位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
果实快速夹持复合碰撞模型研究
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:《农业机械学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TS201.7[轻工技术与工程—食品科学;轻工技术与工程—食品科学与工程]
  • 作者机构:[1]江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,镇江212013, [2]南京林业大学森林资源与环境学院,南京210037
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50905076); 江苏省博士后基金资助项目(1201028B); 江苏省高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
中文摘要:

针对具备持续动力输入和果实约束变形两大特殊性的果实夹持碰撞问题,以果实黏弹性Burger's模型为基础,提出并建立了夹持器恒速模式与负载能力限定下的果实夹持碰撞三阶段复合模型。试验证实初始夹持速度19.2 mm/s下,该模型的峰值碰撞力预测误差仅为1.12%。基于该三阶段复合模型对果实夹持碰撞规律的分析发现,以恒速模式实施果实夹持时,初始夹持速度6 mm/s完成绿熟期、变色期、红熟初期与红熟中期番茄果实夹持所需时间分别仅为0.62 s、1.06 s、1.19 s和1.24 s,而超过10 mm/s后继续加大初始夹持速度对提高作业效率的作用有限。峰值碰撞力和果实变形分别与夹持速度呈线性和近似线性关系,随着初始夹持速度的提高果实破裂损伤的概率大大增加,当初始夹持速度低于20 mm/s时番茄果实损伤概率反而呈现绿熟期最高而红熟初期最低的现象。该模型为揭示夹持碰撞的特殊规律和实现果实快速柔顺夹持作业提供了借鉴和依据。

英文摘要:

This paper focused on the special collision phenomenon of fruit gripping with its own characteristics of continuous energy input and restrained deformation.The gripping collision process was divided into three stages: constant-speed loading,collision decelerating and stress relaxation,and a three-stage gripping collision model was put forward under the conditions of constant static loading capacity and constant speed control mode,which was based on the stage dynamic characteristic of gripping collision process and viscoelastic Burger's model of fruits.It was proved by test that the prediction of the peak collision force was feasible,and the predicton error under initial gripping speed of 19.2 mm/s was 1.12%.By calculating with this model,it was found that time needed to grip fruit in different ripe period under initial speed of 6 mm/s was 0.62 ~ 1.24 s,and further raising the initial speed might have very limited effectiveness to improve the gripping efficiency.The peak collision force and fruit deformation were proportional and approximately proportional to initial gripping speed,respectively.Probability of skin rupture increased greatly with initial gripping speed.When initial gripping speed was under 20 mm/s,probability of skin rupture of green ripening stage and early red ripening stage were the greatest and the least,respectively.This three-stage gripping collision model may provide helpful reference to discover the special law of gripping collision and to achieve high-speed safe gripping of fruits.

同期刊论文项目
期刊论文 21 会议论文 1 专利 12
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884