主干型果園株間避障割草機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

楊毅,弋曉康,何義川*,湯智輝,劉文婷

(1 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院,新疆 阿拉爾 843300)(2 新疆維吾爾自治區(qū)教育廳普通高等學(xué)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾 843300)(3 新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所,新疆 石河子 832000)(4 阿拉爾質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測檢驗(yàn)所,新疆 阿拉爾 843300)

隨著新疆林果業(yè)種植規(guī)模不斷擴(kuò)大,截止到2019年底,新疆水果年產(chǎn)量1 010 萬噸,林果業(yè)年產(chǎn)值約700 億元,占據(jù)全區(qū)農(nóng)民人均純收入的1/4以上[1],在提高了新疆經(jīng)濟(jì)水平和農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí),果園草害問題也越來越嚴(yán)重,雜草生命力頑強(qiáng)、覆蓋面積廣,果園雜草會與果樹爭肥、爭水、干擾果樹光合作用,降低了林果產(chǎn)量,也在果園管理上給農(nóng)戶造成了很大困擾[2]。

目前,機(jī)械化除草開始受到重視,逐漸成為了治理新疆果園雜草的重要方法。國內(nèi)已有一些農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、科研單位及農(nóng)業(yè)院校先后研制出繞立軸旋轉(zhuǎn)式、四連桿機(jī)構(gòu)偏擺式、滑套橫移式避障割草機(jī)[3-4]。國外的果園規(guī)模相對較大,株行間距大,采用大型果園除草機(jī)便可將果園雜草刈除?，F(xiàn)階段國內(nèi)開發(fā)設(shè)計(jì)的果園避障裝置存在可靠性不高、工作效率低等問題。為了適應(yīng)新疆主干型果園種植模式的作業(yè)需求[5-6],結(jié)合旋耕機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)了主干型果園株間避障割草機(jī),其具有株間自動(dòng)避障割草作業(yè)的性能,提高了果園割草作業(yè)效率,降低了果農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度。

1 主干型果園的定義

主干型由紡錘型演變而來,主干型果園的主要特點(diǎn)是4.0 m×2.0 m、4.0 m×1.5 m的行株距,種植的矮砧和短枝品種一般干高60 cm,樹冠直徑小于1.5 m,具有一根中心干,中心干上一般留有5～7個(gè)主枝,各主枝水平微微下垂向四周生長,易形成花芽結(jié)果,同時(shí)其樹冠上下、內(nèi)外光照都相對充足。主干型果園行株距如圖1所示。

圖1 主干型果園行株距示意圖

2 割草機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

主干型果園避障割草機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2a、圖2b所示,其主要由懸掛裝置、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、避障裝置和割草裝置組成。

1:散熱風(fēng)扇;2:液壓油箱;3:圓柱導(dǎo)軌;4:機(jī)架;5:鎮(zhèn)壓輥輪;6:避障盤;7:保護(hù)盤;8:株間割刀;9:避障桿;10:懸掛架;11:變速箱;12:支架;13:液壓缸;14:液壓換向閥;15:液壓馬達(dá);16:彈簧;17:連接板。

2.2 工作原理

避障割草機(jī)與拖拉機(jī)連接在一起構(gòu)成一個(gè)完整的作業(yè)機(jī)組,割草機(jī)的動(dòng)力由拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過萬向軸傳遞[7]。

割草機(jī)外部設(shè)有保護(hù)罩,可有效防止草屑飛濺,割草機(jī)構(gòu)后方設(shè)有鎮(zhèn)壓輥輪,可有效進(jìn)行草和土的翻壓以起到綠肥的作用[8]。割草過程由液壓系統(tǒng)控制,當(dāng)機(jī)具后方的避障感應(yīng)桿觸碰到果樹或者障礙物時(shí),感應(yīng)裝置將避讓指令發(fā)給液壓系統(tǒng),液壓缸開始工作,由油缸輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)整個(gè)避障盤收縮來達(dá)到躲避障礙物的目的。同時(shí)割草機(jī)沿垂直于機(jī)組前進(jìn)方向的左側(cè)進(jìn)行橫向偏移,此時(shí)割草機(jī)的耕作路徑會發(fā)生相應(yīng)變化,避免了機(jī)具對果樹樹干碰撞造成的損傷[9],在機(jī)具完全躲避開障礙物后,割草機(jī)恢復(fù)到最初的狀態(tài),繼續(xù)進(jìn)行往復(fù)循環(huán)的避障割草作業(yè),當(dāng)避障感應(yīng)桿未感應(yīng)到障礙物時(shí),避障盤不工作,割草機(jī)正常作業(yè)。

2.3 機(jī)具主要設(shè)計(jì)參數(shù)

以行距4.0 m、株距1.5 m的標(biāo)準(zhǔn)主干型果園作為機(jī)具的設(shè)計(jì)參考,該機(jī)具的主要作業(yè)幅寬確定為2.1 m;作業(yè)速度依據(jù)具體的主干型果園地況確定為1.5～3.0 km/h,對該割草機(jī)的作業(yè)生產(chǎn)率和功耗進(jìn)行了設(shè)計(jì),主要參數(shù)如表1所示。

表1 割草機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2.3.1 割草機(jī)作業(yè)生產(chǎn)率

機(jī)具的理論生產(chǎn)率[10]:

W=0.1Bv

(1)

式(1)中,W表示機(jī)具的理論生產(chǎn)率,hm2/h;B表示機(jī)具的作業(yè)幅寬,m;v表示機(jī)具的理論前進(jìn)速度,km/h。

該割草機(jī)作業(yè)幅寬B為2.1 m,機(jī)具理論前進(jìn)速度v為1.5～3.0 km/h,根據(jù)式(1)可計(jì)算出機(jī)具的理論生產(chǎn)率為0.315～0.630 hm2/h。

2.3.2 割草機(jī)具所需功率

該割草機(jī)具所需功率主要消耗在整個(gè)機(jī)組的前進(jìn),割草刀具進(jìn)行行間、株間的碎草和碎枝以及驅(qū)動(dòng)割草機(jī)工作上,參照農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[11],即:

N=N1+N2+N3

(2)

式(2)中,N表示作業(yè)機(jī)組所需的總功率,kW;N1表示機(jī)組滾動(dòng)消耗的功率,kW;N2表示割草刀棍裝置消耗的功率,kW;N3表示傳動(dòng)消耗的功率,kW。

用于克服作業(yè)機(jī)組滾動(dòng)阻力和割草刀輥裝置工作阻力的功率之和,統(tǒng)稱為作業(yè)機(jī)組的牽引功率Nρ,即:

Nρ=N1+N2=(F1+F2)V/1 000

(3)

式(3)中,F1表示作業(yè)機(jī)組滾動(dòng)阻力,N;F2表示割草刀棍裝置工作阻力,N;V表示作業(yè)機(jī)組工作速度,m/s。

作業(yè)機(jī)組滾動(dòng)阻力計(jì)算式如下:

F1=9.8fG

(4)

式(4)中,f表示作業(yè)機(jī)組滾動(dòng)摩擦系數(shù);G表示作業(yè)機(jī)組質(zhì)量,kg。

根據(jù)機(jī)具設(shè)計(jì)分析結(jié)果、類比估算法以及農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊,取f為0.30,G=600 kg,F2=5 000～7 000 N,V=2.0 m/s,N3=0.585N代入式(2)、式(3)、式(4),估算得Nρ= 13.528～17.528 kW,N=32.60～42.24 kW。

3 割草機(jī)關(guān)鍵部件有限元分析

3.1 避障桿的有限元分析

果園避障割草機(jī)的避障感應(yīng)桿選用機(jī)械觸桿的形式,避障桿由特殊材料彎折而成,可通過避障桿自身的變形與繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)對果樹等障礙信號進(jìn)行仿形[12]。避障桿的固定牽引端通過螺栓的鉸接連接在避障盤上,避障桿避障時(shí)的主要受力包括果樹對于避障桿的阻力以及避障桿固定端對避障桿的約束力。避障桿所受的兩個(gè)力形成一個(gè)力矩,從而保證避障桿在工作時(shí)保持平衡狀態(tài)。避障桿在避障結(jié)束及自身所負(fù)載的壓力消失后又能以彈性變形的形式恢復(fù)到工作狀態(tài),以此方式將障礙信號通過變形傳遞給液壓換向閥,進(jìn)而控制液壓缸伸縮以及整體機(jī)架的偏擺,完成果園避障割草作業(yè)。因而避障桿對于衡量果園避障割草機(jī)性能的好壞起著關(guān)鍵性作用。具體材料特性參數(shù)如表2所示。

表2 避障感應(yīng)桿材料特性參數(shù)

運(yùn)用Solidworks軟件來建立避障桿的有限元三維分析模型,將建立的避障桿三維模型導(dǎo)入ANSYS仿真軟件,采用Terahedrons網(wǎng)格劃分中的Patch Conforming方法對建立的有限元分析模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分[13]。其可根據(jù)模型的幾何關(guān)系,自動(dòng)將網(wǎng)格劃分得稀疏得當(dāng),單元尺寸控制在0.005 m,劃分好的避障桿網(wǎng)格如圖3所示。

圖3 避障感應(yīng)桿的網(wǎng)格劃分

割草機(jī)避障桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)由避障桿旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)以及植株之間的相對位置及割草機(jī)作業(yè)對象、作業(yè)速度等因素綜合確定。查閱相關(guān)資料可得出,取割草機(jī)行進(jìn)速度為2 km/h,避障桿所受的阻力為125 N,得到避障桿的應(yīng)力、等效彈性及位移變形云圖,如圖4a、圖4b、圖4c所示。

a:避障桿應(yīng)力變形云圖;b:避障桿等效彈性變形云圖;c:避障桿位移變形云圖。

分析避障桿的應(yīng)力、等效彈性及位移變形云圖可知,避障桿最大等效應(yīng)力為179.72 MPa,小于所選避障桿材料本身的屈服強(qiáng)度值,避障桿最大等效應(yīng)力點(diǎn)的位置在固定牽引端與旋轉(zhuǎn)軸連接位置。避障桿的最大應(yīng)變?yōu)?.25×10-4,應(yīng)變位置出現(xiàn)在固定牽引端與旋轉(zhuǎn)軸連接位置,與避障桿所受的最大等效應(yīng)力點(diǎn)的位置相同。避障桿最大變形量為34.418 mm。查閱相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)[14]可知,避障桿變形范圍在剛度和強(qiáng)度所允許的范圍內(nèi),不會影響正常的避障割草作業(yè)。由避障桿仿真云圖分析結(jié)果可知,割草機(jī)的避障桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及所選材料合理,滿足割草機(jī)的正常作業(yè)需求。

3.2 割草機(jī)機(jī)架的有限元模態(tài)分析

果園避障割草機(jī)的機(jī)架是承載和支撐割草裝置、液壓缸、株間避障裝置以及鎮(zhèn)壓輥輪的關(guān)鍵部件。工作時(shí)若外在激振頻率與機(jī)架固有的激振頻率較為接近時(shí),會引起機(jī)架產(chǎn)生共振的狀況,若在強(qiáng)烈振動(dòng)的加持下會致使割草機(jī)的關(guān)鍵部件產(chǎn)生疲勞損壞,并影響整機(jī)的田間工作可靠性,因此對避障割草機(jī)的機(jī)架進(jìn)行有限元模態(tài)分析,以此來驗(yàn)證機(jī)架的設(shè)計(jì)合理性。

該機(jī)架的三維模型如圖5所示,其由前橫梁、中橫梁、后橫梁以及兩側(cè)板構(gòu)成,機(jī)架模型相關(guān)參數(shù)如表3所示。

表3 機(jī)架模型參數(shù)

1:前橫梁;2:中橫梁;3:后橫梁;4:側(cè)板。

將機(jī)架簡化為剛性連接模型后,保存文件為.x_t的格式,并導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS Workbench進(jìn)行屬性定義以及網(wǎng)格劃分,單元尺寸設(shè)置為10 mm,網(wǎng)格劃分后共有節(jié)點(diǎn)150 597,單元數(shù)74 241,建立的有限元模型如圖6所示。

圖6 機(jī)架有限元模型

一般的機(jī)具在進(jìn)行割草作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性主要取決于低階模態(tài)特性[15-16],因而在進(jìn)行仿真時(shí)取前6階模態(tài)頻率和振型進(jìn)行分析,得到前6階的模態(tài)振型云圖如圖7a～7f所示,得到固有頻率和振型變化如表4所示。

表4 機(jī)架的前6階模態(tài)分析結(jié)果

a:1階模態(tài);b:2階模態(tài);c:3階模態(tài);d:4階模態(tài);e:5階模態(tài);f:6階模態(tài)。

由機(jī)架前6階振型云圖分析可知,后橫梁和兩側(cè)板是機(jī)架的主要變形部位。因?yàn)榍皺M梁和中橫梁相對支撐點(diǎn)較多,使得機(jī)架前端整體剛度較大,而后橫梁相對支撐點(diǎn)較少,結(jié)構(gòu)跨度大,剛度小且容易變形;兩側(cè)板前后伸出端下沿較多,撓度大使其容易變形。改進(jìn)措施為在后橫梁和中橫梁處添加連接的縱梁,同時(shí)增加側(cè)板的厚度進(jìn)一步提高割草機(jī)機(jī)架的整體剛性。

避障割草機(jī)在果園進(jìn)行避障割草作業(yè)過程中,所受到的外界主要激勵(lì)源有果園地的不平整度、割草軸、避障裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)以及拖拉機(jī)輸出軸所產(chǎn)生的振動(dòng)。避障裝置是獨(dú)立出來的一部分,在割草作業(yè)穩(wěn)定時(shí)產(chǎn)生的激振力較小,且新疆主干型果園的平整度相對較高,因而避障裝置以及果園地的不平整度所產(chǎn)生的激振可忽略。割草刀輥的轉(zhuǎn)速為202.5 r/min,可計(jì)算出最大激振頻率為3.38 Hz[17],與避障割草機(jī)動(dòng)力所匹配的拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速為540 r/min,計(jì)算出其最大激振頻率為8.60 Hz,由此可知拖拉機(jī)輸出軸的振動(dòng)為割草機(jī)機(jī)架的主要激勵(lì)源,同時(shí)其激振頻率不在機(jī)架固有的頻率范圍39.806～95.562 Hz內(nèi),所以在作業(yè)時(shí)不會引起機(jī)架的共振,可進(jìn)行正常的避障割草作業(yè)。

4 田間試驗(yàn)與分析

4.1 試驗(yàn)條件及設(shè)備

田間試驗(yàn)?zāi)康脑谟跈z測主干型果園避障割草機(jī)的作業(yè)質(zhì)量,驗(yàn)證該機(jī)田間作業(yè)性能并為尋求最優(yōu)作業(yè)參數(shù)和后期優(yōu)化改進(jìn)提供實(shí)踐依據(jù)。2022年8月中旬在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師九團(tuán)梨園進(jìn)行株間避障割草機(jī)田間試驗(yàn)。試驗(yàn)對象為七年生梨樹,樹高3.5 m,樹干直徑20 cm,干高65 cm,配套動(dòng)力標(biāo)定功率為44.1 kW的拖拉機(jī),作業(yè)速度為1.5～3.0 km/h。試驗(yàn)儀器包括拖拉機(jī)、避障割草機(jī)、4.5 m卷尺、50 m皮尺、電子秒表YS-801(0～8 639 s)、歐姆龍位移傳感器ZX1-LD50A61(量程300 mm、精度0.002 mm)、艾德堡HP-500測力計(jì)(精度0.1 N)、電腦等。田間試驗(yàn)過程如圖8所示。

圖8 株間避障割草機(jī)田間試驗(yàn)過程

4.2 試驗(yàn)方法

參照GB/T 5262《農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件測定方法的一般規(guī)定》、GB/T 5667《農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)試驗(yàn)方法》、GB 10396《農(nóng)林拖拉機(jī)和機(jī)械、草坪和園藝動(dòng)力機(jī)械安全標(biāo)志和危險(xiǎn)圖形總則》等果園株間除草自動(dòng)避障裝置特殊的耕作性能要求為指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)[18]。通過ADAMS軟件對割草機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了仿真分析,并確定影響機(jī)具工作性能的主要因素為機(jī)具前進(jìn)速度、復(fù)位彈簧彈性系數(shù)、液壓缸壓縮速度。以株間漏割率作為割草機(jī)作業(yè)性能的試驗(yàn)指標(biāo),株間漏割率計(jì)算式如下:

(5)

式(5)中,η表示株間漏割率,%;A0表示測試區(qū)總面積,hm2;A1表示實(shí)際漏割面積,hm2;A2表示未割面積,hm2;A3表示不可耕作面積,hm2。

以機(jī)具前進(jìn)速度、復(fù)位彈簧彈性系數(shù)、液壓缸壓縮速度為試驗(yàn)因素,株間漏割率為試驗(yàn)指標(biāo),進(jìn)行三因素、三水平中心組合試驗(yàn),確定試驗(yàn)因素水平編碼表[19-20],如表5所示。

表5 試驗(yàn)因素水平編碼表

4.3 田間試驗(yàn)結(jié)果分析

4.3.1 田間試驗(yàn)結(jié)果

在保證不損傷機(jī)具的前提下,選擇三因素、三水平中心組合試驗(yàn)原理,共17組試驗(yàn),試驗(yàn)方案及響應(yīng)值如表6所示。

表6 田間試驗(yàn)方案及響應(yīng)值結(jié)果

4.3.2 回歸模型方差分析

應(yīng)用Design Expert 11軟件對表6中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和方差分析[21],并建立以機(jī)具前進(jìn)速度A、液壓缸壓縮速度B、復(fù)位彈簧彈性系數(shù)C為自變量,株間漏割率G1為因變量的回歸模型,回歸模型顯著性檢驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

表7 回歸模型顯著性檢驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)回歸模型顯著性檢驗(yàn)結(jié)果可知,該設(shè)計(jì)模型F=11.74,P<0.01,表明該模型極顯著;A、B、C、AB、AC、BC、C2項(xiàng)系數(shù)達(dá)到顯著水平,P均小于0.05,表明回歸模型顯著,其余項(xiàng)不顯著;失擬項(xiàng)經(jīng)檢驗(yàn)結(jié)果P=0.261 4(P>0.01),說明回歸模型擬合效果比較好,試驗(yàn)設(shè)計(jì)可靠,且失擬項(xiàng)不顯著回歸有效,主干型果園避障割草機(jī)株間漏割率的回歸方程為:Y=61.44-53.26A-0.13B+0.31C+0.12AB+0.13AC-1.2×10-3BC+4.92A2+7.5×10-6B2-3.35×10-3C2。

4.3.3 各因素對作業(yè)指標(biāo)響應(yīng)曲面分析

應(yīng)用響應(yīng)曲面法分析各影響因素分別對株間漏割率的影響,固定機(jī)具前進(jìn)速度、復(fù)位彈簧彈性系數(shù)、液壓缸壓縮速度中的任一因素為零水平,考察另外2個(gè)因素分別對株間漏割率G1的交互作用。由圖9a分析可知,在液壓缸的壓縮速度為中間水平值230 mm/s且機(jī)具前進(jìn)速度為固定水平值時(shí),株間漏割率隨復(fù)位彈簧彈性系數(shù)的升高出現(xiàn)先升高后降低的情況,出現(xiàn)此情況的主要原因?yàn)樵跈C(jī)具前進(jìn)速度較快、復(fù)位彈簧彈性系數(shù)較低時(shí),自動(dòng)避障系統(tǒng)相對靈敏,株間割草作業(yè)時(shí)間相對較短,株間漏割率較大;復(fù)位彈簧彈性系數(shù)逐漸增大,與機(jī)具作業(yè)速度相匹配的同時(shí)抵抗外力的能力也增強(qiáng),株間割草作業(yè)時(shí)間增加,株間漏割率降低。從整體曲面增降程度來看,在機(jī)具前進(jìn)速度和復(fù)位彈簧彈性系數(shù)對株間漏割率的交互作用中,復(fù)位彈簧彈性系數(shù)對株間漏割率的影響較為顯著。由圖9b分析可知,在機(jī)具前進(jìn)速度為中間水平值1.5 km/h,同時(shí)復(fù)位彈簧彈性系數(shù)為固定水平值時(shí),株間漏割率隨液壓缸壓縮速度的增加而升高,出現(xiàn)此情況的主要原因?yàn)殡S著液壓缸壓縮速度逐漸增加,避障桿伸縮較快,株間避障時(shí)間較短,株間漏割率逐漸升高。從整體曲面增降程度來看,在復(fù)位彈簧彈性系數(shù)和液壓缸壓縮速度對株間漏割率的交互作用中,液壓缸壓縮速度對株間漏割率的影響較為顯著。由圖9c分析可知,在復(fù)位彈簧彈性系數(shù)為中間水平值35 N/mm,液壓缸壓縮速度為固定水平值時(shí),株間漏割率隨機(jī)具前進(jìn)速度的增加而降低。從整體曲面增降程度來看,在液壓缸壓縮速度和機(jī)具前進(jìn)速度對株間漏割率的交互作用中,機(jī)具前進(jìn)速度對株間漏割率的影響較為顯著。

a:AC對株間漏割率G1的交互作用;b:BC對株間漏割率G1的交互作用;c:AB對株間漏割率G1的交互作用。

4.3.4 田間試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果

根據(jù)確定的最優(yōu)參數(shù)組合[22],取整后即機(jī)具前進(jìn)速度1.5 km/h、液壓缸壓縮速度225 mm/s、復(fù)位彈簧彈性系數(shù)29 N/mm,進(jìn)行了5組試驗(yàn)驗(yàn)證,試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果如圖10、表8所示,株間漏割率平均值為7.64%,達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及農(nóng)戶的滿意度,符合設(shè)計(jì)要求。

表8 田間試驗(yàn)結(jié)果

a:割草作業(yè)前;b:割草作業(yè)后(行間);c:割草作業(yè)后(株間)。

5 結(jié)論

1)針對目前新疆果園種植面積較大以及株間雜草無法割除的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了一種主干型果園株間避障割草機(jī),可在不傷害樹干的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)行間和株間雜草的割除,為新疆果園田間割草作業(yè)提供了新的思路。

2)通過對割草機(jī)避障桿的有限元分析可知,避障桿所受的最大等效應(yīng)力為179.72 MPa,避障桿的最大應(yīng)變?yōu)?.25×10-4,最大應(yīng)變位置在固定牽引端與旋轉(zhuǎn)軸連接處,避障桿在割草作業(yè)過程中最大變形量為34.418 mm。從對機(jī)架的有限元模態(tài)分析中得出,前6階的固有頻率范圍為39.806～95.562 Hz,而外部激振頻率的范圍為0～8.60 Hz,兩者之間沒有產(chǎn)生重疊,故機(jī)架在作業(yè)時(shí)不會產(chǎn)生共振現(xiàn)象,以此驗(yàn)證了避障桿和機(jī)架的設(shè)計(jì)合理性。

3)通過田間試驗(yàn)可知該機(jī)具各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。綜合響應(yīng)曲面分析和田間試驗(yàn)結(jié)果,確定最佳作業(yè)參數(shù)為機(jī)具前進(jìn)速度1.5 km/h、液壓缸壓縮速度225 mm/s、復(fù)位彈簧彈性系數(shù)29 N/mm,此時(shí)果園株間漏割率平均值為7.64%。