Cooperative regulation and optimization of layer and picking roller spacing mechanism

【目的】针对目前液压驱动油茶果分层采摘机分层与采摘辊间距调节耗时长等问题，对分层机构液压系统与采摘辊间距调节机构进行了优化设计，优化了调节流程和缩短了调节时间，旨在进一步提高整体采摘效率。【方法】基于圆盘凸轮同步伸缩原理设计了一种采摘辊间距调节机构，对采摘辊间距自动调节装置、分层机构液压系统等关键部件进行了设计与选型。提出了分层动作执行时序与采摘辊间距调节时序，给出了分层动作与采摘辊间距调节动作执行完整流程所需时间，开展了采摘辊间距调节时间对比试验。设计了分层与采摘辊间距机构协同调节方案，开展了以采摘辊间距、分层厚度、分层深度对油茶果采净率与花苞损伤率的采摘试验。【结果】分层动作执行完整流程所需时间为14.6s。3mm采摘辊间距跨度调节所需时间为7.102s，6mm采摘辊间距跨度调节所需时间为7.742s，9mm采摘辊间距跨度调节所需时间为8.542s，相较于改进前分别减少了92.4%、93.1%、93.2%。通过加权平均分的方式得到最优参数组合为采摘辊间距21mm、分层厚度350mm、分层深度600mm，在该工况下的油茶果采净率为85.49%，花苞损伤率为11.81%。【结论】提出的分层与采摘辊间距机构协同调节方案可行，设计的分层机构液压系统与采摘辊间距自动调节装置能减少分层与采摘辊间距调节所需时间，可为油茶果机械化采摘装备研究提供一定参考。