“基于振动采收的果实振动响应模态的振动试验装置设计”文献综述
摘要: 果园采摘机械的理论研究和设计首先要确定采摘机械的工作参数，合适的工作参数对采收效果起着决定性的作用。通过对果树动态特性的研究选择采摘机械工作参数，果树动态特性研究对振动工作参数的选择具有重要意义。针对各种激振装置所引起的果实振动响应模型是不同的，针对果实的不同振动响应模态，设计出符合振动响应模态的果实振动实验台，对于研究不同果实的果柄结合力与分离力具有重要意义。本文总结出国内外分析果树动态模型的不同简化模型，为未来果实振动响应模态的振动试验装置的设计提供一个可行性方案。
关键词： 动态特性;响应模态;振动试验装置
Summary for Design of test bench for modes of vibration response of the fruit conformed to the vibration harvesting
Abstract：The theory and design of mechanical harvesting must determine the working parameters of picking machine firstly.For the harvest effect,suitable working parameters play a decisive role. The mechanical parameters is selected through the research of dynamic characteristics of fruit tree that is of great significance in the selection of vibration parameters. According to a wide variety of fruit vibration response caused by the excitation device model and different modes of vibration response of the fruit, the design of the fruit vibration test-bed conformed to the vibration response has a important significance in the study of the force of fruit stalk binding and separation. Focusing on the general situation of recent domestic and international research result concerning different simplified model of dynamic model analysis of fruit trees,this paper describes a new feasible method of future design of the fruit vibration test-bed conformed to the vibration response.
Key words：Dynamic characteristics; The modes of vibration response; vibration test-bed
1、 课题研究目的和意义
目前，我国果品总种植面积和产量均占世界第1位，已成为种植业中位列粮食、蔬菜之后的第三大产业[1]。截止2013年底，我国林果种植总面积已突破1237万 hm2，水果总产量已超过2．5亿t[2-3]，林果产业的迅猛发展提升了果园机械的市场需求。林果收获作业是林果生产全过程中最重要的环节，季节性强，劳动密集，所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的35%～45%[4]。成熟果实如不能及时采收，果实品质将会受到直接的影响，并造成严重的经济损失。林果机械化收获主要是依靠不同的振动方式使果实从果树上分离，并收集，林果机械化收获可提高工作效率及保障品质。对于规模化大面积种植的果园来说这种收获方式收获速度快效率高，并且能够有效降低生产成本。因此林果机械的研究与应用，对于我国林果业有着重要的意义。
早在 20世纪 60年代国外就开始进行林果机械的研究，并且对不同的林果收获系统进行了建模和分析。我国果园总体机械化水平较低，由于各地地理环境和经济水平的差异以及对发展果园机械化的认识不同，不同区域果园管理机械化发展水平存在较大差异[5]。
果园采摘机械的理论研究和设计首先要确定采摘机械的工作参数，合适的工作参数对采收效果起着决定性的作用。通过对果树动态特性的研究选择采摘机械工作参数，一般采用动力学建模分析和实验两种方式获得，果树动态特性研究对振动工作参数的选择具有重要意义[6]。因为各种激振装置所引起的果实振动响应模态是不同的，果实存在不同的振动响应模态。研究果实与果柄分离的最优条件，以及所对应的最优激振方式的可重复性试验的果实振动实验台还未有人研制出来。为了给研究不同果实的果柄结合力与分离力提供一种实验方法和装置，设计出符合振动响应模态的果实振动实验台显得尤为重要。
2、 国内外研究现状
2.1国外研究现状
在进行林果收获理论研究中，需要建立收获系统的动力学模型。通过理想条件下建立“果树－机械”模型，了解果树在受到振动激励后的响应状态，结合生产实际果树各项物理特性对收获的影响，为收获机械的设计提供完善的理论依据[7]。目前已有很多研究者通过数值计算和试验方法建立了不同的简化模型来分析果树的动态特征。
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