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题名基于振动分离特性的荔枝振动器结构优化
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作者
赵紫艳
王慰祖
王艳飞
李君
冼昊岚
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机构
华南农业大学工程学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2025年第4期9-17,共9页
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基金
国家现代农业产业技术体系专项(CARS-32-13)。
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文摘
为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数,利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型,再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响,对回归模型进行优化,结果表明:当振动频率为9.7 Hz、振幅为80 mm、振动距离为29.4 mm时,既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化,以采收效率高和损伤小为目标,以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件,建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构,曲柄长度为56 mm,连杆为127 mm,角速度为62 rad/s。经验证,优化后的振动器可以提高采收效率,减少果实所受损伤,为荔枝振动采收器的设计提供依据。
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关键词
荔枝
振动采收
图像处理
分离特性
结构优化
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Keywords
litchi
vibrational harvesting
image processing
detachment characteristics
structure optimization
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分类号
S225.93
[农业科学—农业机械化工程]
S667.1
[农业科学—农业工程]
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