鲜食玉米柔性采摘低损集穗收获割台设计与试验

【目的】设计一种鲜食玉米柔性采摘低损集穗收获割台,为鲜食玉米机械收获减损提供参考。【方法】设计一种两级过渡切削式拉茎辊,对摘穗过程进行运动学分析,拉茎辊与拨禾带尺寸及工作参数范围及切削式拉茎辊中心距取值范围91.65~107.00 mm,基于Hertz-Mindlin with bonding接触模型的离散元仿真分析拉茎辊中心距合适值在102 mm左右及拉茎辊采用交错刀式装配,以便有效减少因茎秆被扯断导致含杂率高。测试两种不同材质橡胶拨禾带耐疲劳性及橡胶拨禾带主要失效形式。【结果】设计了一种柔性采摘低损集穗收获割台,橡胶拨禾带主要失效形式为内圈传动齿磨损、拨禾带体断裂和外圈拨禾齿疲劳开胶,加氧化锌的丁腈橡胶拨禾带有更好抗磨损和抗疲劳性能。有效防止了因果穗磕碰搅龙叶片导致的籽粒损伤,在试验中籽粒破损率减小了0.08%。机器前进速度为7.2 km/h,拉茎辊中心距为103 mm,拉茎辊转速为700 r/min时作业效果最好。【结论】优化后试验平均籽粒破损率为0.368%,平均含杂率为0.43%,优于行业标准。

一种柔性采摘机械臂的运动学分析与仿真

针对刚性机械臂在果蔬采摘作业中的不足,设计了一种结构简单、运动灵活的柔性采摘机械臂。首先,基于等圆弧假设建立了柔性采摘机械臂的运动学模型,对其进行了从关节空间到操作空间和从驱动空间到关节空间的正、逆运动学分析以及各柔性关节之间的解耦分析。然后,利用MATLAB软件对柔性采摘机械臂的运动学模型进行了数值计算,同时利用ADAMS软件建立柔性采摘机械臂的虚拟样机模型,选用与理论分析相同的工况开展运动学仿真,验证了理论分析结果的准确性。仿真结果表明,该柔性采摘机械臂可实现灵活、协调运动。研究结果可为后续柔性机械臂的运动控制提供依据。

吸摘式水果采摘包装一体机的设计

针对高枝水果采摘作业复杂、季节性强,人工采摘效率低、劳动量大并且易损伤果实的问题,设计了一款吸摘式柔性水果采摘包装一体机。介绍了一体机的结构组成和工作原理,并对采摘机构和包装机构等关键部件的设计进行了说明。该一体机能够辅助人工进行柔性采摘,降低了采摘阶段和初次运输阶段的伤果率,并自动完成网袋包装,节省了人力物力,具有广阔的应用前景。

鲜食玉米低损伤收获装置的设计与试验

鲜食玉米在收获时期含水量较高,因此,对机械化采摘装置有较高的要求,传统玉米收获机用于鲜食玉米收获会造成玉米籽粒破损率较高的问题,因此,研制适用于鲜食玉米收获装置对于提高我国鲜食玉米生产效率具有重要意义。以鲜食玉米柔性采摘技术为突破点,在分析鲜食玉米损伤机理的基础上提出一种鲜食玉米低损伤收获装置,研究结果对于提高我国鲜食玉米产业的发展提供技术参考与理论借鉴。

可变地隙自走式红枣收获机设计与试验

为提高自走式红枣收获机的采收率,针对南疆矮化密植红枣种植现状,设计了一种新型的可变地隙自走式红枣收获机。介绍了该机的整机结构和工作原理。研制了可变地隙底盘、柔性采摘机构、鱼鳞式柔性导流机构和风力辅助式清选输送机构,实现了对红枣的采摘、输送和清选。开展相关试验,试验结果表明,整机工作可靠稳定,地隙高度为0. 15 m时,采净率> 95%,能够满足果农对红枣采收的要求。