核桃采摘機的設計與試驗.pdf

1、我國是核桃種植、生產和消費大國，核桃采收處理一直是影響核桃產業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展的絆腳石。本課題是以陜西省科技廳科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃項目（項目編號：2012KTZB02-02-03）和陜西省教育廳產業(yè)化項目（項目編號：14JF003）為支持，對核桃采摘機理進行研究。核桃采摘作業(yè)是核桃生產全過程的重要環(huán)節(jié)，為了提高采摘效率、降低勞動成本，本文針對我國山坡、丘林、密植矮化模式的核桃種植特點，研發(fā)設計了一種體積小、重量輕、結構簡單、操作簡便、工作

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

3、上做來回振動，單軸產生的激振力讓樹體做近似于圓周振動；單軸比雙軸產生的激振力對樹體振動影響更大。
　　其次，通過實際測量統(tǒng)計核桃樹體的結構尺寸。運用 CREO建立核桃樹體的三維模型并導入到 Workbench中進行模態(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仿真，得到樹體振動的位移和加速度，驗證了單軸比雙軸產生的激振力更有利于核桃的振動采摘；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響應，得出在激振頻率為19-21Hz、夾持高度在800-1000mm范圍內樹體振動加速度和振幅都比較大。
　　再次，基于農機與農藝相結合、機械設計和機械振動理論，確定振動式核桃采摘機總體設計方案，對各部分零部件進行設計、計算和校核；運用CREO建立采摘機各部分的三維模型并裝配；運用Workbench對采摘機的關鍵零部件進行有限元分析和結構優(yōu)化，保證設計、加工的采摘機工作可靠性和安全性，試