桑葚振动跌落特性分析剖析课件.ppt

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1、桑葚振动跌落特性分析研究背景与目的桑葚采摘作业是桑葚产业链的重要环节,在桑葚机械化采摘设备的应用中,适用性相对较强的机械振动式采摘设备是通过振动激励作用对桑葚果树实施激振并产生一定的惯性力作用从而使果实脱落,而使用基于振动原理的设备缺乏相对完善的基础理论参数,因此通过对桑葚振动跌落特性的研究找出这些设备应采用的参数数据,是合理使用采摘设备、提高生产率的关键。设计制定出一套可行性好完善度相对较高的桑葚振动脱落特性测试系统,并为振动式桑葚采摘设备的使用提供较完善的理论参数数据。试验设计为了全面分析不同激振方式下桑葚果树的受迫振动形式与采摘效果,本试验选用两种试验方法

2、,分别是力锤撞击试验与机械摇振试验。一、力锤撞击试验通过对果树侧枝施加瞬时激振力的形式,采集数据观察分析此激励形式下果树的振动响应情况,同时观察桑葚的摘落效果,共三组。(1)研究不同激振力度对侧枝各个测点的振动加速度响应的影响。(2)找出桑葚果树侧枝的振动固有频率,分析果实脱落率与激振力的关系。试验元器件的使用试验装置连接图传感器布置测点位置参数测点与侧枝根部距离mm直径mmP120051.2P245047.5P365045.7采集得到的数据信息力传感器图加速度时域图数据处理分析该部分主要从振动烈度和频谱分析两方面着手,对振动加速度响应信号进行分析处理用于实现加

3、速度转换为振动烈度的计算。将传感器采集所得的加速度数据转换为速度经过积分及换算最终得出振动烈度值。方法一:振动烈度matlab振动烈度计算程序振动烈度计算图XYZP1145.2875111.014289.2143P2197.862143.264893.8735P3245.8262174.8132104.4623XYZD1182.2635138.9673101.8697D2237.6021231.4762113.3428D3273.2516253.1835173.9084XYZE1255.8212201.758165.2637E2278.7812251.83561

4、78.2534E3291.6354241.2536192.0869整理后可得到各测点三个轴向的振动烈度值表格,并将每个轴向随测点的振动烈度变化做成折线图由图可看出当力锤作用力约为275N时,随着测点距侧枝根部距离逐渐增大,X、Y轴向振动烈度逐渐增大,Z轴振动烈度较平稳测点3(据侧枝根部距离650mm)的X、Y、Z向振动烈度最大,X轴向振动烈度约为245.83mm/s2,Y轴向振动烈度174.81mm/s2,Z轴向烈度为104.4623mm/s2;当力锤作用力约为445N时,随着各测点位置距侧枝根部距离增大,X、Z向振动烈度增强趋势较为平稳,而Y向烈度增长趋势减缓

5、,表明当能量传至测点3时能量有一定的衰减,测点3振动烈度仍较强;而当力锤作用力约为595N时,X、Z两个轴向的振动烈度逐渐增大,Y轴向振动烈度在由测点2至测点3时有一定程度的减小,表明能量传递至测点3时损失较大。第一组275.246N第二组445.284N第三组595.375N力/N落果率275.24612.30%445.28462.10%595.37571.40%落果率随着激振力的增大而增大,当作用力约为275N时,落果率只有12.3%,各轴向振动烈度也较小;当作用力达到445N时,落果率达到了62.1%,当力增至595N时,落果率为71.4%,相对较高,但此

6、时,由于振动烈度过大,对树体侧枝损伤较明显。方法二:频谱分析使用DH5920动态信号测试分析系统进行快速傅里叶变换(FFT),转换为频域图显示,对9个通道相连接的三个三轴传感器进行频谱观测分析,并对每个通道的频域图选取三个振幅最高的点位并记录所对应的频率值。得出各通道的典型加速度曲线、傅里叶谱图如图:12317.6311.69513.61724.88312.6957.81338.988.782.6745.855.1126.47537.1176.2487.76562.934.355.39791.79757.6170.855832.77334.21929.53693

7、.9726.4725.362三个振幅最高点频率表单位Hz12317.6311.69513.61724.88312.6957.81338.988.782.6745.855.1126.47537.1176.2487.76562.934.355.39791.79757.6170.855832.77334.21929.53693.9726.4725.36212319.4311.53714.73824.94712.2137.95637.9818.8471.2748.857.1119.44576.54681.34992.76566.574.878,.34732.83516.

8、42712.419838

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