我国果园多采用单户小面积栽植方式,普通农业机械的果园通过性低,果园管理作业几乎都要靠人工来完成,工作效率非常低,直接影响着果树的生长、果实产量、果品质量及果农经济效益。近几年随着我国果树栽培模式的变革,一些新建果园采用矮砧密植型栽培模式,并对传统的乔砧密植型果园进行间伐提干改型,为果园机械化作业提供了发展条件。本课题针对果园作业机械现状及其需求,通过对国内外多功能果园作业机械发展现状调查分析,结合园艺技术,研究设计了专门用于辅助果树修剪、植保、果实采摘、运输等具有一机多用型的果园作业平台。所做主要工作包括:
1.根据果树栽培模式及园艺要求,确定多功能果园作业平台的总体设计参数,根据机具的作业环境,采用履带式行走机构,在分析履带式行走机构和剪叉式升降台的工作原理的基础上,通过运动学和动力学知识确定总功耗等基本参数。
2.在确定多功能果园作业平台基本参数的基础上,对其主要零部件进行设计或选型,包括履带式行走底盘、剪叉式升降机构、HST等。对剪叉式升降机构进行设计、确定液压缸的受力与各参数之间的关系并进行计算校核,以保证作业平台工作的稳定性、安全性。
3.利用Pro/E软件创建多功能果园作业平台的三维参数化特征模型,通过内嵌于Pro/E的Mechanism模块对剪叉式升降机构模型进行运动仿真分析和干涉检验,将Pro/E环境下液压缸受力分析结果和液压缸的安装尺寸、行程与推导公式计算结果进行比较验证,确保机构能够满足设计要求,提高设备的安全性,节省了材料。对多功能果园作业平台各零部件进行三维设计,并进行装配、运动分析和干涉分析。
4.校核各零部件,完成样机的试制。并对多功能果园作业平台进行试验。试验内容主要包括测试样机的升降高度、升降稳定性、行驶速度和跨越障碍的能力。对试验数据进行评定,结果满足园艺要求。
本课题设计的多功能果园作业平台能够明显降低劳动量。
