白芦笋选择性收获机末端执行器作业分析与试验

• 作者: 刘雪美 李扬 杜帅 苑进 邹亮亮
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 白芦笋采收机 末端执行器 离散元 剪切试验 夹持试验
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 110-120
• 页数: 11页
• 分类号: S225.99
• 字数: 8014字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.04.013

摘要

为实现白芦笋高效、低损伤采收,设计了一种适用于白芦笋选择性收获机的末端执行器,并推导出一种驱动力的计算方法.为驱动末端执行器完成人土、剪切、夹持、拔取等动作,需对其入土驱动力、剪切力以及夹持力等控制参数给出定量描述.首先,针对人土驱动力问题,利用DEM仿真建立末端执行器-土壤离散元模型,研究末端执行器与土壤作用过程,分析末端执行器入土驱动力;其次,从切割白芦笋和土壤两方面分析末端执行器的剪切力,利用万能试验机与DEM仿真建立白芦笋-末端执行器-土壤的互作用模型,借助万能试验机模拟末端执行器的刀片切割白芦笋过程,确定白芦笋剪切强度,结合从DEM仿真角度测得末端执行器刀片切割土壤所需的剪切力,确定末端执行器剪切力参数范围;再次,通过万能试验机模拟末端执行器夹持白芦笋过程,确定白芦笋抗压强度,结合从DEM仿真角度分析末端执行器在土壤中完成夹持动作所需的夹持力,确定末端执行器夹持力参数范围.最终,确定末端执行器入土驱动力FRT＞195 N、剪切力FJQ＞ 1.8 N、夹持力FJC＜ 13 N的参数范围.根据确定的末端执行器的参数范围,选取几组参数组合进行田间采收试验,试验结果表明:在入土驱动力200 N、剪切力2N、夹持力11N的参数组合下,白芦笋的采收率大于99％,损伤率小于3％,损伤率的数值在可接受范围内,符合白芦笋低损伤采收的要求,为白芦笋选择性收获机实现选择性、低损伤采收提供了一定的理论支持.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘雪美	山东农业大学机械与电子工程学院	23	290	9.0	16.0
3	苑进	山东农业大学机械与电子工程学院	21	252	9.0	15.0
5	李扬	山东农业大学机械与电子工程学院	15	93	5.0	9.0
9	杜帅	山东农业大学机械与电子工程学院	3	15	2.0	3.0
12	邹亮亮	山东农业大学机械与电子工程学院	4	8	1.0	2.0