矮化密植红枣收获机的研制的思路

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    项目实施以来，团队进一步开展了矮化密植红枣种植模式的调研，并对红枣的物理力学特性进行试验研究，得到了不同品种红枣成熟期的物理力学特性，其中骏枣的果柄拉断力为11N,灰枣的果柄拉断力为7N，为红枣的机械化收获提供了理论基础。团队多次组织专家论证，设计研究了适于矮化密植枣园的振动采收装置。该装置主要由机架、拨杆架、拨杆组、导轨、拨杆、可调连杆、偏心机构和动力输入轴等组成（如图2-1所示）。其主要应用曲柄滑块机构的运动原理，采用高频小振幅树冠振动方式，枣树枝在装置外力强迫下产生振动，树枝上的红枣在激振力作用下产生惯性力，当惯性力大于红枣的果柄拉断力时，红枣脱离枣树，实现红枣的采收。工作时，根据枣树生长的具体情况，将拨杆按照适宜的密度及位置进行安装；拨杆架在偏心机构的作用下做高频小振幅的往复直线运动，拨杆架上的拨杆随拨杆架做高频小振幅运动；树枝在拨杆小振幅高频率的击打下作受迫振动，树枝上的红枣产生惯性力。该过程中拨杆的小振幅运动减小了收获时对树与枣的损伤，高频率使果枝受强迫振动后使红枣产生惯性力，当惯性力大于果实与果枝的结合力时，果实掉落。
    团队对矮化密植红枣振动采收装置的工作性能进行了试验研究，如图2所示，试验结果表明，高频小振幅的振动采收原理适用于矮化密植红枣收获，为红枣收获机的研究与整机集成奠定了基础。
    团队组织相关专家针对于矮化密植枣园的种植模式进行了调研，为振动采收装置的设计提供依据。调研结果表明：根据条田的土壤状况、管理技术水平合理密植，枣园主要有3种密度，分别为密植园1.5m×4.0m，178株/667m2；中密植园1.5m×3.5m，110株/667m2；高密植园1.0m×1.5m，445株/667m2。矮化密植枣树树体多为纺锤形，枣树的最大树冠直径在2米左右，最低结果位置是0.4m。枣树的高度一般是2米左右，干高0.4～0.5m。
    在对红枣种植模式及物料特性研究的基础上，提出了基于振动分离原理的自走式红枣收获机技术方案，并对相关的配套装置进行设计研究，以实现红枣的机械化收获。针对密植枣园的种植模式、枣树的生长特性结合自走式红枣收获机的研发需求，团队采用立轴双滚筒振动采收装置及配套集果、输送及清选系统实现红枣卷纸筒三维设计.3dsource.cn/design/detail/product1-SITE140219122846067.html的机械化采收，其中采用可变地隙超高架底盘技术方案提高了收获机作业过程中的通过性；通过全液压技术方案解决矮化密植红枣收获机传动系统空间复杂、运动部件多、运动形式多样，机械传动难以实现的问题。