椰果采收机械化关键技术的研究.pdf
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1、L i a n gD o n g P o s t g r a d u a t eP r o g r a mM e c h a n i c a la n dE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n gc o l l e g eH a i n a nU n i v e r s i t yS u p e r v i s o r:P r o fZ h a n gJ i n gA c a d e m i cT i t l e:a s s o c i a t eS i g n a t u r eA p p r o v e dJ u n e 2 0 1 0o f0 n吣Y
2、 删1 呲7 帆9 帆8 74 9 帆海南大学学位论文原f i l l 性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名:毕枞日期:加c 年6 月岁日学位论文版权使用授权说明本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并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。本人授权海南大学可以将本学位
3、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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果,知识产权归属海南大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名:弩k 阪日期:i,o l、年月3E l导师签名:日飙:o f D 年只;B本人已经认真阅读“C A L I S 高校学位论文全文数据库发布章程”,同意将本人的学位论文提交“C A L I S 高校学位论文全文数据库”中全文发布,并可按“章程”中规定享受相关权益。回童迨塞握銮唇进卮!旦圭生i 旦=生;鱼三生筮查。论文作者签名:孕住日期:加年6 月3 日导师签名日期:幽多日捅要众所周知,海南省是我国唯一的
4、椰子生产基地,据资料表明:其产量约占全国8 0 左右。随着海南“生态建省和“建设国际旅游岛 上升为国家战略,海南省已启动“百万亩椰林工程 建设,而椰子产业的快速发展,致使椰果采收成了椰农每到收获季节就发愁的问题,因此,如何才能安全、快速采摘椰子,是目前亟需解决的问题。为解决上述问题,设计了一种椰果采摘机。本文实现的主要内容如下:1 针对椰果采摘的特性,设计了一种液压控制系统。该系统由支腿收放、回转机构、大臂变幅、大臂伸缩、上臂回转、前臂回转、割刀回转等7 个部分组成,可满足机械化椰果采摘高效、安全、稳定的要求。该系统特点:动作灵敏、迅速,操作简单,可靠性好。,2 通过设计计算,确定了各液压元件
5、的型号、规格及尺寸大小。3 进行了采摘机切割器的室内模拟试验。为了提高切割质量,切割器要具有较好的切割性能,论文通过找出对切割器切割性能影响的主要因素,以破损率大小为评价指标,采用二次回归正交旋转设计的试验方法,对主要因素进行室内模拟试验,并获得试验数据。试验选择频率、振幅、刀片刃角、刀片切割角、刀盘倾角、刀片数量六个因素作为该试验的研究因素。4 对试验数据进行了分析研究。利用S P S S 统计分析软件,采用向后剔除(B a c k w a r d)回归分析法对试验数据进行回归分析,得到最优回归方程为:免=111 2 0 5+1 6 0 5 4 而一2 5 3 9 x 2 11 2 8 3
6、x 3 0 2 0 5 x l x 4-1 8 4 9 而x 6+o 1 4 4 x 2 x 3+o 116 x 2 x 5+O 0 4 9 8 9 x 3 x 4 0 2 0 7 x 3 x 5+0 2 8 9 x 3 x 6+0 211 一0 0 9 31 x;利用S P S S 软件,对回归方程进行显著性检验,结果表明:频率、振幅、刀片刃角三个主因素对试验指标的主效应及刀片刃角、刀盘倾角的二次效应高度显著;频率与刀片切割角、频率与刀片数目、振幅与刀片刃角、振幅与刀盘倾角、刀片刃角与刀片切割角、刀片刃角与刀盘倾角、刀片刃角与刀片数目之间的一级交互效应达到高度显著水平。5 对切割器工作参数进
7、行了优化研究。采用M a t h C A D 软件对试验因素进行了单因素和因素交互作用影响分析,结果表明:频率与振幅对破损率都有较为显著的影响,频率和振幅越小越好;其他各试验因素对破损率基本上具有相同的影响趋势。由此,建立影响因素优化数学模型,利用M a t h C A D 软件进行优化,结果为:刀片刃角1 6 5。,刀片切割角3 4。,刀盘倾角4。,刀片数目6 把,在此组合下,割后破损率可降至8 5 以下。关键词:椰果;采摘;机械化:优化设计A b s t r a c tA s w ea l lk n o w,H a i n a nP r o v i n c ei st h eo n l y
8、c o c o n u tp r o d u c t i o nb a s ei nC h i n a T h er e l a t e dd a t as h o w st h a ti t so u t p u ta c c o u n t sf o rr o u g h l y8 0 o ft h en a t i o n a lo u t p u t A st h ee c o l o g i c a lp r o v i n c ec o n s t r u c t i o na n db u i l d i n gi n t e r n a t i o n a lt o u r i
9、 s ti s l a n db e c a m ean a t i o n a ld e v e l o p m e n ts t r a t e g yi nH a i n a n,H a i n a nP r o v i n c eh a ss t a r t e dt h ep r o j e c to fm i l l i o n so fa c r e so fc o c o n u te n g i n e e r i n g A l o n gw i t ht h er a p i dc o c o n u ti n d u s t r yd e v e l o p m e n
10、 t,c o c o n u th a r v e s tb e c o m e sap r o b l e md u r i n gt h eh a r v e s ts e a s o n S oh o wt op i c kc o c o n u t ss a f e l ya n dr a p i d l yi st h ec u r r e n tn e e d so fp r e s s i n gi s s u e s T os o l v et h ea b o v ep r o b l e m s,w ed e s i g n e dan e wt y p em a c h
11、i n ef o rc o c o n u th a r v e s ti nt h ea r t i c l e T h ec o n t e n to ft h i sp a p e ri sa sf o l l o w s:1 C o n s i d e r i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o c o n u tp i c k i n g,w ed e s i g n e dah y d r a u l i cc o n t r o ls y s t e m T h es y s t e mc o n s i s t e do fo
12、 u t r i g g e rr e t r a c t a b l ea g e n c i e s,s l e w i n g,l u f f m gb o o m,e x t e n s i o nb o o m,u p p e ra l T nr o t a t i o n,f o r e a r mr o t a t i o n,r o t a r yc u t t e ra n dS Oo n T h es y s t e mc o u l dm e e t t h er e q u i r e m e n t st h a tp i c k i n gc o c o n u t
13、e f f i c i e n c y,s e c u r i t ya n ds t a b i l i t y T h es y s t e mh a ss u c hc h a r a c t e r i s t i c sa ss e n s i t i v ea n dr a p i da c t i o n,s i m p l eo p e r a t i o na n dr e l i a b i l i t y 2 B yd e s i g na n dc a l c u l a t i o n,t h ev a r i o u sm o d e l so fh y d r a
14、 u l i c c o m p o n e n t s,s p e c i f i c a t i o na n ds i z ea r ed e c i d e d 3 W ep e r f o r m e dt h ei n d o o rs i m u l a t i o ne x p e r i m e n ta b o u tt h ep i c k i n gm a c h i n e I no r d e rt oi m p r o v et h ec u t t i n gm a c h i n e Sq u a l i t ya n dc h a r a c t e r i
15、 s t i c,b a s e do nt h es t u d yo ft h ef a i l u r er a t e,t h i sp a p e re s t a b l i s h e db i n a r yq u a d r i co r t h o g o r a lr e g r e s s i o nr o t a t i o n a lc o m b i n a t i o ne x p e r i m e n t,a n dd i dt h es i m u l a t e de x p e r i m e n t sa b o u tt h ep i c k i
16、n gm a c h i n e A c c o r d i n gt oe x p e r i m e n td a t a,w ef o u n dt h em a i nf a c t o r st h a ta f f e c t e dc u t t i n gd e v i c e T h i sp a p e rs t u d i e ds i xe f f e c t so ff r e q u e n c y,a m p l i t u d e,a n g l eo ft h eb l a d ee d g e,b l a d ec u t t i n ga n g l e,
17、a n g l ec u t t e ra n db l a d en u m b e r 4 W em a d eas y s t e m a t i ca n a l y s i so fe x p e r i m e n t a ld a t a U s i n gt h es t a t i s t i c a la n a l y s i ss o f t w a r eo fS P S S,a n dt h em e t h o do fb a c k w a r dr e m o v e d(B a c k w a r d)r e g r e s s i o na n a l y
18、 s i s,W eh a v ec o n c l u d e dt h a tt h eo p t i m a lr e g r e s s i o ne q u a t i o ni sa sf o l l o w:允=1 1 1 2 0 5+1 6 0 5 4 x q 一2 5 3 9 x 2-1 1 2 8 3 x 3 0 2 0 5 x l x 4 1 8 4 9 x l x 6+O 1 4 4 x v b+o 116 x 2 x 5+0 0 4 9 8 9 x 3 x 4 0 2 0 7 x 3 x 5+0 2 8 9 x 3 x 6+0 21l g 一0 0 9 31 x;U
19、s i n gS P S Ss o f t w a r e,as i g n i f i c a n tr e g r e s s i o ne q u a t i o nt e s tr e s u l t ss h o w e dt h a tt h em a i ne f f e c to ff r e q u e n c y,a m p l i t u d ea n db l a d ee d g ea n g l ea n dt h es e c o n d a r ye f f e c to ft h eb l a d ee d g ea n da n g l ec u r e r
20、w e r el l i g l l l ys i g n i f i c a n t T h ec r o s s-a c t i o n,b e t w e e nf r e q u e n c ya n db l a d ec u t t i n ga n g l e,f r e q u e n c ya n dt h en u m b e ro fb l a d e s,a m p l i t u d ea n db l a d ee d g ea n g l e,a m p l i t u d ea n da n g l ec u t t e r,b l a d ec u t t i
21、 n ge d g ea n g l ea n db l a d ea n g l e,b l a d ea n g l ea n dt h ec u t t e rb l a d ea n g l e,b l a d ea n g l ea n db l a d ee d g e,r e a c h e dh i g h l ys i g n i f i c a n t 5 T h em a c h i n e Sw o r k i n gp a r a m e t e r sw e r eo p t i m i z e d T h r o u g ht h ee x p e r i m e
22、 n tu s i n gM a t h C A Ds o f t w a r e,w ea n a l y s e ds i n g l ef a c t o ra n di n t e r a c t i o nw i t l lt h e s ef a c t o r s I ts h o w e dt h a t:F r e q u e n c ya n da m p l i t u d eo ft h eb r e a k a g er a t eh a dm o r gs i g n i f i c a n ti m p a c t,f r e q u e n c ya n da
23、m p l i t u d es m a l l e rt h eb e t t e r T h eo t h e rf a c t o r so ft h eb r e a k a g er a t eb a s i c a l l yh a dt h es a m ee f f e c t T h u s,u s i n gM a t h C A Ds o f t w a r eo p t i m i z a t i o n,w ee s t a b l i s h e daf a c t o r so p t i m a lm a t h e m a t i c a lm o d e l
24、 T h er e s u l ti s:b l a d ee d g ea n g l ei S16 5Ot h eb l a d ec u t t i n ga n g l ei s3 4Oa n g l ec u t t e ri s40b l a d en u m b e ri s6 U s i n gt h i sc o m b i n a t i o n,t h ec u td a m a g er a t ec o u l db ed e c r e a s e du n d e r8。5 K e yw o r d s:C o c o n u t;p i c k;m e c h
25、a n i z a t i o n;o p t i m a ld e s i g nm录摘要IA b s t r a c t I I目蜀之。1前言11 1 课题来源、研究背景、目的及意义11 1 1 课题来源。11 1 2 研究背景、目的及意义11 2 国内外椰果采收业的现状21 2 1 国外椰果采收业的现状。21 2 2 国内椰果采收业的现状。31 3 国内外其它果实采收机械的现状41-3 1 国外其它果实采收机械的现状。41 3 2 国内其它果实采收机械的现状51 4 课题研究的必要性61 5 课题研究内容及技术路线71 5 1 研究内容71 5 2 技术路线。82 椰果采收机械作业方法探
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