“果树频谱特性及其振型的试验研究”文献综述
摘要：果园收获作业是果园生产全过程中最重要的环节，研究果树固有特性及其振动响应，可以提高振动系统的采收效率和果实的采净率。本文分别介绍了国内外关于激振参数，如工作振幅、振动频率、振动时间，与果树不同树形结构的固有特性之间的动态响应关系，总结并细化研究不同品种果树固有特性之间的差异，和不同几何尺寸果树的频谱特性和模态振型，以提升林果业的综合生产能力。并指出本课题的研究内容，和课题的创新与特色，结合理论建模分析不同参数条件下果树特性之间的差异，为深入研究林果振动采收机理以及实际振动采收时提供一定的理论基础。
关键词：固有特性；振动响应；振动频率；激振参数；
Experimental study on spectrum characteristics and modes of fruit tree
Abstract: Orchard harvesting is the most important part of the whole orchard production process. The study on inherent characteristics and vibration response of fruit, can improve the recovery efficiency and fruit vibration system of mining net rate. We introduce the relationship between the vibration parameters, such as amplitude, vibration frequency and vibration time, and dynamic response between different fruit tree structure characteristic, summarize and refine the differences between different varieties of fruit of inherent characteristics, and different size fruit spectrum characteristics and modes, in order to enhance the fruit the comprehensive production capacity. We also point out the research contents and the innovation and characteristics of the subject.Combined with theoretical modeling, the difference between fruit trees under different parameter conditions is analyzed, which provides a theoretical basis for further research on vibration harvesting mechanism and actual vibration harvesting.
Key Words: inherent characteristics; vibration response; vibration frequency; vibration parameter
0前言
我国林业产业发展遍布全国各地，林果产业是现代林业的重要组成部分，2011年全国林果产量达11773万吨，其中水11030万吨，干果743万吨[1]。林果采收作业是林果生产中最耗时、最费力的一个环节，季节性强、劳动强度大、费用高，其所用劳动力占整个生产过程的35%-45% [2]。目前，我国果园收获主要靠人工手摘和借助云梯、采果刀等简单辅助工具采收，这种耗时长、成本高，往往由于采收不及时，降低了林果的产量，随着林果面积的扩大及盛果期的到来，林果采收作业面临的问题越来越严峻，必须研制适合各种林果果树采收的机械，降低采收成本，提高采收效率，以避免丰产不丰收的问题出现[3]。机械化采收作业的生产效率比人工提高了5~10倍，中国林果采收作业基本靠人工，其费用约占成本的50%~70%，因此林果采收机械化已成了必不可挡的发展趋势[4]。
随着劳动力成本的日益上涨，果品收获机械正越来越广泛地应用于多种果品的采收过程中。目前，常用的采收技术多采用机械振动激振果树使果实脱落，其优势在于振动式收获能够快速有效地分离成熟果实，适合大面积、规模化果品生产[5]。振动采收最基本的理论是振动能量传递到果枝上转变为果实的分离力，分离力大于果柄结合力，果实脱落。而树干处振动位移、加速度的响应特性直接影响着传递至果实处的能量，本文在此基础上对果树固有特性及其振动响应进行研究。本文通过动力学建模设计并搭建果树振动响应测试系统和室内试验研究林果采收振动系统动态特性传递，分析果树不同树形的固有特性，然后研究其模态振型，在国内外对于果树的固有特性研究还处在初步阶段，还需深入研究，为深入研究林果振动采收机理以及实际振动采收时提供一定的理论基础。
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