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柑橘园升降作业平台的设计与试验研究

作　者: 刘大为
导　师: 谢方平
学　校: 湖南农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 升降平台 仿形行走机构 剪叉机构 定点二次调平 测试试验
分类号: S233.74
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 12次
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内容摘要


柑橘是我国南方丘陵山区种植面积最大的果树,也是当地果农致富的一条重要渠道。随着柑橘园的规模化种植以及人工成本的不断攀升,开发一种能够适应柑橘园作业的果园管理机械,以辅助人工进行采摘、疏花、剪枝等作业环节作业,对于降低人工成本,提高生产效率显得尤为重要,因此,柑橘园升降作业平台的研制具有一定的实际应用价值。本文在分析了各类果园作业机械结构的基础上,围绕柑橘园升降作业平台整机的设计和零部件的选型开展了以下四个方面的研究,并得出了相应的设计及分析：(1)采用柑橘树成像测绘的方法建立了样本树体模型,获得了柑橘园升降作业平台的外形尺寸参数：外形尺寸应小于(1.5m×1.2m),升降高度0.8～1.2m,转弯半径小于2m；(2)根据仿形行走理论设计改装制作履带底盘行走机构,并对仿形行走机构驱动效率进行了分析；(3)考虑到作业人员的舒适性和整机的稳定性,设计了升降机构和载人工作台；(4)提出了“定点二次调平”方式,并设计了相应的传动系统和控制系统。综合外形尺寸参数、行走机构、升降机构、载人工作台以及调平装置各部分的分析基础,围绕柑橘园采摘作业等环节的实际情况,制造了柑橘园升降作业平台样机,并模拟设备工作环境条件,对样机分别进行了最大牵引力、匀速行驶、升降作业和转弯半径测试试验,结果表明：该升降平台可升降高度为1.2m,可爬坡角度为15.6。,最大行驶速度为1.1m/s,最小下降速度0.12m/s,最小上升速度0.03m/s,整机最小转弯半径0.75m,基本满足使用要求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究目的和意义  10
  1.3 课题来源  10-11
  1.4 研究现状  11-15
    1.4.1 国外果园升降作业平台研究现状  11-13
    1.4.2 国内果园升降作业平台研究现状  13-15
    1.4.3 需解决的关键技术问题  15
  1.5 课题研究的方法、内容及技术路线  15-17
    1.5.1 课题研究方法和内容  15-16
    1.5.2 技术路线  16-17
  1.6 本章小结  17-18
第二章 柑橘树树冠形状与升降平台适应性关系分析  18-28
  2.1 试验目的和方法  18
    2.1.1 试验目的  18
    2.1.2 试验方法  18
  2.2 试验内容  18-25
    2.2.1 采样地的选择  18
    2.2.2 树冠形状的描述方法  18-19
    2.2.3 样本树体的选取与测定  19-20
    2.2.4 数据采集与整理  20-22
    2.2.5 数据统计与分析  22-25
  2.3 试验结果分析  25-26
  2.4 本章小结  26-28
第三章 整机结构及关键部件的设计与分析  28-51
  3.1 行走机构设计与分析  28-35
    3.1.1 仿形履带底盘行走机构的设计  28-31
    3.1.2 仿形履带底盘的驱动效率分析  31-35
  3.2 剪叉式升降机构的设计与分析  35-43
    3.2.1 剪叉式升降机构液压缸驱动装置的选择  35-38
    3.2.2 剪叉式升降机构液压油缸最大推力计算  38-43
  3.3 调平及控制装置设计与分析  43-50
    3.3.1 调平原理及工作流程  43-45
    3.3.2 控制系统组成及工作流程  45
    3.3.3 液压缸及液压泵站的设计和选型  45-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章 样机的试制与实验  51-67
  4.1 试验样机的设计方案  51-55
  4.2 虚拟样机的绘制  55
  4.3 样机的制造与试运行  55-56
  4.4 样机的测试与实验  56-65
    4.4.1 最大牵引力的计算与爬坡角度性能测试  57-58
    4.4.2 平地匀速行驶和升降作业性能测试  58-59
    4.4.3 调平性能测试  59-60
    4.4.4 转弯半径测试实验  60-61
    4.4.5 整机倾翻稳定性测试实验  61-65
  4.5 本章小结  65-67
第五章 全文总结与研究展望  67-69
  5.1 全文总结  67
  5.2 研究展望  67-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
作者简介  74

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业机械化 > 农业生产作业机械化工艺组织 > 园艺作物生产机械化
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