蓝莓采摘机振动采摘装置凸轮机构的设计与试验

为改变我国蓝莓种植人工采收现状,在课题组分析蓝莓植株生长形态、振动采摘机理的基础上,设计并研制蓝莓采摘原理样机。根据蓝莓采摘机的工作原理与运动要求,对采摘机构的核心部件-凸轮传动装置进行设计与分析,选择凸轮结构类型及外廓曲线种类,建立凸轮曲线方程。在ADMAS环境下,建立凸轮运动学模型并进行运动学仿真分析,制作了蓝莓采摘原理样机,并进行蓝莓采摘试验研究,得出凸轮转速与采摘机的采摘效率、未成熟果实采摘率、采摘果实破损率成正比,与未采摘成熟果实率成反比。     

一种新型自动化蓝莓采摘机的设计

针对小浆果种植领域中蓝莓收获难的问题,基于计算机软件和可编程序控制器,设计了一种新型自动化蓝莓采摘机。介绍了这一蓝莓采摘机的结构与工作原理,分析了控制方案,制作了样机,并进行了采摘试验。应用这一新型自动化蓝莓采摘机,可以满足蓝莓收获效率高、破损率低等要求。     

基于ADAMS的蓝莓采摘机构设计与仿真

为了提高国内蓝莓采摘效率,设计了一种抖动式蓝莓采摘机构。通过建立采摘机构的三维模型,进行了振动采收的理论分析,并用ADAMS进行了动力学仿真分析,探讨了偏心块转速与半径对采收质量的影响,获得了合理的参数组合。仿真结果为设计制造高效蓝莓采摘机提供了一定的理论依据。     

精准夹持振动式枸杞采摘装置设计与实验

为了弥补振动式枸杞采摘机频率不可调和对枸杞枝条损伤大等缺点,本文设计了一种精准夹持振动式枸杞采摘机。经过实地调研,确定枸杞种植农艺要求并获取其生物力学特性,建立采摘力学模型。分析采摘振动机构原理,通过ansysworkbench对模型进行分析,确定振动杆固有频率范围及振动框架的形变问题,并对系统的控制部分进行设计。通过实验表明,其最佳采摘频率范围为15～20 Hz,振幅范围为20～40 mm,同等条件下多点夹持的采摘率优于单点夹持。在频率为17 Hz,振幅为30 mm,得到最佳实验结果,其采摘率为94.49%,含杂率为2.09%,果实损伤率为2.75%。实验结果与理论相符,能满足枸杞采收要求,研究结果可为振动式枸杞采摘机的设计提供参考。     

一种小型振动式水稻芽种直播装置的研制

出芽的水稻种子由于含水率较高,流动性差,芽容易损伤,故直播时难以保证较低的伤芽率.为了降低水稻芽种直播的伤芽率,根据振动改变物料特性的原理设计了一种振动式水稻芽种直播装置,并进行相关计算证明振动排种的可行性.同时以振动参数为影响因素,以伤芽率为试验指标,测定了伤芽率与其影响因素的关系.结果表明,选择振动频率为50Hz,振幅为0.8mm,振动倾角为4°时排种均匀性良好,且有效的解决了播种过程中幼芽损伤问题.     

枸杞果实振动采摘的运动学及振动模式分析

针对枸杞这种具有柔性长果梗、低容重及轻质特点的果实在振动采摘过程中的运动学特征进行了分析,通过分析得出振动幅度应大于果梗的长度,在振幅确定的情况下,振动频率不仅取决于果实-果蒂之间的结合力,还与果梗的几何尺寸和物理特性有关。还分析了振动时间与振动频率之间的关系并给出了其相关模型。设计了多点夹持枝条振动式采摘装置并进行了枸杞采摘实验,实验表明,在振幅为30～40 mm,振动频率为10 Hz的条件下,振动时间大于12 s,采净率高于90%,损伤率低于5%,含杂率低于10%,不仅满足枸杞机械化采收的要求,而且与理论分析结果符合。     

新型高枝水果采摘器

为了降低水果采摘的技术难度与成本,设计研制了一种基于振动频率控制的高枝水果采摘机械装置。在该装置的机构学分析和理论计算基础上,确定了以锥齿轮和曲柄滑块机构为主的传动设计方案,通过将直流电机输出转矩转化为树枝的往复振荡来实现水果采摘。利用线性弹簧模拟树枝振荡过程,设计创建了基于刚柔耦合形态的等效力学模型;并通过运动学、动力学仿真分析,验证了样机结构的合理性与可靠性。现场采摘试验结果表明,该装置具有良好的实用性和水果采摘效能。为水果采摘机械的创新设计和实践应用提供了重要技术参考。     

切割式红花采摘试验台设计及采摘性能试验

为了提高切割式红花采摘机器人采摘红花的质量和产量,设计了红花切割分离试验台。通过对机器人采摘红花过程的分析,以刀具转速、进给速度、刀具刃偏角为试验因素,采净率、破碎率为评价指标,利用响应曲面试验法进行试验,并通过Design-Expert.V8.0.6.1软件,确定最佳组合参数为:刀具转速769 r/min、进给速度315 mm/min、刀具刃偏角15°,对应的红花采净率为91.83%,破碎率为4.51%。红花切割采摘试验结果表明:红花实际采净率为94.71%,破碎率为4.24%。该研究为红花采摘机器人末端执行器切割装置的优化设计和控制提供了理论依据。     

推摇式油茶果采摘机构液压系统动态特性研究

为实现油茶果采摘机械化，文中自主研发了一款推摇式油茶果采摘机。介绍了该油茶果采摘机构的结构和工作原理，设计了油茶果采摘机构的液压系统原理图，并以采摘机构液压系统中的振动回路为研究对象建立数学模型并进行参数计算，采用AMESim软件进行建模仿真。结果表明：振动回路系统稳定流量为100 L/min,对应马达稳定转速为1 700 r/min,振动马达工作压力为6.5 MPa,输出转矩为60 N·m,满足推摇式油茶果采摘机构的作业要求，且当原动机转速在1 500～2 500 r/min范围时，转速越高，振动马达振荡环节波动幅值越小，其超调量也越小，系统更加稳定，最小超调量为0.75%。     

导向式气力采摘系统流动特性结构优化与试验

针对采棉机在作业过程中采摘不干净、落地棉多、采摘效率低等问题,以附加功能为设计理念,通过研究采棉机采摘头导向系统结构和工作原理,提出一种导向式气力采摘系统,再根据棉花生长特性确定导向式气力采摘系统结构参数及优化模型;对不同结构和边界条件下的气力采摘系统,运用Fluent软件与风洞实验平台进行数值模拟与试验测试,确定其不同边界条件和结构参数的较优参数。数值模拟与实验结果表明:当吸棉装置锥体面为100 mm,吸棉口数量为16,吸口速度为60 m/s时,吸棉口平均速度42.33 m/s,平均压力为-1096 Pa,达到了气力吸棉装置设计需求。该研究对采棉机气力采摘系统研发提供了参考。