核桃采摘機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn).pdf

1、我國是核桃種植、生產(chǎn)和消費(fèi)大國，核桃采收處理一直是影響核桃產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展的絆腳石。本課題是以陜西省科技廳科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012KTZB02-02-03）和陜西省教育廳產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：14JF003）為支持，對核桃采摘機(jī)理進(jìn)行研究。核桃采摘作業(yè)是核桃生產(chǎn)全過程的重要環(huán)節(jié)，為了提高采摘效率、降低勞動(dòng)成本，本文針對我國山坡、丘林、密植矮化模式的核桃種植特點(diǎn)，研發(fā)設(shè)計(jì)了一種體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、工作

2、可靠、效率高的振動(dòng)式核桃采摘機(jī)。
　　首先，通過分析樹木不同力學(xué)模型，進(jìn)行合理假設(shè)和簡化后建立核桃樹力學(xué)模型、采摘機(jī)—核桃樹系統(tǒng)振動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型以及核桃振動(dòng)力學(xué)模型，對比分析了在雙軸和單軸激振裝置產(chǎn)生不同形式激振力的作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)（樹體受迫振動(dòng)的位移、速度、加速度和相位差）。結(jié)果表明：樹體受迫振動(dòng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的位移、速度和加速度均按周期性變化；影響核桃和樹體振動(dòng)的關(guān)鍵因素是激振頻率、振幅和加速度；雙軸產(chǎn)生的激振力讓樹體在一個(gè)方向

3、上做來回振動(dòng)，單軸產(chǎn)生的激振力讓樹體做近似于圓周振動(dòng)；單軸比雙軸產(chǎn)生的激振力對樹體振動(dòng)影響更大。
　　其次，通過實(shí)際測量統(tǒng)計(jì)核桃樹體的結(jié)構(gòu)尺寸。運(yùn)用 CREO建立核桃樹體的三維模型并導(dǎo)入到 Workbench中進(jìn)行模態(tài)分析，得出核桃樹體的固有頻率和振型；在激振力大小、作用高度相同的條件下，建立雙軸和單軸不同形式激振力作用下樹體的振動(dòng)仿真，得到樹體振動(dòng)的位移和加速度，驗(yàn)證了單軸比雙軸產(chǎn)生的激振力更有利于核桃的振動(dòng)采摘；分析不同夾持高

4、度、不同激振力、不同激振頻率作用下樹體的振動(dòng)響應(yīng)，得出在激振頻率為19-21Hz、夾持高度在800-1000mm范圍內(nèi)樹體振動(dòng)加速度和振幅都比較大。
　　再次，基于農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械振動(dòng)理論，確定振動(dòng)式核桃采摘機(jī)總體設(shè)計(jì)方案，對各部分零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核；運(yùn)用CREO建立采摘機(jī)各部分的三維模型并裝配；運(yùn)用Workbench對采摘機(jī)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)、加工的采摘機(jī)工作可靠性和安全性，試