1. 研究目的与意义
目前国外一般都用机械振动的方法采收林果,效率高、成本低,适合大面积、规模化果品生产,而我国林果采收作业基本都靠人工,生产效率要低很多,随着劳动力价格的不断上涨,使得林果的利润逐年减少。因此,林果采收已成为制约我国林果业发展的瓶颈,研究基于振动机理的采收机械,对提高我国林果采收机械化水平具有十分重要意义。国内外现有的振动采收主要分为机械式振动采收和气力式振动采收,其中机械式振动采收机研究较为广泛。这其中又分为主干夹持振动式、主干撞击式、树枝振动式和树冠振动式四种。总体来说,主干夹持振动式是比较常见的,应用范围广,效率高。当前主干夹持振动式的采收装置多为两点夹持或三点夹持,夹持点过少,夹持面积较少,夹持方向单一化,在夹持板带动树体作切向运动时容易挫伤树皮。因此,需要设计一款多点夹持式林果采收装置,该装置的工作部件能在多个方向包裹住树干,从而解决损伤树皮的问题。
2. 国内外研究现状分析
rogerchagnon等人设计了一种空气动力夹持装置,该装置由固定夹头和活动夹头组成,活动夹头由气缸驱动,夹持果树时,只要操作气缸动作即可开闭夹持装置,d.erdoan等人设计了一种类似结构的液压动力夹持装置,它由液压缸驱动开闭。reynolds等人发明了一种爪式夹持装置,该装置由两个活动爪组成,活动爪由气缸驱动,夹持时两个活动爪交错抱紧树干,两个活动爪内侧都装有尼龙衬垫。
中国对林果机械化收获的研究起步较晚,理论研究不完善,迫切需要对林果机械化收获基础理论进行研究与探讨。近年来,我国对机械采收装置的研究有了一定的成果,典型的采收装置有液压式核桃采摘机、4ys-24型红枣收获机、偏心式林果振动采收机等。
目前国内外的采收装置多为两点夹持或三点夹持,振动采收时对树皮损伤较大,夹持不牢固,易滑脱。因此,需要设计出一款多点夹持的采收装置,来解决以上问题。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1)总体方案设计;(2)夹持结构设计;(3)移动平台设计;(4)升降结构设计;(5)气动回路设计。
计划:
2月19日至2月25日 收集资料、文献;撰写开题报告;
4. 研究创新点
开始定位夹持时只需要保证夹持装置与树干之间处于允许的距离区间范围内,不要求精确定位;若干块夹持板和二级连杆在多个角度包裹住树干,增大了接触面积,在激振器工作时能使树干受力均匀,减轻水平方向上对树皮的摩擦力,从而减少对树皮的损伤,夹持更牢固。一级连杆与二级连杆的铰接点以及二级连杆与夹持板的交接点和移动副提供水平振动的两个自由度。
