单轨道山地果园运输机齿条齿形优选

为减小单轨道山地果园运输机能耗及提高运输效率,该文基于动力学理论建立了运输机驱动轮与轨道齿条啮合的动力学模型,并设计、加工制造了链轮齿形齿条、销轮齿形齿条、摆线齿形齿条。以运输机驱动轮旋转角速度、轨道坡度、齿条齿形为考察因素,以驱动轮与不同齿形齿条啮合时所需提供的驱动扭矩为评价指标,探究齿条齿形对单轨道山地果园运输机力学性能的影响,得到在相同条件下驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩最小,且波动幅度最小。在驱动轮转速为+88.08 rad/s、轨道坡度分别为+0?、+6?、+12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小33.82%,33.45%,21.59%;在驱动轮转速为-88.08 rad/s、轨道坡度分别为-0?、-6?、-12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小35.55%,27.24%,30.43%。试验结果表明,链轮齿形齿条综合性能最优,较圆弧齿形齿条更适宜用于单轨道山地果园运输机的轨道运输中。该研究为单轨道山地果园运输机轨道的结构优化设计提供了参考。

自走式单轨道山地果园运输机力学仿真与试验

为研究自走式单轨道山地果园运输机轨道齿条齿形和工作参数对运输机力学性能的影响,基于动力学理论和Hertz理论的Impact函数模型,建立运输机驱动轮与轨道齿条啮合的虚拟样机模型。选取齿条齿形、轨道坡度、驱动轮转速为评价指标,设计虚拟正交试验,结果显示:影响运输机作业力学性能的主次顺序为齿条齿形>轨道坡度>驱动轮转速,相同条件下链轮齿形齿条性能最优。台架试验结果表明,在轨道坡度分别为+0°、+6°、+12°,驱动轮转速为+88.08rad/s时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时所需扭矩较圆弧齿形齿条分别减少33.82%、33.45%、18.36%,验证了模型仿真分析的正确性。

柑橘园仿形割草机切割器的设计与试验

针对山地柑橘园地形地貌复杂、一般刀盘难以作业的问题,设计了一种柑橘园仿形割草机切割器,该切割器采用让刀设计,具有避障功能,可降低障碍物对刀片的损害。通过理论分析和优化设计,建立甩刀对数螺线函数模型。通过台架试验和综合评分法分析得出切割器的最佳组合参数为:刀盘转速为1 900 r/min、刀刃长度为72 mm、刀片数量为4。试验结果显示,与正交试验组中最优值相比,切割器峰值扭矩降低0.38%,一次切割整齐率上升5.43%,所设计的柑橘园仿形割草机切割器满足山地柑橘果园的除草要求。

一种背负式电动果枝修剪机的设计与试验

设计一种背负式电动修剪机,对锯切过程进行动力学和运动学分析,建立基于功率和扭矩的函数模型。以修剪功率、扭矩和切口质量为指标,利用理论分析选出主要影响因素,进行混合正交试验,采用极差分析和方差分析,对最优组合参数进行预测。通过锯盘台架试验,得出修剪机工作时的最佳组合参数为,锯盘齿数为40、直径为180mm、转速为2000r/min。利用优化后试制的修剪机对直径为30mm的柑橘树枝进行验证性试验,结果表明,平均切口质量降低2.8%、扭矩降低0.3%、功率上升2.6%,变化均较小,验证了台架试验的合理性和有效性,此参数组合能有效降低修剪功率,满足修剪要求。

双边齐切式柑橘修剪机设计

针对当前柑橘果树一般采用交替结果模式从而需要对柑橘果树进行整行齐切的问题,设计了一种符合规范化果园修剪需要的空间可调双边齐切式柑橘修剪机。锯切台架试验表明,锯片转速为3 000 r/min、进给速度为0.6 m/s时,锯切能耗和修剪效果最佳。柑橘修剪机修剪宽度调节范围为1.6～2.4 m,修剪高度调节范围为2.0～2.5 m。功能展示表明,修剪机在不同修剪形状下进行齐切作业,修剪机最大漏割率为10.1%,最小漏割率为3.5%,修剪合格率高于88%,修剪树形和断面符合农艺要求。