农业机械学报

作者：尚书旗，李成鹏，何晓宁，王东伟，王海清，杨帅

单位：青岛农业大学,青岛农业大学,青岛农业大学,青岛农业大学,青岛农业大学,青岛农业大学,

关键词：高酸苹果;振动采收;液压控制;单摆模型

基金：山东省农业重大应用技术创新项目(SD2019NJ001)

为解决高酸苹果收获过程中的效率低、果实摘净率低、损伤率高等问题，根据我国青岛地区高酸苹果实际收获需要，设计了一种液压控制的高酸苹果振动式采摘机。基于振动式采摘机工作原理，完成振动采摘装置、激振装置、液压控制系统的结构设计，计算分析夹持钳对树干的夹持力为7254N，夹持钳夹持高度范围为12～103cm。建立高酸苹果果实-树枝单摆动力学模型，分析果实脱落条件，得到果实振动微分方程，确定振动频率、振幅、夹持高度为采摘效果主要影响因素；利用ANSYS软件对果树模型进行自由模态响应与谐响应仿真分析，结果表明：振动频率9～12Hz、振幅1～2cm、夹持高度40～70cm时，三级、最次级树枝位移最明显。为确定采摘机最优工作参数，进行三因素三水平组合田间试验，得到果实摘净率、果实损伤率的回归模型，利用Design-Expert软件对试验数据和回归模型响应曲面进行分析优化，当振动频率为10.0Hz、振幅为1.6cm、夹持高度为58.7cm时，果实摘净率为95.9%、果实损伤率为1.3%，满足高酸苹果采收的质量要求。

来源：2023年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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