香蕉是热带、亚热带地区最重要的水果之一,是全球鲜果消费量最大的水果,也是世界贸易量最大的水果。落梳是香蕉采后处理的重要环节,目前国内外香蕉落梳均采用人工落梳方法,存在劳动强度大、效率低及损伤严重等问题,因此机械落梳装备的空白成为制约香蕉采收机械化发展的瓶颈。本文通过研究香蕉梳柄的切割特性及落梳工作过程,以期为香蕉落梳装备的研制提供依据。以降低落梳刀片切割力及切割功耗为目标,对香蕉梳柄的切割特性及落梳过程进行研究。通过对香蕉梳柄的结构特征及力学特性进行分析,掌握香蕉梳柄内部结构及力学特性,分析香蕉落梳过程,运用有限元仿真方法分析落梳刀片在落梳过程中的受力状况,试验研究落梳过程主要参数影响,以用于香蕉落梳装备的优化设计。论文主要研究内容包括:(1)对香蕉梳柄结构特征进行分析研究。微观识别发现落梳切割阻力主要来自于维管束;宏观测定得到梳柄间距、弧长、厚度、含水率及密度等参数,并建立其与梳柄位置之间的关系,为后续仿真过程三维模型的建立提供基本参数;(2)对香蕉梳柄进行压缩与切割试验,得到抗压弹性模量、峰值切割力及剪切强度等参数,同时得出梳柄抗压弹性模量与梳柄位置呈先增后减二次项关系,梳柄峰值切割力及剪切强度与梳柄位置呈线性负相关关系,为后续仿真过程力学参数导入提供依据。(3)对落梳过程进行理论分析可知,以落梳刀片后刀面进行落梳,提高落梳速度有利于提高梳柄的切口质量;以前期测定参数为基础运用有限元方法,结合ANSYS/LS-DYNA软件对香蕉落梳过程进行仿真,并进行了试验验证。(4)通过单因素及正交试验对刀片峰值切割力影响因素进行了试验研究。结果表明:切割速度、刀片刃角及刀片刀尖角对刀片峰值切割力具有极显著性影响(P<0.01),对峰值切割力影响的主次顺序依次为刀片刀尖角、刀片刃角、切割速度。当刀片刀尖角为30°,刀片刃角为10°,切割速度为3000 mm/min时,峰值切割力最小为195.894N,为香蕉落梳装备刀片的优化及落梳速度的选择提供依据。