基于高速摄影的冬枣果实振动脱落规律分析

• 作者: ELKAMIL Tola YAQOOB Majeed 傅隆生 冯亚利 刘智豪 崔永杰 彭俊 谢洪起
• 来源期刊: 中国农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 冬枣 振动收获 高速视频 分离力 脱落类型
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 页码范围: 135-141
• 页数: 7页
• 分类号: S225.93
• 语种: 中文
• DOI: 10.11841/j.issn.1007-4333.2018.08.15

摘要

为研究冬枣振动采收过程中果实的运动规律和脱落轨迹,采用改装的电动往复锯连接自制振动采摘头对树枝进行高速振动,用高速相机记录不同振动频率(15、20、25 Hz)下冬枣果实的运动轨迹,对高速视频进行分析,计算在振动过程中的枣果脱落类型、脱落时间和运动轨迹,以及果实脱落时的速度、加速度和惯性力.结果表明:1)冬枣果实的主要脱落类型是旋倾型,15、20和25 Hz时,旋倾型脱落的果实个数比例分别为81％、66％和78％,参考已有研究经验,冬枣机械收获宜选用连续式振动设备;2)随着振动频率的增大,果实的平均脱落时间减小,3个频率的果实脱落时间分别为1.71、0.54和0.43s,15 Hz时果实脱落时间与20和25 Hz时的果实脱落时间存在显著性差异,而20与25 Hz时的果实脱落时间无显著性差异;3)果实的速度和加速度随着振动频率的增大而增大,但不同频率的果实平均脱落惯性力不存在显著性差异,3个频率下分别为0.48、0.43和0.49 N.本研究结果可为机械收获装备的设计选型与研发提供理论依据.