论文部分内容阅读
疏花是果园生产管理中最为繁重的作业环节之一,机械化疏花是规模化矮密集约栽培果园中提高效率、降低成本的一项新技术。本文根据矮密苹果栽培模式和主干形密植桃树栽培模式果园的疏花农艺要求,分析了苹果和桃不同花芽类型的花朵断裂机理及疏花作用机理,选择了疏刷元件材料、疏花方式。采用Inventor软件建立了直入式、斜入式和主轴式三种疏花装置方案模型,通过对比分析不同方案模型的工作原理和花朵受力情况,结合轻简化作业原则确定了主轴式疏花装置为最优结构形式。对主轴式疏花装置的疏花轴部件进行设计分析,建立了疏花轴的三维模型,根据估算直径进行校核,获得疏花轴参考理想直径为Φ49.4 mm。选取标准系列空心轴外径Φ48 mm为疏花轴,建立了疏花轴不同壁厚模型,计算出其共振频率,对比疏花轴一阶模态频率数据,在壁厚为6.5 mm时,一阶振动频率最大,疏花轴一阶振动频率为120.6 Hz,最大位移值为75.08 mm。对疏花轴部件进行运动学仿真获得运动轨迹,与运动学分析轨迹一致。试制疏花试验装置,在疏花轴上按不同密度、不同长度安装不同材料的疏刷元件,分别在矮砧密植苹果和主干形密植桃树上进行田间试验。桃树田间试验表明,疏花轴转速在350 r/min~370 r/min范围时疏花效果明显;试验中选择了6种疏刷元件形式、密度、长度和材料进行作业效果对比,结果表明在指定的疏刷元件安装组合下,疏花效果满足疏花率30%~50%,并保持良好的疏花均匀性,疏花率超过50%的枝条占试验枝条总数比例不超过30%。相对于果园人工疏花,机械疏花效率提高了10倍。在矮砧密植苹果园中试验表明,转速在350 r/min~370 r/min范围时对枝条上部的花朵疏除效果不明显,转速达到450 r/min时疏花装置会将大部分苹果花和叶同时疏除。