【摘 要】
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红枣在我国有着悠久的栽植历史,其富含多种氨基酸和维生素,具有补血养生的作用,有极高的食用价值。根据前期调研,红枣成熟时期大部分会自然脱落,采收落地红枣已成为红枣收获的重要环节。目前的落地红枣收获方式均需人工先将红枣进行聚拢集条,才能方便后续的捡拾作业,集条过程中存在成本高、作业环境差等问题,提高集条机械化程度是实现落地红枣机械化捡拾的关键环节。本文在国内外林果集条装置研究现状分析的基础上,对枣园作
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红枣在我国有着悠久的栽植历史,其富含多种氨基酸和维生素,具有补血养生的作用,有极高的食用价值。根据前期调研,红枣成熟时期大部分会自然脱落,采收落地红枣已成为红枣收获的重要环节。目前的落地红枣收获方式均需人工先将红枣进行聚拢集条,才能方便后续的捡拾作业,集条过程中存在成本高、作业环境差等问题,提高集条机械化程度是实现落地红枣机械化捡拾的关键环节。本文在国内外林果集条装置研究现状分析的基础上,对枣园作业环境进行了测定,获取了矮化密植枣园的平均行株距、枣树水平偏差距离、地表平整度、落果率,对红枣物料特性进行了测定,获得落地红枣的单颗平均质量、三轴平均尺寸以及在静力学条件下红枣的破损临界力,为落地红枣集条装置的设计提供理论依据。通过前期作业环境和红枣基本物理特性的测定,对集条装置关键零部件进行了设计,确定了仿形机构上下浮动的高度、避障系统的伸缩距离;以集条装置实际工况为基础,设计了液压原理图,对液压元件进行了选型;确定了盘刷的直径和刷毛材质,基于Hertz理论计算出了当盘刷转速大于257r/min时,旋转的刷丝将会对红枣造成破损。分析了盘刷前倾角、前进速度和转速对集条效果的影响并确定为影响因素;通过Solid Works建立起集条装置和地表的三维模型并导入Adams中,并针对仿形机构和避障系统进行运动学仿真,结果显示集条装置运动满足设计要求。利用重复正交组合方法在田间进行了三因素三水平的试验,探究了各因素对集条率和破损率的影响规律,通过方差分析得到各因素的显著性顺序,各因素影响集条率的主次顺序为:前倾角、前进速度、转速;各因素影响破损率的主次顺序为:转速、前进速度、前倾角。通过多元回归分析选择优水平进行验证试验,得到相关结论:盘刷前进速度为0.8m/s,转速为200r/min,前倾角为15°时,红枣集条率为97.54%,破损率为1.11%。
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