矮化红枣采收的梳刷式振动杆模态研究及其装置优化设计

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nieguangyi127
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
红枣采收作业是红枣生产过程中重要的环节,而目前主要以人工采收为主,采收效率很低且劳动强度大,红枣的机械化采收已成为红枣产业发展的必然趋势。我国红枣种植普遍采用矮化密植模式,已成为我国特有的种植模式,国外研制的林果采收机械不适合我国红枣的采收,梳刷式振动采收是目前用于果实大规模连续采收的主要机械化采收方法,而梳刷杆是梳刷式振动采收机激振装置的关键部件,研究梳刷杆振动模式及其对红枣落果的影响,对提高红枣采收的机械化程度具有重要意义。本文以新疆阿拉尔市枣园的骏枣和灰枣为研究对象,对现有拨杆滚筒与果树的相互接触关系分析,然后对振动杆模态理论分析和试验研究,确定拨杆滚筒的激振方式即振动杆在竖直方向上的振动,振动杆自由端振动响应达到最大值,以在水平方向上的振动作对比试验,对红枣落果试验研究。通过搭建振动杆振动试验装置,根据现有梳刷式振动杆的研究现状,对振动杆材料和外形尺寸选型,然后对振动杆进行模态分析和运动轨迹研究,明确有利于振动红枣脱落的振动形态;通过田间落果试验分析了激振频率、振幅、振动方式、振动杆的材质和外形尺寸对红枣落果的影响,确定梳刷式振动采收机的最佳组合参数,然后对激振装置优化设计,为梳刷式振动采收机的研究提供参考。本文主要的研究内容和结论如下:(1)拨杆滚筒与果树的相互接触关系。为了探究红枣受到振动杆激振树枝时振动落果机理,本文对拨杆滚筒与果树的相互接触关系分析,振动杆在不同的激振方式下雨果树的接触部位不同,而振动杆在振动时有自身的振动形态,因此有必要对振动杆进行振动响应分析。(2)建立振动试验装置及振动杆的选材。拨杆滚筒上振动杆的固定方式相当于悬臂梁结果,根据实验要求,该装置激振方式可调和夹持范围可调。另外,对4种不同材质或外形尺寸的振动杆性能参数测量,结果表明,振动杆的弹性模量越大,刚度愈大,愈不易产生变形。(3)对振动杆模态理论分析及试验研究。利用梁的弯曲振动理论建立振动杆在横向振动下的振动模型,分析了振动杆的频率方程和振型函数曲线。通过锤击试验法测得每个振动杆的谐振频率,然后采用高速摄像仪系统对振动杆的运动轨迹试验研究,试验结果表明:谐振频率与振动杆长度l2成反比,与振动杆直径D及比模量开方根(E/ρ)1/2值成正比;振动杆在外部激励下振动杆的振动形态是振型结合振幅共同作用的结果,振动杆在谐振频率或靠近谐振频率时,振动杆的位移响应较为剧烈,振动杆不同部位的位移响应不同,越靠近自由端,位移响应越大,在振动杆自由端位移响应达到最大值,在非谐振频率时振动杆的位移响应微弱,基本随振幅随动,振动杆各部位的位移响应相同;结合拨杆滚筒的3种激振方式,只有在竖直方向振动时,拨杆滚筒上的各振动杆振动时与果树的接触部位相同,当振动杆自由端激振果树时,振动响应达到最大值。(4)振动杆激振果枝落果试验。以激振振幅、材质、外形尺寸、激振方式为影响因素,以不同频率下的果枝落果率为试验指标对振动杆进行振动落果试验研究及方差分析,最终确定振动落果最佳组合参数为:即振动杆材料为3240环氧树脂,激振方式为竖直激振,振动杆直径为φ12mm,振动杆长度为500mm,激振振幅为15mm。(5)激振装置优化设计。根据前文研究结论,确定梳刷式激振装置激振方式,由新疆矮化密植红枣的生长姿势确定梳刷式激振装置的整体尺寸,振动杆的选材为最优化的振动落果参数组合,用SolidWorks画梳刷式激振装置的三维模型,然后对整个激振装置框架仿真分析。
其他文献
随着经济的发展和科学的不断进步,企业日常生产运作的重心正在由如何降本增效,提高企业效益向如何提高用户体验、增强用户忠诚度和黏性、培养企业文化树立企业形象的方向转变。本文在确定并量化影响员工、客户满意度的关键因素后,建立以客户及员工满意度达到最小阈值、最小配送成本为目标函数的多目标模型,并应用于实际场景解决车辆路径问题。本文以大规模车辆路径问题为研究对象。通过梳理关于车辆路径问题、区域划分问题、客户
综合类高校是我国近现代以培育优秀综合型后备人才为主的重要基地,同时也是扶植雄厚各类社会所需专业人才的重要教育实践与学术研究基地。综合类高校学科齐全,各专业相互配合,综合性是其重要的特征之一。我国近七成综合类高校开设舞蹈专业,其中中国古典舞基训课程,是舞蹈专业必然开设的课程之一。中南民族大学是一所以民族为特色的综合类高校,舞蹈专业是其重要的组成部分,而中国古典舞课程作为学科基础核心课程,在舞蹈教学过
肉桂醇是一种天然的植物次生代谢产物,在工业、医疗领域具有较好的市场需求。目前,主要通过提取法和化学合成法制备肉桂醇。相对而言,提取法成本高、分离困难;化学法合成肉桂醇虽然工艺成熟,但存在反应条件剧烈、环境负担大等问题;生物法作为潜在的合成手段,具有绿色、环保、成本低、特异性高等优点,是具有良好发展前景的肉桂醇制备途径。近年来,肉桂醇的生物合成开始受到关注,但研究尚处于起步阶段。本文围绕全细胞催化L
目前广泛应用的时差型超声波流量计是速度型流量计,管道中的流体速度分布是影响测量精度的主要因素。对于复杂的天然气计量现场,不同的安装条件会造成管道内的流场存在一定的差异,从而影响超声波流量计的计量准确性。本文采用数值模拟方法对不同安装条件下的超声波流量计进行仿真,研究了安装条件差异性对超声波流量计的计量性能影响。首先,建立了不同安装条件下的超声波流量计仿真模型,并且通过现场实流测试验证了数值模拟方法
我国原油储罐趋于大型化、密集化发展,罐区安全的重要性日益增加。闪电、雷击、明火均易引起储罐失火,造成重大的财产损失和人员伤亡。罐区传统的消防系统其整体消防水、泡沫液消耗量大,泡沫冲量小,性质不稳定,利用率低,对于扑救快速扩散的储油罐火灾效果不理想。因此,需要对储罐传统消防系统进行改进,以提高罐区应急抢险能力和安全保障能力。本文针对十万立方米外浮顶储罐的密封圈火灾,以减少消防水的消耗,提高灭火泡沫稳
根肿病是由根肿病菌(Plasrnodiophora brassioae Woron)侵染引起的土传病害。根肿菌专性寄生于十字花科作物的根部,影响植物对水分和养分的吸收,最终造成作物产量下降和品质降低。油菜是我国重要的油料作物,随着农业机械化发展的进程,根肿病在我国迅速蔓延。油菜主产区湖北、安徽、四川、云南等油菜重要产地正面临根肿病的严重危害。培育抗根肿病油菜品种是防治根肿病最经济有效的方法。根肿菌
为深入分析马尾松(Pinus massoniana)实生种子园家系变异,更好地开展所及种子园遗传资源管理与利用,为生产提供马尾松纸浆材优良家系。本文对来自福建省龙岩市上杭白砂国有林场马尾松实生种子园的58个15年生家系测定林进行了生长性状、木材化学组分和材性性状的遗传变异分析,纤维形态径向变化分析,性状间表型相关和遗传相关分析。结合布雷金法和主成分因子分析,针对马尾松纸浆材优良家系进行选择。主要研
水稻是世界上重要的粮食作物,氮素是制约水稻生长发育的关键营养元素之一。水稻生长所需的氮素主要来源于化肥施用和生物固氮,充分发挥水稻田生物固氮潜力是解决因大量施肥引起的环境问题的关键。本研究通过盆栽实验,利用乙炔还原法、15N气体标记法测定了我国南方典型发育类型水稻土固氮酶活性、固氮量,利用高通量测序技术检测了土壤中固氮细菌和总细菌组成,分析了环境因素对水稻土生物固氮及微生物区系的影响,为水稻土合理
目前我国东部油田大部分都已进入了高含水开发后期,综合含水率超过90%,而采收率不到30%。要提高油气采收率,必须对流场进行定性和定量化描述,从动态演化角度揭示地下流场的变化规律。首先,根据流场重构措施的需求,提出了两大类指标:一类指标是指导措施制定类指标,包括剩余油潜力、水动力学强度以及流线束属性,另一类指标是措施效果评价类指标,包括剩余油分散度、流动非均质性以及传统的采出程度指标,并论证了各表征
由于条件的匮乏和观念的落后,针对绿洲县域的村镇规划长久以来处于缺失的状态,绿洲地区农村居民点用地粗放,随着城乡建设用地增减挂钩政策的实施,农村居民点整治问题逐渐受到关注。本文以新疆库车县为研究区,利用收集到的土地利用数据、DEM数据、统计数据,计算整治潜力并划定时序分区;对农村居民点布局适宜性做出评价;借助地理优化模拟软件对农村居民点布局进行调整,以期为农村居民点整治工作提供参考。主要内容与结论如