双体多向型激振装置参数研究

为提高果树振动采摘响应均匀性,同时提高果实采收效率、降低能耗、减少果树与果实的损伤,设计一种双体多向型激振装置,主要由偏心块、传动齿轮、传动轴、箱体等组成。建立振动装置–果树振动系统,并分析6种不同的偏心块转速比与偏心矩比组合产生的非圆周载荷效果。首先,采用多视角三维重建技术获取果树三维模型;然后,运用ANSYS进行果树谐响应分析得到激振装置的最佳工作频率;最后,运用ADAMS建立果树动力学仿真模型,比较非圆周载荷、直线载荷、圆周载荷下的果树加速度响应。仿真结果表明：当两偏心块转速比为3∶1、偏心矩比为1∶1时,果树在非圆周载荷下的加速度响应均值为194.35 m/s2,高于直线载荷下的(186.28m/s2),略低于圆周载荷下的(204.41 m/s2);非圆周载荷的加速度响应变异系数为0.575,低于直线载荷的(0.625)和圆周载荷的(0.622),说明非圆周载荷有更均匀的加速度响应。田间试验表明,该装置的采摘率为92.2%,果实损伤率为4.6%,优于单偏心激振装置。     

基于EDEM的变间距式鲜枸杞分级机设计

针对鲜枸杞分级难度高的问题，设计了一种变间距式鲜枸杞分级机，探索其最佳工作参数组合。运用运动结构多视角图像重建技术获取鲜枸杞模型，建立了与实体相似度较高的枸杞模型。利用EDEM软件对不同进料量、分级皮带直径、运行速度及筛面长度进行单因素仿真分析，明确了各个参数对分级效果的影响规律。运用Design-Expert 10.0.1软件设计多因素正交旋转仿真试验并对试验结果进行方差分析和参数优化，仿真试验结果表明：当鲜枸杞的进料量为0.15 kg·s^-1、皮带直径为21 mm、运行速度为0.22 m·s^-1时，分级精度为96.82%、伤果率为2.09%,加工分级机样机，根据优化所得参数组合进行5组重复分级试验，可得鲜枸杞平均分级精度和伤果率分别为96.37%和2.23%,仿真结果与现场实验拟合度高，满足鲜枸杞分级的作业要求。本文可为其他长卵形果蔬的分级机的设计和优化提供参考。