一种割刀高度自适应调节的采茶机设计与试验研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:angelfang555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,我国大宗茶机械化采摘以单人采茶机和双人采茶机为主,采茶时的割刀高度调节完全依靠茶农的经验,导致茶叶出现破碎叶片多、老嫩度不一等问题,且工作强度高,对茶农的体能要求高,持续作业影响茶农的身心健康。本文结合茶园种植特点及其农艺要求,提出了一种基于接近开关的自适应调节割刀高度的方法,开展茶叶新梢轮廓自适应采茶机的研制与试验。本文的主要研究工作如下:(1)以水仙茶为研究对象,测定适采期的茶叶新梢密度、一芽两叶外形尺寸、不同节间茎秆尺寸、不同节间茎秆含水率。结果表明,茶叶新梢的密度为1371个/m~2,一芽两叶新梢长度接近正态分布,均值为66.47mm,不同节间茎秆的直径、长度随着节间数的增大而增高大,含水率随着节间数的增大而减小。通过茶叶茎秆的剪切试验得到不同加载速率对茶叶茎秆剪切破坏力、抗剪强度和单位面积剪切能无显著影响,不同节间茎秆的剪切破坏力、抗剪强度和单位面积剪切能差异显著。对第3节间茎秆进行了弯曲试验,得到应力应变曲线,计算得出弹性模量为29.18MPa。对茶叶新梢进行了轴向抗压试验,得到载荷位移曲线,为反馈机构的设计提供理论依据。(2)对采茶机整体结构进行建模设计。其中包括采茶机头、反馈机构、集叶梳、升降机构的设计。对采茶机头联接进行了校核,确保采茶机头的稳定性与安全性。进行了采茶机控制系统的设计,包括丝杠的选型、电机的选型计算、运动控制器的选型、接近开关的选型。(3)利用力矩法来进行采茶机整体静态稳定性分析,对无风和有风状态下采茶机在水平、坡度为15°地面进行稳定性检验,结果表明采茶机在有无风载时都具有良好的稳定性。使用Adams软件求解整机质心轨迹度,检验采茶机的爬坡和无横向坡度转弯时的稳定性,采用重力法分析采茶机在平地和15°坡度茶园作业时的稳定性,结果表明采茶机头的割刀高度从300mm升至1100mm,采茶机具有良好的作业稳定性。(4)测量茶园茶树的基本参数,以完整率、漏集率、漏采率为指标检验采茶机的性能,其收获的芽叶完整率为89.87%,漏集率为0.61%,漏采率为0.75%,结果表明本文设计的割刀高度自适应调节采茶机性能符合设计要求。本文利用接近开关实现了采茶机割刀高度的自适应调节,基于此研制的自走式采茶机不仅降低了茶农采茶时的劳动强度,还提高了茶叶的整体品质。
其他文献
海浪波高影响着工业生产和人们的生活,例如航海、渔业、海上军事活动、海上作业、沿海与近岸工程的规划与设计等都离不开对海浪波高的有效评估。海浪有效波高是直接体现海浪活动的重要指标,从而有必要研究海浪有效的准确预测的方法,利用海浪变化趋势为工业生产和人民生活提供有力保障。较长时间以来,对海浪有效波高的研究主要基于流体力学原理和方法,具有较强的解释性和描述性,但由于海浪波的随机性与不稳定性因素,导致预测精
学位
图像特征匹配是计算机视觉领域中一个基础且关键的问题,其旨在获得给定的两幅匹配图像特征点集之间准确的对应关系,并恢复相应的相机姿态。作为底层视觉通往高层视觉的纽带,图像特征匹配技术在视觉领域有着广泛应用,例如图像拼接、图像检索、三维重建和同步定位与建图等。图像特征匹配本质上是特征点集配对的过程,它是一个复杂的NPC组合优化问题,计算复杂度比较高。而且由于匹配的图像之间通常会存在视角和光照变化、重复结
学位
人脸检测在无人驾驶、视频监控与安防、搜索营救等领域具有广泛的应用,是人脸智能系统的基础任务。近年来深度神经网络在成像良好的人脸检测任务中获得了较好表现,但在复杂场景中,脸部遮挡变化引起的视觉干扰显著降低了检测器性能。一方面遮挡物的多样性和随机性对人脸检测模型有着巨大的影响;另一方面许多应用场景中边缘设备的计算资源非常有限,很难支撑高精度人脸检测模型有效完成复杂的人脸检测任务。如何高效、鲁棒地实现速
学位
数字视频作为一种信息载体被广泛的应用在各个领域,已经成为人们生活中不可缺少的一部分。但是,随着数字视频编辑技术的不断发展,数字视频的完整性和原始性遭到巨大的威胁。在各种视频篡改技术中,帧删除作为一种最基础的编辑技术被广泛应用于视频篡改。因此,研究视频删帧篡改取证技术具有非常重大的意义。近几年,基于深度学习的方法在图像篡改检测、深度伪造检测等问题上取得了巨大的成功。因此,本文针对视频删帧篡改和深度学
学位
我国作为世界上的柚生产大国,柚产业已经成为我国南方农业经济发展的重要支柱。在传统的蜜柚树生长过程监测以及后续果实的品质分级上,需要培育人员和技术人员利用他们的专业经验来进行判断。蜜柚的生长监测主要是针对果树生长过程中新梢、冠幅、肥料吸收情况等。蜜柚果实的品质分级主要是根据其果形、质量、果皮缺陷、色泽、可食用率等指标来进行定级。由于传统的人工检测方法耗时耗力且存在经验带来的误差,所以使得大规模的果园
学位
蜜蜂是人类的益友,它不仅为人类提供丰富的珍贵蜂产品,还能很好地维护生态平衡,特别是蜜蜂授粉可使农作物大幅增产。因此蜜蜂养殖业在农业方面具有非常重要的意义,它间接地促进了现代农业的快速发展,是我国的经济体系中重要的有机组成部分。但目前国内在中华蜂蜂箱养殖领域还处于人工养殖阶段,需要蜂农自身实时对蜂箱进行监测,为了响应科技兴农的号召,本研究将深度学习图像识别技术引入该领域。由于蜜蜂有很多天敌,如马蜂、
学位
机械装置的各零部件通常按照一定标准装配而成,装配过程会产生相互接触表面,称之结合面。结合面的存在破坏了装配体的连续性,导致接触刚度和热阻的产生,直接影响着整体结构的力学、传热学的性能,因此粗糙接触表面的接触热阻等的分析对机械结构设计具有重要的意义。本文以过盈装配结合面的接触热阻分析为研究对象,同时考虑热变形和接触载荷对过盈量的影响,以修正过盈量,建立了“热-结构”耦合分析的接触热阻模型,并搭建实验
学位
分叉料斗受料作业时,当物料经分叉料斗翻板及斜溜槽流向后,物料对码头设备有堵塞、冲料、撒料等情况。采用曲线溜槽设计,物料经过溜槽速度下降,且出料两侧流速相近,可以有效解决物料溜槽堵塞、物料溜槽冲击地面皮带、物料不均等引发的跑偏、撒料等问题。
期刊
过道布局问题(Corridor Allocation Problem,CAP)是经典的设施布局问题,该问题的目的是在给定过道的两侧寻找满足一定条件的设施最优布置,使得设施间总成本流尽可能小。CAP在制造业、服务业等领域有应用价值,一个好的布局可以降低20%~50%的运营成本,它在工厂中机器的布置、写字楼部门的设置以及电路板的布局等都有明确应用。同时CAP是一个NP-困难问题,使用智能优化算法求解N
学位
福建省是我国蜜柚重要产地,常年种植面积1.91×10~5 ha,居全国首位。以琯溪蜜柚主产区福建平和为例,全县大部分蜜柚果园实际氮肥施用量高于适宜氮肥用量上限。近年来,氮肥不合理投入不仅导致蜜柚果园土壤酸化,增加强酸性土壤占比,还加剧土壤氮素流失和温室气体N2O排放。研究炭基肥对蜜柚果园强酸性土壤改良及N2O排放的影响,探讨其微生物机制,为蜜柚果园土壤酸化治理及氮肥减量增效提供理论依据。本研究以蜜
学位