發(fā)布時(shí)間：2017-12-23 07:00

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)自走式落地紅棗清掃撿拾機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究　出處：《塔里木大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：新疆是我國(guó)優(yōu)質(zhì)紅棗種植的生產(chǎn)區(qū),為提高產(chǎn)能,紅棗種植普遍采用矮化密植種植模式。在紅棗收獲前,按照農(nóng)藝要求,為了更好地提高紅棗品質(zhì),人為地推遲紅棗的收獲時(shí)間,使棗園中大部分紅棗在棗樹枝上繼續(xù)掛果,完成自然干燥的過程。然而,此種方式也導(dǎo)致了在收獲前,大約有三分之一以上的紅棗掉落在棗園地面上,形成了落地紅棗,使紅棗的收獲難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),紅棗采收主要依靠人工撿拾來完成,實(shí)現(xiàn)紅棗的機(jī)械化采收成為當(dāng)前較大的技術(shù)難題。為解決新疆矮化密植棗園的紅棗收獲難題,設(shè)計(jì)和研制出一種與消防風(fēng)機(jī)配套使用的自走式紅棗撿拾機(jī)。對(duì)紅棗收獲機(jī)的關(guān)鍵工作部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、理論分析和有限元仿真優(yōu)化,并對(duì)試制樣機(jī)進(jìn)行紅棗收獲試驗(yàn),驗(yàn)證樣機(jī)收獲的可行性。本文完成的研究工作具體如下:(1)對(duì)完熟期的駿棗和灰棗(新疆普遍種植的兩種紅棗品種)進(jìn)行物理特性參數(shù)測(cè)定,測(cè)定結(jié)果表明:駿棗和灰棗的力學(xué)性能具有各向異性;駿棗豎直和水平壓縮破裂時(shí)的最小應(yīng)變能分別為164.384mJ、368.126mJ,灰棗豎直和水平壓縮破裂時(shí)的最小應(yīng)變能分別為118.431mJ、230.858mJ;駿棗豎直和水平方向的彈性模量分別為0.30MPa和0.33MPa,灰棗豎直和水平方向的彈性模量分別為0.17MPa和0.29MPa;駿棗的密度和整果平均硬度分別為727.59kg/m3和12.26kgf/cm2,灰棗的密度和整果平均硬度分別為851.24kg/m3和13.89 kgf/cm2。(2)結(jié)合棗園調(diào)研情況和棗農(nóng)對(duì)機(jī)械化收獲紅棗的農(nóng)藝要求,確定了自走式紅棗撿拾機(jī)的工作原理、設(shè)計(jì)方案和具體的設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)。并對(duì)該機(jī)具的關(guān)鍵工作部件清掃裝置、仿形鏟棗裝置、二級(jí)輸送裝置、去雜裝置、液壓裝置、電氣控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和相應(yīng)的理論分析。(3)通過有限元分析軟件進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析,得出V型布置的清掃輥刷支撐架的總變形、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變分布云圖,其最大變形數(shù)值較大并且最大等效應(yīng)力超出了材料允許范圍之內(nèi)。變形較大對(duì)清掃作業(yè)影響較顯著,設(shè)計(jì)存在不合理之處。對(duì)V型布置的清掃輥刷支撐架進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,優(yōu)化后的V型布置的清掃輥刷支撐架經(jīng)有限元結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,并且對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化后的支撐架進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析,通過模態(tài)分析計(jì)算出支撐架前6階固有頻率,該頻率與柴油機(jī)和清掃輥刷運(yùn)轉(zhuǎn)的激振頻率有顯著差異,支撐架在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不存在共振現(xiàn)象,優(yōu)化后的支撐架各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)優(yōu)化合理。(4)通過單因素試驗(yàn)確定V型清掃輥刷轉(zhuǎn)速、機(jī)具前進(jìn)速度和V型布置清掃輥刷張角與紅棗收獲機(jī)收獲效率、拾凈率和損傷率之間的關(guān)系,再對(duì)樣機(jī)進(jìn)行正交試驗(yàn),確定機(jī)具的最優(yōu)參數(shù)組合為V型清掃輥刷轉(zhuǎn)速為140r/min、機(jī)具前進(jìn)速度為0.4m/s、V型清掃輥刷的張角為90°。最后,再以上述工作參數(shù)進(jìn)行棗園收獲試驗(yàn),此時(shí)機(jī)具的平均紅棗收獲效率為413kg/h、紅棗拾凈率為93.6%、紅棗損傷率為2.1%,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：塔里木大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S225.93

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