高空简易水果采摘装置设计（CAD+proe）

我就是我 2024-03-31 13:03 68阅读 0赞

目 录  
摘 要 I  
Abstract II  
1 绪论 1  
1.1 选题背景及意义 1  
1.2研究现状 1  
1.2.1国外果园采摘机械现状 1  
1.2.2国内果园采摘机械现状 4  
1.2.3果园机械存在问题 5  
1.2.4果园采摘机械的发展趋势 6  
1.3研究主要内容 7  
2 高空简易水果采摘装置原理 8  
2.1 水果实采摘方式的选择 8  
2.1.1高空简易水果采摘装置的采摘对象分析 8  
2.1.2高空简易水果采摘装置原理简述 8  
2.1.3便携式水果实采摘机械三维总装配图 9  
3 高空简易水果采摘装置设计与计算 11  
3.1可伸缩齿梳式水果采摘机构头部原理与设计 11  
3.1.1可伸缩齿梳式水果采摘机构可伸缩原理与机构设计 12  
3.1.2动力部分原理及计算 14  
3.1.3动力部分机构设计与计算 14  
3.1.4各个零配件材料的选择 14  
4 高空简易水果采摘装置设计总结 16  
5 成本预算与环境分析 17  
5.1 高空简易水果采摘装置价格调研 17  
5.2 成本预算 17  
5.3 环境分析 19  
参考文献 20  
致 谢 22  
1.3研究主要内容  
水果采摘机械整体分为两个部分：采摘部分和可伸缩部分，采摘部分和可伸缩部分详见后面的采摘头和可伸缩部分原理说明。  
首先，采摘部分由动齿梳、定齿梳、板块、加强杆、摇杆、杆套、管套、螺栓、螺母、和钢丝绳索等零件组成,并通过螺纹固定在铝合金管3上，可伸缩部分由铝合金空心管1、2、3，它们相互用螺纹连接。收集部分由收集卡环、网袋及伸缩杆内茶果实时，通过手向下拉动钢丝绳索，绳索带动连杆装置做双曲柄运动，连杆带动板部空心结构组成，动力部分由五杆装置、及钢丝绳索组成。当装置的头部触到油块做弧线运动，从而使得动齿梳达到闭合的效果，由于动、定齿梳为半圆性，方便自动定位，并在动齿梳与定齿梳闭合同时，将整个装置向下拉或者旋转以采摘果实，也可以直接剪切果梗，果实脱离枝条后沿铝合金空心管内部滑落至放置在装置尾部的收集网袋中，至此完成一次采摘过程。

2 高空简易水果采摘装置原理  
2.1 水果实采摘方式的选择  
经分析要实现对水果实的采摘机构设计，按原理可分为抓拉式、吸附式、剪切式等类型，其各自特点如下图所示。  
各类不同工作原理的采摘机构及特点  
类型 优点 缺点  
抓拉式 结构简单、操作方便、效率高 对枝条和花蕾伤害稍大  
吸附式 定位要求低、动作灵敏 需要配备真空形成装置，笨重不方便携带，造价较高。  
剪切式 结构简单，操作方便，对果实和枝条的伤害较小 定位要求高，效率较低，不方便收集。  
通过老师的指导及设计要求，本机构设计采用拉抓式采摘类型进行设计。  
2.1.1高空简易水果采摘装置的采摘对象分析  
水果林种植密度根据地块、坡度、光照强度和管理水平确定。土层深厚、肥沃的平地，株行距3m x 3m，栽植1100株/hm^2;坡脚和缓坡地株行距3m x2.5m，栽植1335株/hm2。经过改良后的成熟水果树一般高为1.5m-2.7m，冠幅平均为1.52-2.99m2如果将冠幅简化为圆形则直径在1.4-2.0m之间，本设计适合任意地貌特征地区采摘最大采摘高度为：人的身高+单臂展+伸缩铝合金管；采摘宽度范围为：500mm；采摘水果直径为：20mm-50mm（经过大量分析水果直径一般都在27mm-39mm之间）。所以本设计的优点可想而知：采摘途径方便、效率较高、工作地点不限大大减小了农民工的劳动强度、设计费用经济实惠等等。  
2.1.2高空简易水果采摘装置原理简述  
如下所示的机构装配图，水果实采摘机械整体分为两个部分：采摘部分和可伸缩部分，采摘部分和可伸缩部分详见后面的采摘头和可伸缩部分原理说明。  
首先，采摘部分由动齿梳、定齿梳、板块、加强杆、摇杆、杆套、管套、螺栓、螺母、和钢丝绳索等零件组成,并通过螺纹固定在铝合金管3上，可伸缩部分由铝合金空心管1、2、3，它们相互用螺纹连接。收集部分由收集卡环、网袋及伸缩杆内茶果实时，通过手向下拉动钢丝绳索，绳索带动连杆机构做双曲柄运动，连杆带动板部空心结构组成，动力部分由五杆机构、及钢丝绳索组成。当机构的头部触到油块做弧线运动，从而使得动齿梳达到闭合的效果，由于动、定齿梳为半圆性，方便自动定位，并在动齿梳与定齿梳闭合同时，将整个机构向下拉或者旋转以采摘果实，也可以直接剪切果梗，果实脱离枝条后沿铝合金空心管内部滑落至放置在机构尾部的收集网袋中，至此完成一次采摘过程。  
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