检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2025年第3期41卷 32-42页

作者：陈清宇张是夏卫乃硕凡云雷张薇王泽宇陈军陈雨西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100

为实现枸杞摘熟留青,高效采收,根据枸杞无限花序特点和果-花-叶脱落加速度分布顺序,该研究提出一种无需直接接触果实的振动采摘方法,依靠果实惯性力完成熟果采摘。根据所述采摘方法提出上下同振、上静下振和上下反振的激振方式并设计相... 详细信息

为实现枸杞摘熟留青,高效采收,根据枸杞无限花序特点和果-花-叶脱落加速度分布顺序,该研究提出一种无需直接接触果实的振动采摘方法,依靠果实惯性力完成熟果采摘。根据所述采摘方法提出上下同振、上静下振和上下反振的激振方式并设计相应的采摘机,得到振动头的运动学模型,同时建立枸杞枝条和枝-柄-果的仿真模型。通过有限元瞬态动力学分析与ADAMS动力学仿真方法,得到不同激振方式下枝条的振动响应,以及果实在激振下的振动响应,以此分析果实脱落机理。仿真结果表明,不同的激振方式会影响枝条的振动响应。为获得适宜枸杞采摘的激振方式和最佳振动参数,采用三因素三水平二次正交旋转组合试验,建立了以熟果采摘率、未熟果误采率、熟果损伤率为试验指标,以振动幅度、激振方式、振动频率为试验因素的数学模型,分析各因素对各指标的影响,获得最佳参数组合:振动幅度31.13 mm、激振方式上静下振、振动频率12.59 Hz。田间试验熟果采摘率为95.14%,未熟果误采率为4.61%,熟果损伤率为2.98%。研究结果可为后续机械化采收设备的设计和试验提供参考。

关键词：枸杞振动采摘激振方式脱落机理仿真响应面法

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核桃机械振动采摘枝干能量传递特性研究

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农业机械学报 2024年第12期55卷 221-230页

作者：靳文停赵金辉庄腾飞刘立晶赵恩龙杨学军中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083

为研究核桃树受到外部振动激励载荷作用下枝干振动动态特性,揭示机械振动采摘能量传递规律,建立核桃树-采摘机振动系统动力学模型,采用对称双偏心式核桃采摘机夹持主干的作业方式,并按照规定的路径和监测点安装三轴振动监测传感器的方... 详细信息

为研究核桃树受到外部振动激励载荷作用下枝干振动动态特性,揭示机械振动采摘能量传递规律,建立核桃树-采摘机振动系统动力学模型,采用对称双偏心式核桃采摘机夹持主干的作业方式,并按照规定的路径和监测点安装三轴振动监测传感器的方法进行田间振动能量传递试验,主干振动位移响应数据表明:受对称双偏心式激振时,核桃树主干运动过程发生摆动,沿夹持位置Z方向做往复运动。由三轴振动监测传感器获得的核桃树受迫振动枝干振动位移和动能幅值变化规律可知:核桃振动采摘过程中机械能转换为动能,从主干激振位置以能量波的形式向上枝条自由端传递,传递过程中各监测点处依次获得动能,传递距离越远,动能衰减越多。枝条在空间运动过程中发生摆动弯曲,使其在生长方向存在瞬间小范围可恢复性形变。由于枝组长度较短等因素的影响,其空间运动过程中上下摆动幅度大于左右摆动幅度,与枝条和侧枝空间摆动幅度规律相反。通过对激振频率13~30 Hz作业下最远端枝条受迫振动动能均值分析表明,采摘机在激振频率23~25 Hz作业时,试验核桃树最远端枝条所获动能均值最大。研究结果可为核桃主干振动式采摘机工作参数的选择和高效振动采摘关键技术提供理论基础。

关键词：核桃振动采摘能量传递

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手持摇枝式酸枣振动采摘装置设计与试验

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农业机械学报 2024年第9期55卷 194-204,215页

作者：刘洪杰李峻藤杨欣李建平王鹏飞河北农业大学机电工程学院保定071001 河北省智慧农业装备技术创新中心保定071001

针对酸枣收获过程中人工采收效率低、大型机械采收困难等问题,设计了手持摇枝式酸枣振动采摘装置。通过建立酸枣“果实-枝条”单摆动力学模型,分析受迫振动下果实脱落条件,求解动力学模型,确定影响酸枣采摘效果的主要影响因素为振动频... 详细信息

针对酸枣收获过程中人工采收效率低、大型机械采收困难等问题,设计了手持摇枝式酸枣振动采摘装置。通过建立酸枣“果实-枝条”单摆动力学模型,分析受迫振动下果实脱落条件,求解动力学模型,确定影响酸枣采摘效果的主要影响因素为振动频率、振幅、夹持位置;利用ANSYS仿真软件对酸枣植株模型进行自由模态响应与谐响应分析,结果表明:当振动频率为4~12 Hz、振幅为10~20 mm、夹持位置为0.3~0.7时,主枝、挂果枝位移明显且对树体损伤较小。为确定采摘装置最佳工作参数,以酸枣摘净率为评价指标,进行三因素三水平振动采摘试验,得到酸枣摘净率和各影响因素的数学回归模型,利用Design-Expert软件对试验数据和响应曲面进行分析优化,确定最佳工作参数组合为:振动频率5.91 Hz、振幅15.30 mm、夹持位置0.45,此时酸枣摘净率为93.33%,验证试验表明,酸枣摘净率为94.18%,与优化值接近,模型优化可靠。

关键词：酸枣振动采摘手持摇枝式参数优化

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轻简式油茶侧枝夹持振动采摘装置研究

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中国农机化学报 2024年第10期45卷 33-38页

作者：涂恒铭饶洪辉李涛童金杰王邦进刘木华江西农业大学现代农业装备重点实验室南昌市330045 江西省科学技术信息研究所南昌市330046

针对油茶树成林后立地条件复杂,采摘机械作业空间小,中、大型机械化采摘作业难等问题,基于油茶侧枝水平夹持振动采摘工作原理,设计一种轻简式油茶果侧枝夹持振动采摘装置。根据振动装置采摘原理与试验相结合的分析方法,建立油茶果振动... 详细信息

针对油茶树成林后立地条件复杂,采摘机械作业空间小,中、大型机械化采摘作业难等问题,基于油茶侧枝水平夹持振动采摘工作原理,设计一种轻简式油茶果侧枝夹持振动采摘装置。根据振动装置采摘原理与试验相结合的分析方法,建立油茶果振动力学模型,分析对油茶果采摘效果产生影响的主要因素。以树枝直径、激振机构振幅、频率为试验因素,将油茶果采净率和花苞损伤率作为试验指标,开展油茶果振动采摘试验。结果表明,激振机构振动频率对油茶果采净率、花苞损伤率影响均为最显著。当树枝直径为16 mm、激振机构振幅为40 mm、振动频率为16 Hz,对应的油茶果采净率为85.70%,花苞损伤率为4.45%,采摘效果最佳,基本符合采摘要求。

关键词：油茶果振动采摘振动力学模型侧枝夹持轻简式

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基于振动采摘的苹果树枝干动力学特性

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林业工程学报 2021年第3期6卷 120-126页

作者：刘晓雯郭彩玲唐山学院河北省智能装备数字化设计及过程仿真重点实验室河北唐山063000

利用合理频率实现苹果的振动采摘,可提高采摘效率,大大减轻苹果及枝条的损伤,有利于苹果的存储及运输。基于小变形理论,在欧拉-伯努利梁理论基础上,采用基于地面的三维激光扫描仪和基于标靶球的KD-trees-ICP算法,建立果树的动力学模型... 详细信息

利用合理频率实现苹果的振动采摘,可提高采摘效率,大大减轻苹果及枝条的损伤,有利于苹果的存储及运输。基于小变形理论,在欧拉-伯努利梁理论基础上,采用基于地面的三维激光扫描仪和基于标靶球的KD-trees-ICP算法,建立果树的动力学模型。应用有限元方法,建立苹果树枝干更精确的有限元模型并进行仿真分析,得到了苹果树固有频率及不同振动频率下不同直径枝条的频率响应曲线。研究结果表明:激振力作用下,枝条的振动具有一定的不相关性,且随着激振频率的增加,振动动能的传输更有效;通过模态分析,得到苹果树前12阶固有频率为1.92~5.35 Hz;谐响应分析中,把枝条归纳成Φ5~11 mm和Φ12~15 mm两种直径范围,并得到了两种直径范围枝条的最佳激振力频率分别为2.08和4.48 Hz。现场试验表明,不同直径枝条的共振频率与仿真得出的固有频率相对应,且数值很接近,最大偏差为3.7%,验证了仿真模型中除去二级枝条及其上苹果的简化处理的合理性及应用文中所述的仿真方法得到的最佳振动频率的准确性。研究结果可为苹果的振动采摘和采摘设备的研发提供理论基础。

关键词：振动采摘苹果树枝干动力学特性共振频率固有频率

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几种小浆果的振动采摘与气力输送参数试验研究

几种小浆果的振动采摘与气力输送参数试验研究

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作者：赵永超东北农业大学

学位级别：博士

小浆果口味好、营养物质丰富，深受大众喜爱。近年来，由于小浆果的经济效益较好，小浆果种植面积也在不断扩大，但是成熟期小浆果果实的采收主要是依靠人工采摘，劳动强度大、采收效率低、人工费用高;而且采收期短，采收期较难雇佣到... 详细信息

小浆果口味好、营养物质丰富，深受大众喜爱。近年来，由于小浆果的经济效益较好，小浆果种植面积也在不断扩大，但是成熟期小浆果果实的采收主要是依靠人工采摘，劳动强度大、采收效率低、人工费用高;而且采收期短，采收期较难雇佣到采摘作业人员，采收难的问题成为了制约小浆果产业发展的瓶颈。只有实现小浆果机械化采收才能进一步推进小浆果规模化种植，提高种植户的经济效益。因此，对小浆果采收机具的研究具有十分重要的意义。\n 针对我国目前小浆果人工采摘的现状，本文在小浆果振动采摘和气力捡拾输送方面展开研究。本文选择了8种常见的小浆果品种，在测试和分析小浆果成熟期结合力变化规律的基础上，设计和制作了小浆果振动采摘装置、小浆果捡拾输送装置，并对装置的性能进行试验，根据试验数据及计算机软件仿真结果对装置参数进一步优化;利用高速摄影技术对小浆果果实在振动采摘过程中的运行轨迹进行记录，分析了小浆果运行轨迹及变化规律。\n 本文主要研究内容和结论如下:\n (1)利用便携式推拉力计对所选择的8种小浆果成熟期内果实结合力变化情况进行了跟踪测试，并将测试得到的数据进行整理，对比分析结合力的变化规律。绘制了结合力分布直方图，直方图显示8种小浆果成熟期果实结合力95％分布区间各不相同。将测试期间的结合力绘制成随时间变化的折线图，显示各测试品种成熟期内果实结合力随时间均呈下降趋势。对部分试验品种在一天内进行两次结合力测试，结果表明上午、下午两次测试的结合力有显著性差异，下午结合力较大。对比测试期间晴天与阴雨天两种天气情况下结合力的数据，结果显示不同天气情况下结合力无显著性差异。对测试数据进行回归分析，结果表明测试天数、上下午两因素对结合力影响较为显著，天气情况和温度两因素对结合力影响不显著。\n (2)为了分析小浆果果实在采摘过程中的运动特性，本文设计和制作了小浆果振动采摘试验装置，利用该试验装置对小浆果果树进行振动采摘，同时使用高速摄影机记录小浆果果实运动轨迹。在试验数据中选取3颗分布较均匀的小浆果果实进行分析处理，分析结果表明:小浆果果实的运动轨迹成不规则的椭圆形;激振过程中小浆果果实从静止到稳定区存在一个过渡期，稳定区内小浆果果实水平与竖直方向均做往复运动。振动过程中，随着振幅增加，小浆果果实水平方向位移变大，果实运动速度值、加速度值变大;随着振动频率增加，水平方向位移变小，果实运动速度、加速度值变大。对水平与竖直方向位移进行频谱分析，振动采摘装置的激振频率与小浆果果实的位移主频一致。\n (3)为了获取不同情况下小浆果果实采摘率变化情况，将振动频率、振幅、激振时间、激振位置等做为影响因素，采取正交旋转中心组合方式，利用小浆果振动采摘装置对4种小浆果果树进行了振动采摘试验。试验结果表明:在振动频率、振幅、激振时间因素增加的情况下，4个测试小浆果品种的采摘率总体均出现上升的趋势;振动频率、振幅两因素对采摘率影响较大;激振时间、激振位置对测试品种采摘率的影响较小。对试验数据进行了优化处理，得到了4个测试品种在本试验条件下振动参数的最优组合。为了验证小浆果振动采摘装置的作业效率，以布劳德果实为试验对象，与人工采摘作业效率进行了试验对比，试验结果显示本文研制的小浆果振动采摘装置作业效率约为人工作业效率的3.24倍。\n (4)为了防止振动采摘过程中果实向外飞溅，本文设计了接果装置，使振动采摘的小浆果果实汇集在一定区域内。同时设计了小浆果捡拾输送试验装置，利用风机吸力完成果实的捡拾输送和清选作业。以布劳德果实为试验对象，对小浆果果实捡拾输送试验装置的清选效果进行了试验，清选效果良好，果实破损率也在试验设计范围之内。对小浆果捡拾输送试验装置输送管管径尺寸进行了参数优化试验，通过调整吸风机风量，获取不同管径、不同风速下小浆果果实的捡拾输送效率及果实破损率的变化情况。试验结果表明:3种输送管的输送效率与果实破损率随风速的增加而增大;φ32、φ40输送管输送效率与风速呈二次曲线关系，φ50输送管输送效率与风速呈三次曲线关系;3种输送管果实破损率与风速均呈二次曲线关系。对比3种输送管，随着风速的增大，φ40输送管输送效率增长速度加快、果实破损率增速放缓，经济性最好，φ40输送管更适用于小浆果捡拾输送作业。\n (5)以布劳德果实为试验对象，运用空气动力学原理分析计算出布劳德果实在捡拾输送作业中的适宜风速区间为5～73m/s;利用GAMBIT软件对小浆果果实捡拾输送装置进行建模和网格划分，并利用EDEM-FLUENT耦合软件进行模拟仿真试验。仿真结果显示:3种输送管（φ32、φ40和φ50）内部气压随气流流动方向逐渐降低;相同流量下φ40输送管的压降较大，输送效率较高。EDEM软件显示:在相同流量下，φ40输送管的果实所受最大合力突破临界点(5～

关键词：小浆果振动采摘气力输送捡拾装置风机吸力

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不同成熟度核桃振动采摘的最佳频率和振幅的研究

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农机化研究 2018年第9期40卷 28-33页

作者：吴道远苏继龙刘明财张政福建农林大学机电工程学院福州350002

以核桃果实的振动采摘为研究对象,运用Pro/E软件对核桃树体进行三维实体建模,模型重点是同时将果柄和果实加入实体建模中;进而把带有果实和果柄的树体,导入Workbench中进行模态分析,得到树体的固有频率和振型。然后,进行谐响应分析。在... 详细信息

以核桃果实的振动采摘为研究对象,运用Pro/E软件对核桃树体进行三维实体建模,模型重点是同时将果柄和果实加入实体建模中;进而把带有果实和果柄的树体,导入Workbench中进行模态分析,得到树体的固有频率和振型。然后,进行谐响应分析。在合适的树体激振高度,施加大小一定但频率不同的激振力,针对多个具有代表性的果柄处进行响应分析,从而得到振动采摘不同成熟度核桃,即果柄联接度不同时所对应的最佳采摘频率,为振动采摘机械的整体设计提供参考。

关键词：振动采摘成熟度果柄核桃

来源：评论

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桑葚振动采摘参数的试验研究

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农机化研究 2016年第10期38卷 183-186 212页

作者：丁红星李敏通彭俊刘志杰西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

我国大部分桑葚种植于山丘地区,存在采摘作业环境复杂、劳动强度大、人力支出费用高昂等问题。因此,必须对桑葚的脱落特性进行试验研究,探寻桑葚振动采摘的适宜参数,为实现桑葚的机械化采收提供指导,以此促进桑葚产业的健康发展。通过... 详细信息

我国大部分桑葚种植于山丘地区,存在采摘作业环境复杂、劳动强度大、人力支出费用高昂等问题。因此,必须对桑葚的脱落特性进行试验研究,探寻桑葚振动采摘的适宜参数,为实现桑葚的机械化采收提供指导,以此促进桑葚产业的健康发展。通过高速相机设备及东华动态测试系统对桑葚的振动脱落规律进行研究,探寻桑葚振动采收的最佳振动参数。试验结果表明:桑葚在振幅为18mm、转速为1 700r/min、主振频率为28Hz时,果实获得最佳的采摘率,且果树树体无损伤,无生果落果;过大的振幅将引起果树树干的剧烈振动,同时生果将随熟果一起脱落;过大的振动频率将对树体造成破坏,振动装置与树体的接触部位出现明显损伤;过小的频率或振幅所获得果实收获率较低。

关键词：桑葚动态测试系统振动采摘

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国外酿酒葡萄收获机振动采摘部件结构及应用现状

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江苏农业科学 2014年第3期42卷 335-337页

作者：李成松冯玉磊王丽红坎杂袁盼盼石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003

介绍了国外适于机械化收获的酿酒葡萄栽培架式的特点,并对其相应收获机振动采摘部件的类型及结构特点进行了阐述;着重对中枢型振动采摘部件的结构形式、特点及改进方式进行了分析,提出了在双点支撑式中枢型的基础上,采用改变肋条形状,... 详细信息

介绍了国外适于机械化收获的酿酒葡萄栽培架式的特点,并对其相应收获机振动采摘部件的类型及结构特点进行了阐述;着重对中枢型振动采摘部件的结构形式、特点及改进方式进行了分析,提出了在双点支撑式中枢型的基础上,采用改变肋条形状,驱动部分后置改进方式对采摘部件进行重新设计的建议,以满足我国具有宽行、穗多等特点的酿酒葡萄的采摘,为葡萄收获机国产化研究提供一定的参考依据。

关键词：酿酒葡萄收获机振动采摘应用

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轻简式油茶果振动采摘装置的设计与试验

轻简式油茶果振动采摘装置的设计与试验

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作者：涂恒铭江西农业大学

学位级别：硕士

针对丘陵山地油茶成林后立地条件复杂,机械化采摘作业空间小,中、大型采摘机械通过性较差,便携式采摘装置质量较重,且人难以长时间持续操作等问题,通过对油茶生物力学特性研究及振动采摘原理分析,采用油茶侧枝水平夹持振动采摘工作原理... 详细信息

针对丘陵山地油茶成林后立地条件复杂,机械化采摘作业空间小,中、大型采摘机械通过性较差,便携式采摘装置质量较重,且人难以长时间持续操作等问题,通过对油茶生物力学特性研究及振动采摘原理分析,采用油茶侧枝水平夹持振动采摘工作原理,本文设计了一种轻简式油茶果振动采摘装置。在Solidworks软件中建立了轻简式油茶果振动采摘装置模型,利用ADAMS软件对振动采摘装置-油茶树刚柔耦合模型进行了加速度仿真分析,并通过试验进行验证。研制振动采摘样机并进行户外采摘试验,试验确定了最优参数组合下油茶果采净率和花苞损伤率。主要研究内容与结论如下: （1）通过对长林18号、40号、赣无1和赣无2等四个品种油茶果和花苞物等油茶基本生物特性参数进行测定,四个品种油茶果脱落力集中在4.47～20.93N范围,花苞脱落力则在1.40～5.35N范围内,表明两者脱落力分布范围重叠较小,含水率对长林18号油茶果脱落力具有一定影响。通过对所建立的振动采摘动力学模型进行分析,得出了影响油茶果脱落的主要因素为油茶枝条直径、振动频率和振幅。（2）依据油茶生物力学特性,结合振动采摘原理确定了轻简式振动采摘装置总体设计方案,阐明了振动采摘装置主体结构和工作原理,对振动采摘装置往复运动机构、夹持爪、棘轮拉紧机构等关键部件进行了设计。通过夹持机构夹持范围对棘轮拉紧机构钢丝绳行程进行了计算,得出中空拉销套行程为0～6mm,棘轮齿数为8。并对动力输出机构和传动机构进行了选型,选用了手推车架作为行走装置,操作人员自重提高了装置的稳定性,符合轻简式振动采摘设计思路。（3）利用ADAMS软件对建立的振动采摘装置进行加速度单因素仿真试验,仿真结果表明,采摘装置的振动加速度在125～300m/s2范围内,基本满足油茶果脱落加速度要求;振动采摘装置-油茶树刚柔耦合模型仿真结果表明,油茶枝条直径、振动频率及振幅为影响油茶枝振动加速度的主要因素。通过对耦合模型进行实地试验,结果表明:振动采摘装置各作业参数条件下对油茶枝所产生的振动加速度变化范围与仿真结果一致。（4）完成了轻简式油茶果振动采摘装置样机研制,对长林18号油茶开展了采摘试验。试验以油茶果采净率和花苞损伤率作为评价指标,正交试验结果表明:对油茶果采净率产生影响的主要因素中,按重要程度从大到小依次为振动频率、树枝直径和振幅;对花苞损伤率产生影响的主要因素为振动频率和振幅。利用Design-expert软件对采摘试验结果进行分析并优化目标参数,得到采摘装置最优作业参数组合为枝条直径16mm、振幅40mm、振动频率16Hz,对应的油茶果采净率为84.92%,花苞损伤率为4.27%。

关键词：油茶果振动采摘侧枝夹持耦合仿真轻简式

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