为提高马铃薯收获机的收获效率,设计了马铃薯收获机薯土分离装置液压驱动系统。基于薯土分离装置液压驱动系统的工作特点,在拖拉机发动机转速为1500r/min工况下,分析了液压驱动系统的压力和流量特性。结果表明:当液压驱动系统压力为8MPa时,薯土分离装置工作稳定,无堵塞现象;当系统压力达到10MPa时,薯土分离装置开始出现堵塞现象;当系统压力超过12MPa时,薯土分离装置严重堵塞停止工作。研究成果为马铃薯收获机薯土分离装置转速调节方法的研究提供了理论依据。

针对花生捡拾联合收获机液压系统操作难度大、可靠性差、使用寿命短等导致的行走系统性能较差等问题,为了提高整机操作性能,降低驾驶员劳动强度,基于维修方便、管路少等设计原则,对液压系统各缸所需提供压力进行详细测算,得到液压系统工作所需最大压力为4.6MPa。针对计算结果对液压元件进行选型布置,并设计多工况下试验对各点压力进行测定,得到各测点压力最大为4.4MPa。试验结果表明:液压元件满足实际工作要求,使行走子系统具有更好的无级变速和转向助力性能,使作业子系统操作性更强,反馈更好。

为解决高酸苹果收获过程中的效率低、果实摘净率低、损伤率高等问题,根据我国青岛地区高酸苹果实际收获需要,设计了一种液压控制的高酸苹果振动式采摘机。基于振动式采摘机工作原理,完成振动采摘装置、激振装置、液压控制系统的结构设计,计算分析夹持钳对树干的夹持力为7 254 N,夹持钳夹持高度范围为12~103 cm。建立高酸苹果果实-树枝单摆动力学模型,分析果实脱落条件,得到果实振动微分方程,确定振动频率、振幅、夹持高度为采摘效果主要影响因素;利用ANSYS软件对果树模型进行自由模态响应与谐响应仿真分析,结果表明:振动频率9~12 Hz、振幅1~2 cm、夹持高度40~70 cm时,三级、最次级树枝位移最明显。为确定采摘机最优工作参数,进行三因素三水平组合田间试验,得到果实摘净率、果实损伤率的回归模型,利用Design-Expert软件对试验数据和回归模型响应曲面

针对苹果园区果树种植模式,设计全液压驱动苹果多功能作业平台。利用试验采集的液压系统流量和压力数据,分析平台升降、侧向伸缩和行走液压系统的工作性能。结果表明:平台最大上升速度可达0. 062 m/s,升降系统稳定性和作业效率较高;平台侧向伸缩液压管路设计分流集流阀,使液压泵输出液压油平均分配给4个侧向伸缩液压缸,液压缸同步性较好;高速行走工况下,平台15. 03 s达到匀速运行阶段,匀速运行时液压泵输出流量和压力波动较小,其流量和压力平均值分别为58. 78 L/min和7. 95 MPa;高速上坡工况下,液压泵出口流量较快达到44 L/min,并保持恒定流量向液压马达供油,稳定性较好,完成上坡和下坡整个测试过程所用时间为18. 41 s,系统效率较高。