核桃采摘机的设计与试验

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1、论文分类号：2学fe代码：10708学号：1205028L"SHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY硕士学位论文ThesisforMaster'sDegreelljlsss位论文使用授权的声明原匍性声明本人迄重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。

2、论文作者签名：i'jy%日期：2015年/月关于学位论文使用授权的声明本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研宄所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：^,蹄师签名

3、：4个卞^期：2015年/月申请工学硕士学位论文论文题目：核桃采摘机的设计与试验学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机电工程学院硕士生：刘梦飞导师：郑甲红教授2015年5月WalnutPickingMachineDesignandExperimentAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineerin

4、gScienceByMengfeiLiuSupervisor:Pro.JiahongZhengMay2015核桃采摘机的设计与试验摘要我国是核桃种植、生产和消费大国，核桃采收处理一直是影响核桃产业化、规模化发展的绊脚石。本课题是以陕西省科技厅科技统筹创新工程计划项目（项目编号：2012KTZB02-02-03）和陕西省教育厅产业化项目（项目编号：14JF003）为支持，对核桃采摘机理进行研究。核桃采摘作业是核桃生产全过程的重要环节，为了提高采摘效率、降低劳动成本，本文针对我国山坡、丘林、密植矮化模式的核

5、桃种植特点，研发设计了一种体积小、重量轻、结构简单、操作简便、工作可靠、效率高的振动式核桃采摘机。首先，通过分析树木不同力学模型，进行合理假设和简化后建立核桃树力学模型、采摘机—核桃树系统振动动力学模型以及核桃振动力学模型，对比分析了在双轴和单轴激振装置产生不同形式激振力的作用下，系统的稳态响应（树体受迫振动的位移、速度、加速度和相位差）。结果表明：树体受迫振动稳态响应的位移、速度和加速度均按周期性变化；影响核桃和树体振动的关键因素是激振频率、振幅和加速度；双轴产生的激振力让树体在一个方向上做来回振动，

6、单轴产生的激振力让树体做近似于圆周振动；单轴比双轴产生的激振力对树体振动影响更大。其次，通过实际测量统计核桃树体的结构尺寸。运用CREO建立核桃树体的三维模型并导入到Workbench中进行模态分析，得出核桃树体的固有频率和振型；在激振力大小、作用高度相同的条件下，建立双轴和单轴不同形式激振力作用下树体的振动仿真，得到树体振动的位移和加速度，验证了单轴比双轴产生的激振力更有利于核桃的振动采摘；分析不同夹持高度、不同激振力、不同激振频率作用下树体的振动响应，得出在激振频率为19-21Hz、夹持高度在800

7、-1000mm范围内树体振动加速度和振幅都比较大。再次，基于农机与农艺相结合、机械设计和机械振动理论，确定振动式核桃采摘机总体设计方案，对各部分零部件进行设计、计算和校核；运用CREO建立采摘机各部分的三维模型并装配；运用Workbench对采摘机的关键零部件进行有限元分析和结构优化，保证设计、加工的采摘机工作可靠性和安全性，试制样机。最后，通过运用江苏东华DH5922动态测试分析系统进行采摘机工作过程中的振动动态测试实验，找出实际采摘过程中的最佳激振频率和夹持高度。统计在实际采摘过程中的采摘率，得出在

8、激振频率为19-21Hz，夹持高I度在800mm-1000mm范围内，采摘率达到90%左右，验证了仿真分析的结果，指导了采摘参数的选择。关键词：核桃，采摘，仿真，设计，试验IIWalnutPickingMachineDesignandExperimentABSTRACTChinaisabigcountryofwalnutcultivation,productionandconsumption.Walnutharvestprocessingi