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可变幅振动式咖啡收获机设计与试验

文献类型： 中文期刊

作者： 邓祥丰 1 ; 初众 2 ; 郑何美 2 ; 郑健 3 ; 刘丽慧 1 ; 肖苏伟 1 ;

作者机构： 1.中国热带农业科学院橡胶研究所

2.中国热带农业科学院香料饮料研究所

3.江苏正大永达科技有限公司

关键词： 咖啡采收;曲柄滑块;可变幅;振动;脱落力学模型

期刊名称： 包装与食品机械

ISSN： 1005-1295

年卷期： 2024 年 42 卷 004 期

页码： 67-73,79

摘要： 针对咖啡人工采收成本高、大型机械采收困难等问题，以曲柄滑块式传动机构为基础，设计一款小型可变幅振动式咖啡收获机。通过建立咖啡果实-果柄的脱落力学模型，分析得到果实脱离果柄的条件，依据曲柄滑块的设计方式，构建传动结构的运动简图与计算公式；采用ANSYS Workbench与Adams软件，进行模型的动力学仿真分析；以传动结构的曲柄长度、摇杆长度和转速为试验因素，惯性力为试验指标，进行三因素三水平的正交试验与响应曲面分析，建立惯性力二次多项式回归模型，以果-柄结合力5.25～7.16 N为优化目标，确定收获机的结构参数和工作参数。结果表明，在保证传动结构运行状态平稳的优先原则下，得到咖啡收获机结构设计的最优参数组合为曲柄长度15 mm，摇杆长度100 mm，转速700 r/min；通过样机试制与田间试验，转速在700 r/min左右，总体的作业效果良好。研究为后续的咖啡机械化收获提供参考。

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