側翼折展式小型林果收集裝置的設計與分析.pdf

1、林果多分布于亞熱帶、熱帶氣候區(qū)，多生長于山地、丘陵地區(qū)。隨著人們對林果需求量的增大以及我國對林業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的調整，林果的平地化種植得以推廣。隨著經(jīng)濟生活水平的提高，人力成本不斷增加，林果收集的人力化作業(yè)方式不斷向機械化作業(yè)方式轉變。本文以適應小型林果的機械化收集為目標，以國內(nèi)外現(xiàn)有林果收集設備為基礎，以空間折展機構為切入點，以山核桃樹體生長環(huán)境為例，進行了側翼折展式小型林果收集裝置的設計分析、參數(shù)優(yōu)化、樣機的加工制造、組裝調試、實驗測試環(huán)

2、節(jié)。期間具體工作內(nèi)容如下：
　　1.以浙江省臨安市山核桃種植基地為依托，對山核桃樹體種植發(fā)展趨勢及矮化山核桃樹體平地種植環(huán)境進行深入的調查研究，分析不同樹齡的山核桃樹體生長狀況，了解大多數(shù)山核桃樹體生長高度及冠幅情況，確定側翼折展式小型林果收集裝置的基本設計參數(shù)，分析其適用范圍。以山核桃種植趨勢為導向，將矮化山核桃樹體的平地種植作為重點研究對象，確定其樹體種植情況為：行間距為2m-2.5m，樹干直徑0.07m-0.24m，主要落果

3、枝條分布直徑1.5m-3.7m，樹冠距地面高度1.5m-2.8m。
　　2.根據(jù)對已有林果收獲機械的分析研究，并對空間折展機構進行改進性設計，設計出側翼折展式小型林果收集裝置，確定該裝置分為側翼折展機構、升降機構、移動合攏機構三個部分。主要對其核心機構——側翼折展機構進行了運動學和動力學分析，并對其桿件進行尺寸優(yōu)化，運用Matlab軟件進行優(yōu)化程序的編寫?；跅U件尺寸的限定條件，得到桿件優(yōu)化尺寸。根據(jù)上述結果，完成側翼折展機構三維

4、模型，運用有限元分析軟件分析該結構在山核桃下落撞擊過程中應力變形情況，判斷其強度、變形量是否符合要求。運用ADAMS軟件進行該機構的動態(tài)仿真，得到其仿真曲線及折展裝置的驅動力矩為2.64N·m，并將其仿真曲線與理論曲線進行對比，計算確定整個機構為雙半圓三分型機構。
　　3.進行樣機的加工、制造、調試，并對其進行折展性能測試及承接率測試。利用Phantom v5.1高速攝影機捕捉側翼折展機構末端點的折展軌跡，將其與理論軌跡、仿真軌跡