2265 棒桿式紅棗收獲裝置的設計

2265 棒桿式紅棗收獲裝置的設計,棒桿式,紅棗,收獲,收成,裝置,設計 棒桿式紅棗收獲裝置的設計開題報告1 課題研究的意義果園收獲作業(yè)是果園生產(chǎn)全過程中最重要的環(huán)節(jié)，林果采收勞動強度大，用工量多。傳統(tǒng)的人工采收方法，每公頃需要幾百個工時，占果園生產(chǎn)過程中用工量的 50%左右，費時費力且成本高。目前，隨著特色林果，尤其是紅棗等林果的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，依靠人工采收的方式已不能滿足紅棗等產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需要。針對我國尤其是林果采收機械的研究現(xiàn)狀和林果業(yè)機械化發(fā)展的新形式要求，研究設計機械振動式林果采收機，對提高我國林果收獲機械化水平具有重要意義。2 現(xiàn)狀及分析2.1國外紅棗收獲機械發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)摘棗原理不同采棗機械主要有兩大類：一類是氣力振動采收機；另一類是機械振動采收機。機械振動采收機又可分為兩種，一是機械推搖采收機，另一種是機械撞擊采收機， 目前，國外用得最多的是推搖式采收機。氣力式振動采收該機雖然功率消耗大，對樹葉有損傷，但摘棗效率較高，可達90%以上，收獲漿果可提高工效2～3倍。當前，國外一些發(fā)達國家紅棗收獲基本上采用機械化，紅棗收獲多采用振動采收機。目前，國外使用的振動采收機的功率可達 26.7 kW，其振動頻率一般為 900～1200 次，振幅為 18～45 mm，可以提高勞動生產(chǎn)率 4～7 倍。主要用途采收棗等果樹。2.2 國內(nèi)紅棗收獲機械的發(fā)展現(xiàn)狀目前，我國紅棗收獲主要靠人工手摘和借助簡單工具輔助，如云梯和采果刀等紅棗，勞動強度較大，用工量很多。采收整體技術(shù)水平較低，在操作上都為手動控制。采收機械的研究在我國仍處于起步階段，尚未見成熟先進的實用機具報道。當前,機械采收的方法主要有振搖法和梳刷法。其中,振搖法是應用最多的一種方法, 適用于采收大多數(shù)干果、堅果和部分鮮食水果；而梳刷法適用于采收草莓、葡萄等漿果。兵團應根據(jù)林果生產(chǎn)實際,從易于實現(xiàn)機械采收的紅棗、核桃等特色干果的收獲入手, 研發(fā)基于振搖原理的干果收獲機具。農(nóng)墾科學院農(nóng)機研究所已首次從意大利引進了一臺干果收獲機成套設備, 并于2007年9 月在哈密農(nóng)十三師火箭農(nóng)場進行了紅棗、核桃機械采收的適應性試驗, 效果較好。自 2008 年開始，農(nóng)墾科學院機械裝備研究所經(jīng)過反復研究，終于成功研制出了“4YS-24 紅棗收獲機 ”。該紅棗收獲機每小時可采摘 50 棵棗樹，采凈率達到 91.5% ，工效提高了 10 倍左右，而人工采摘紅棗每小時只能采摘 5 棵棗樹?？偟膩碚f,兵團以及國內(nèi)林果業(yè)機械化發(fā)展步伐緩慢,林果業(yè)生產(chǎn)過程機械化作業(yè)大部分尚處于空白階段。2.3 國內(nèi)外研究存在問題（1）結(jié)構(gòu)復雜，安裝、拆卸不方便，操作不便。（2）采用機械振動的方式采收紅棗，其偏心振動頻率高、振幅小，按要求正確操作，不會對果樹造成損傷。 （3）生產(chǎn)率較低，采凈率低，范圍不廣。2.4 研究的內(nèi)容與方法根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的紅棗收獲機研究現(xiàn)狀與矮化密植模式的特點急需開發(fā)適于結(jié)構(gòu)簡單，采摘效果好，對紅棗損傷少棒桿式紅棗收獲裝置。該課題的主要研究內(nèi)容有：依據(jù)棒桿式紅棗收獲裝置的特點，設計出棒桿式紅棗收獲機，并利用AutoCAD、Solidworks 等軟件進行繪圖與實體繪制。設計出棒桿式紅棗收獲機整體結(jié)構(gòu)主要由動力設備、機架、果樹振搖裝置、行走裝置、除雜與收集裝置等組成，動力設備提供動力，使整個收獲裝置向前行走，機架負責連接果樹振搖裝置，果樹振搖裝置夾住果樹以一定的頻率搖晃果樹，使果實下落，除雜與收集裝置負責收集與除雜工作。討論分析了收獲機的基礎參數(shù)，參考動力設備參數(shù)，既要保證工作要求，又要盡量減小功率消耗。根據(jù)選定的有關(guān)參數(shù)，由經(jīng)驗公式計算出收獲機移動所需的功率，根據(jù)該功率選擇合適的動力設備。該課題應用的研究方法：理論設計、繪制模擬樣機圖并進行仿真模擬。既要保證工作要求，又要盡量使其結(jié)構(gòu)簡單。2.5 預期目標（1）整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸方便，機動性好。（2）機器操作方便、工作穩(wěn)定可靠。（3）采用機械振動的方式采收紅棗，其偏心振動頻率高、振幅小，不會對果樹造成損傷。（5）采凈率較高，總損失率小，采收對象范圍可適當延伸。3 重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的紅棗收獲機設計適用于矮化密植模式的棒桿式紅棗收獲裝置，要求結(jié)構(gòu)簡單，采摘效果好，對紅棗損傷少。（1）選擇合適配套動力，設計工作裝置、收集除雜裝置和行走裝置。（2）運用 AutoCAD 繪制二維裝配圖和零件圖。（3）利用 Solidworks 繪制三維圖。4 工作條件及解決方法塔里木大學位于南疆中心位置，區(qū)域優(yōu)勢明顯。生產(chǎn)建設兵團紅棗種植面積有 90萬畝，為設計開展提供了便利的外部條件。塔里木大學有良好的硬件與軟件設施，這些都為課題的實施提供了保障。5 工作方案及進度第 1～2 周 查閱相關(guān)文獻，撰寫開題報告。第 3～4 周 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的紅棗收獲機確定棒桿式紅棗收獲裝置的總體設計方案，繪制總體結(jié)構(gòu)簡圖。第 5～6 周 根據(jù)工作要求，計算并查閱相關(guān)手冊，選擇和設計各零部件。第 7～9 周 運用 AutoCAD 軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。第 10～11 周 運用三維設計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真。第 12 周 從工藝性能，經(jīng)濟性能，實用性能等方面對產(chǎn)品進行綜合評價、校核、修正。第 13 周 完成設計說明書。第 14 周 整理材料，準備答辯。參考文獻[1] 湯智輝 ,賈首星 ,沈從舉,孟祥金,周艷. 兵團林果業(yè)機械化現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 農(nóng)機化研究,2008,(11). [2] 吐魯洪,阿依木妮莎,杜英．國外果樹振動采收機[J]. 農(nóng)機化 ,2004(3):54-56. [3] 丁志祥．國外果園的機械采收[J]. 世界農(nóng)業(yè),1995,(9):21-22.[4] 湯智輝 ,沈從舉,孟祥金,賈首星,周艷,鄭炫. 4YS-24 型紅棗收獲機的研制[A].2010 國際農(nóng)業(yè)工程大會現(xiàn)代農(nóng)機新技術(shù)應用研討會分會場論文集[C], 2010.[5] 湯智輝,沈從舉,孟祥金,賈首星,周艷,鄭炫. 4YS-24 型紅棗收獲機的研制[J].農(nóng)機化,2010,(1).[6] 鄧玉珍. 4YS-24 型紅棗收獲機[J].農(nóng)業(yè)機械,2010,(3).[7] 湯智輝,賈首星,沈從舉,孟祥金,周艷. VIBROLIV 干果采收機的引進與試驗[J].農(nóng)機化,2009,(04).