械臂的正、逆运动学进行仿真,对末端执行器走直线轨迹进行了轨迹规划。利用ADAMS建立机械臂的虚拟样机,将轨迹规划仿真数据作为驱动,进行动力学仿真,获得夹持2kg葡萄时腰关节、肩关节、肘关节及腕关节所需驱动力矩分别为95、52、48、12N·m,从而为采摘机械臂的物理样机制造与采摘试验提供了技术依据。     

我国果酒研究发展现状

综述果酒的主要成份、营养价值及保健作用,介绍葡萄酒、山楂酒、梨酒、沙棘酒等常见果酒的特点、营养价值及研究进展,总结果酒生产中制约其发展的重要因素,为我国果酒产业的研发提供理论参考。