振動(dòng)式枸杞采摘機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn).pdf

1、近年來，隨著科學(xué)研究的不斷深入，枸杞在抗氧化、抗衰老、抗疲勞等方面所具有的特效功能被進(jìn)一步證實(shí)，其獨(dú)特而豐富的營(yíng)養(yǎng)保健功效在西方國(guó)家逐漸得到認(rèn)可，枸杞的市場(chǎng)需求逐年擴(kuò)大。數(shù)百年來，枸杞的機(jī)械化采摘一直是個(gè)難題，枸杞鮮果采摘一直依靠人工，采摘效率低，采摘成本高。隨著枸杞種植面積的不斷擴(kuò)大，采果工將會(huì)更加緊缺，隨之而來的采摘費(fèi)用也在不斷攀升，采摘問題成了制約枸杞產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為了實(shí)現(xiàn)枸杞機(jī)械化采摘，該文研究了枸杞振動(dòng)采摘機(jī)理、測(cè)定枸杞

2、相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)、采用數(shù)值模型和有限元模型優(yōu)化采摘參數(shù)、設(shè)計(jì)制作樣機(jī)并試驗(yàn)，以尋求合理的振動(dòng)采摘參數(shù)。
　　論文對(duì)枸杞采摘相關(guān)物理參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，利用電子設(shè)備對(duì)枸杞掛果枝條莖稈各節(jié)段、各個(gè)節(jié)點(diǎn)處果柄分別進(jìn)行軸向壓縮、徑向壓縮、徑向三點(diǎn)彎曲力學(xué)參數(shù)測(cè)量試驗(yàn)。最后根據(jù)莖稈和果柄正交各向異性材料的特性，分析計(jì)算出其它力學(xué)參數(shù)。
　　論文提出了將掛果枝條受迫振動(dòng)簡(jiǎn)化為懸臂梁受迫振動(dòng)的模型，用解析法求解掛果枝條各個(gè)節(jié)點(diǎn)的受迫振動(dòng)響應(yīng)。利用M

3、ATLAB對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和仿真試驗(yàn)，得到使成熟枸杞果實(shí)脫落而未成熟枸杞和花朵不脫落的力的空間向量和驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速。選取有20個(gè)節(jié)點(diǎn)的掛果枝條為研究對(duì)象，滿足條件的工作參數(shù)為：節(jié)點(diǎn)1、8、14和18振動(dòng)載荷分別為17 N、?18.7 N、18.5 N和?18.9 N（符號(hào)表方向），其他節(jié)點(diǎn)載荷設(shè)為0，轉(zhuǎn)速取2868.84 r/min≤n≤2871.21 r/min。
　　論文運(yùn)用ANSYS WORKBENCH瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模塊對(duì)枸杞受迫振動(dòng)

4、采摘仿真分析，對(duì)掛果枝條模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，仿真枸杞掛果枝條在受到峰值激振力后枸杞果實(shí)模型受力情況，求解與分析后對(duì)激振力幅值向量進(jìn)行了調(diào)整，此時(shí)成熟枸杞采摘率為90％，且各個(gè)節(jié)點(diǎn)處代表三顆枸杞鮮果的圓柱體的最大慣性加速度值均不大于67.4m/s2。
　　論文在振動(dòng)式枸杞采摘數(shù)值分析、有限元分析得到的合理的采摘參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一款振動(dòng)式枸杞采摘機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行以機(jī)構(gòu)對(duì)成熟枸杞采摘效率、成熟枸杞采凈率、未成熟枸杞采摘率、花朵采摘率、成熟枸