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摘 要: 根据自走式红枣收获机工作原理以及采收技术要求，设计出了一种适于自走式红枣收获机采摘装置的液压振动系统，进行了液压振动系统的设计以及元件选型主要参数计算等方面的研究。并通过 AMESim 液压仿真软件对该系统进行仿真分析，证明了液压系统的可行性和合理性。
　　关键词: 红枣收获机; 液压系统; 选型计算; 仿真分析

　　新疆光照充足，昼夜温差大，气候条件适宜栽培品质优良、产量高的红枣。目前，新疆红枣的种植面积近 45． 6 万 hm2，但红枣收获仍采用人工收获，其劳动强度大、效率低、成本高，且红枣收获期正值棉花、线辣椒等经济作物的收获期，导致新疆劳动力紧缺，不能及时收获，造成红枣品质下降，严重影响了红枣产业的健康发展。人工采收费用高和雇工困难等问题严重制约了红枣产业健康、持续发展，亟待采用机械化采收作业。目前，国外对红枣收获机的研究较少，韩国忠南国立大学 Lee 等研制了一种基于树冠振动的自走式红枣收获机，成熟红枣采收率达到 95． 8%; 2009 年，新疆农垦科学院研制的 4YS － 24 型红枣收获机，该机适于收获树高在 3m 以上，树干直径在 8 ～ 20cm 枣树，不适于矮化密植红枣的采收。为了既满足新疆矮化密植枣园机械化作业要求，有效地解决人工采收存在的问题，石河子大学机械电气工程学院研制的4ZZ － 4 全液压驱动自走式红枣收获机。该收获机采用全液压传递动力，具有传递功率大、结构简单、传动平稳等优点。整机由行走底盘、采摘装置、集果装置、输送装置、液压传动系统、转向机构、动力装置和机架等组成。该机为全液压四轮驱动，转向机构也由液压系统控制，机架与行走底盘连接，采摘装置安装在集果装置上方，并与机架相连，对称固装在机架两侧; 集果装置与连接在机架上的输送系统相连。
　　自走式红枣收获机振动采收主要针对矮化密植枣树，树高控制在 2． 2m 内。该机采摘装置的液压振动系统主要由液压泵、液压马达、PLC 控制程序、电磁换向阀和单向节流阀等组成，其液压振动系统如图 2 所示。红枣收获机进行采收时，由发动机带动液压泵工作; 液压泵将发动机的机械能转化为液压能，利用 PLC控制电磁换向阀频繁换向，改变进入液压马达的液压油方向，控制马达的正、反转，产生不同的振幅和频率，驱动采摘装置进行转动。采摘装置上的拨杆插入枣树，枣树枝受到振动拨杆击打，产生往复性振动。
　　在惯性力大于红枣与果枝的结合力时 ，红枣就会掉落，最终完成采摘。AMESim 是法国 IMAGINE 公司推出的专门用于液压/机械系统的建模、仿真动力学分析软件，用户能够借助其友好的、面向实际应用的界面，使用已有的元件模型和( 或) 建立新的子模型元件，来构建优化设计所需的实际元件或回路的原型。马达开始转动时，需要克服采摘装置的惯性力以及进入到马达的流量变化不稳定，使得马达往复运动的速度变化的不稳定性、拨杆的往复振动趋于逐渐增加。在 t =3s 之后系统的变化趋于稳定，马达转速为 － 15 ～ 42r/min 之间，马达的流量和转速达到稳定的变化，采摘装置趋于稳定的工作状态。结合仿真结果分析可以得出: 在正常工作时，系统压力、马达的流量、转速、扭矩随时间趋于稳定变化。液压振动系统元件计算、选型合理，适于红枣收获机采摘装置的作业要求，以满足红枣收获机实际工况需求。

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