開題報告--振搖式水果采摘機設計

《開題報告--振搖式水果采摘機設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《開題報告--振搖式水果采摘機設計（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 1．本課題的研究意義 目前，我國水果收獲主要靠人工手摘和借助云梯、采果刀等簡單工具輔助采收。水果采收機械的研究在我國仍處于起步階段，未見成熟先進的實用機具報道。目前，隨著林果的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，依靠人工采收的方式已經(jīng)不能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需要。針對我國人工采收效率低、勞動強度大、成本高的生產(chǎn)實際，需要設計一種專門針對水果采摘機的收獲機具，做到工作穩(wěn)定可靠,，采凈率高且不傷樹的特點。以滿足當前果園產(chǎn)業(yè)的需要，促進水果采摘是一項勞動投入量很大的作業(yè)，有些水果因成熟期不一致，需要多次采摘才能完成收獲;而有些作為鮮食或作為加工用途的果品，因市場對于果實外觀要求較

2、高，不能有碰傷、刮傷、壓裂等機械損傷，采收這些水果時必須小心翼翼:另外，水果收獲是在離地面有3~5m高的空中作業(yè)，以上原因決定了水果采摘是一項費時、費工、費力的作業(yè)。人工采收水果的速度緩慢，大面積發(fā)展水果種植時，必須要依靠機械化來提高采摘效率。據(jù)有關資料介紹，有些鮮食水果的采收用工量較大，約占水果生產(chǎn)總用工量的50%以上,導致特色果品的生產(chǎn)成本過大，不能滿足向果品加工企業(yè)提供數(shù)量充足、質(zhì)量優(yōu)越、價格相對低廉的原料，這樣極不利于企業(yè)直接參與市場競爭。振搖式采收設備的研究，就是針對采摘時的要求進行設計的采摘機械，水果機械化收獲對提高收獲效率，降低收獲作業(yè)成本，做到適時收獲，減少收獲過程中造成的機械

3、損，保證水果質(zhì)量，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化、標準化具有重要現(xiàn)實意義。 目前果園的機械式采摘主要有振搖式、撞擊式和切割式三種類型。振搖式是利用外力使樹體或樹枝發(fā)生振動或振搖，使果實產(chǎn)生加速度，在連接最弱處與果枝分離而掉落。撞擊式是撞擊部件直接沖撞果枝或敲打牽引果枝的棚架振落果實。切割式是將樹枝或果柄切斷使果實與果樹分離的方式，又分為機械切割式和動力切割式。 國內(nèi)在林果采摘及林木種子采收方面的技術和手段比較落后，更多還是依靠人工上樹采摘，不僅存在極大的安全問題，而且對樹木的損傷也非常嚴重。我國對于振動式采收機的研究始于上世紀80年代。1983年，東北林業(yè)大學研制了由集材拖拉機驅(qū)動的搖樹采種機，但

4、由于能耗高、效率低、對樹木損傷大，從而并沒有在林業(yè)發(fā)展上得到推廣和應用;1985年，南京林業(yè)大學研制了由CH25型鏈鋸發(fā)動機驅(qū)動的南方杉木振動采種機，由于使用的局限性和機構設備設計的不完善振動器在樹上的安置點太低，也未能得到大范圍的推廣應用。到了21世紀是農(nóng)業(yè)機械化向智能化方向發(fā)展的重要時期。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模化、多樣化和精確化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)要求逐漸提高，許多作業(yè)項目都是勞動密集型工作，再加上國家政策的要求，保證作業(yè)質(zhì)量成為關鍵問題;同時，工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展迅猛，農(nóng)業(yè)勞動力將逐漸向社會其他產(chǎn)業(yè)轉移;隨著人口的老齡化和農(nóng)業(yè)勞動力的減少，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本也相應提高，這樣大大提高了產(chǎn)品的市場競爭力。果品采摘作

5、業(yè)是水果生產(chǎn)鏈中最耗時、最費力的一個環(huán)節(jié)。采摘作業(yè)季節(jié)性強、勞動強度大、費用高，因此保證果實適時采收、降低收獲作業(yè)費用是農(nóng)業(yè)增收的重要途徑。由于采摘作業(yè)的復雜性，采摘自動化程度仍然很低。 2．本課題的基本內(nèi)容 本論文所研究的內(nèi)容是針對水果種植面積大果園采收困難的現(xiàn)實問題而設計的一種振動式水果采摘設備。此設備基于振動原理，其振動動力用電動機驅(qū)動，通過偏心輪機構實現(xiàn)振動。適用于規(guī)?；N植小顆粒的水果采摘，其集電動機，振動桿等關鍵部位的設計制作于一體。此機設備使用便捷，適用性強能有效的提升果農(nóng)的采摘效率。實現(xiàn)果農(nóng)豐收盈利。 總體結構設計： 采摘機是由振動機構輸出動力，采摘伸縮結構、采摘果

6、樹夾持機構、回收果實裝置等一系列的裝置配合完成水果的采摘工作。 振動機構：振機構采用曲柄連桿式機構，曲柄在進行圓周運動過程中帶動連桿作往復運動產(chǎn)生振動激振力。 采摘伸縮結構：采摘臂結構運動相當人的手臂，實現(xiàn)自動伸縮、旋轉并且其動作精確、靈活性較高，目前已在工業(yè)機器人領域得到廣泛應用，如焊接機器人、搬運機器人和裝配機器人，因此，林果采摘機采摘臂適宜選用關節(jié)型結構。 采摘果樹夾持機構：夾具開閉距離范圍較大，能夾住不同直徑大小的樹木;能沿著與樹干生長方向相垂直角度夾緊樹木;夾緊力大小適宜，夾緊樹干的同時盡量減少對樹干表皮損傷； 回收果實裝置設計：回收接載裝置主要用于對掉落的林果進行減速和收集

7、，并裝入合適的容器中運輸出果園。前提要保證果品的質(zhì)量，盡可能的減少損傷。 本論文的研究內(nèi)容如下： （1）分析振動機構，電動機等關鍵部位的工作原理，研究確定整機的總體設計方案。 （2）分析采摘設備主要核心工作部件的結構原理對其進行選型和計算。 （3）通過Pro/E三維繪圖軟件建立采摘裝置的三維模型，并利用仿真軟件對其進行運動軌跡分析完成水果采摘機的設計。 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 3．本課題的重點和難點 重點： (1）設計的振搖式水果采收設備相對其他水果采取機具有操作靈活多變，采摘具有選擇性，對果樹本損傷小，成本低等。 (2）振搖式采收設備，使原本的低效率的采果有

8、了一定的提高，并且降低了采摘的人工成本，在采摘速度上畢人工采摘有了顯著的的提高。 難度： 本設計研究的是多種水果采摘設備，所以對采摘機的適用性要求強，能夠滿足多少水果的采摘工作。 4．論文提綱 1 緒論 1.1研究的背景及意義 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 水果采摘設備的設計 2.1總體方案設計 2.1.1設備結構原理 2.1.2設備工作原理 3.采摘主要部分設計 3.1采摘伸縮結構 3.2采摘果樹夾持緊束機構設計 3.3果實回收裝置結構設計 4 動力輸出振搖機構設計 4.1動力選擇 4.2振動機構 結論 ? 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 5．參考

9、文獻 [1]張恩銘,張新星,陳葉葉,陳席國,吳成成,李治丹.智能采摘機視角下的切割技術研究現(xiàn)狀及展望[J].南方農(nóng)機,2021,52(05):12-14. [2]呂怡秋,楊葉.我國果園機械采摘與分級研究進展[J].農(nóng)村實用技術,2020(10):107-108. [3]尹遜春. 振動式核桃采摘機的設計與優(yōu)化[D].哈爾濱商業(yè)大學,2020.DOI:10.27787/ki.ghrbs.2020.000338. [4]劉遠力. 抗傾覆香蕉采摘整機的設計與研究[D].福建農(nóng)林大學,2020.DOI:10.27018/ki.gfjnu.2020.000132. [5]鄧祥豐. 菠蘿采摘機關鍵

10、部件的設計與分析[D].成都大學,2020.DOI:10.27917/ki.gcxdy.2020.000025. [6]桑勇,楊琦,王瓊,朱戰(zhàn)勝,張家熹.一種機電網(wǎng)綜合設計的水果采摘機[J].湖南文理學院學報(自然科學版),2020,32(01):44-50+54. [7]張宸赫. 一種蘋果采摘機的設計與研究[D].成都大學,2020.DOI:10.27917/ki.gcxdy.2020.000083. [8]劉通,宋琦,梁甜甜,段佳明,孫鴻鵬.小型高效菠蘿采摘機的機械結構設計[J].吉林化工學院學報,2019,36(11):47-49.DOI:10.16039/22-1249.2019

11、.11.011. [9]薛棟,錢偉,陳世淋,王書賢.某水果采摘機振動機構的設計與分析[J].輕工科技,2019,35(10):37-38+42. [10]李伯陽. 基于機器視覺的梳擺式荔枝采摘機研究[D].華南農(nóng)業(yè)大學,2019.DOI:10.27152/ki.ghanu.2019.000409. [11]駱愛學. 小型果樹采摘機改良設計的研究[D].天津科技大學,2019.DOI:10.27359/ki.gtqgu.2019.000721. [12]翟宇坤. 一種山楂采摘機的機構設計與運動分析[D].延邊大學,2018. [13]楊益彬. 交錯梳排式荔枝采摘機的設計與試驗[D].華南農(nóng)業(yè)大學,2017. [14]張?zhí)姨? 基于可拓設計的無人機水果采摘的結構設計[D].廣東工業(yè)大學,2016. [15]張俊昌. 菠蘿自動采摘機的優(yōu)化設計與分析[D].仲愷農(nóng)業(yè)工程學院,2014. ? 6．研究進度 ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?