设计
摘要
番茄收获机中的切割和分离部分是收获机的核心组件之一，它的设计对番茄的收获效果和品质有着直接的影响。这个设备的核心作用是对成熟的番茄进行切割，并确保它与其他植株分开，这不仅确保了番茄不受损害，还确保了作业的高效性。切割设备主要由旋转的刀具和导向系统构成，这些旋转刀具是由高强度的合金制成，旨在增强切割的锋利度和持久性。为了更好地适应各种地形和番茄的生长需求，切割设备需要被设计成可以调整的，以适应不同的高度和角度。分离设备利用振动系统或气流系统将番茄从其植株中分离，然后通过输送带将其传送到收集箱中。在分离番茄的过程中，这一部分必须确保不会受到挤压或压伤，使用柔软的材质或特别设计的震动方法可以有效地降低损害。在设计整体结构时，必须充分考虑机身的稳定性和平衡性，以防止在操作过程中产生过大的倾斜或振动。
在进行结构设计和计算的过程中，我们使用SolidWorks软件对装置进行了三维建模，通过这种虚拟设计方法，我们可以清晰地观察到各个组件之间的连接方式以及它们的工作机制。尤其在分析旋转刀具和分离装置的受力时，必须充分考虑高速运行时产生的离心力和冲击力的影响。对工作流程中可能出现的干涉和碰撞进行分析，并对设计方案进行优化，以确保切割和分离操作的流畅性和安全性。经过这系列的结构分析和模拟，我们能够为番茄收割机的切割和分离部分提供科学的设计参考，从而延长其使用寿命并提高其工作效能。
关键词：切割装置；分离装置；solidworks
目 录
1绪论 1
1.1课题研究的意义 1
1.2国内外番茄收获机发展状况 1
1.3未来发展趋势 3
1.4研究的内容和方法 4
2果秧分离的典型方法及果秧分离机构方案的选择 5
2.1几种典型分离装置 5
2.2果实分离装置方案的选择 5
3番茄分离装置的总体设计 8
3.1番茄种植模式及物理机械特性 8
3.2梳齿滚筒式分离装置的设计 8
3.3番茄果秧分离机构工作原理 10
3.4分离滚筒主轴的设计 10
4切割装置的设计 11
4.1切割捡拾装置 11
4.2往复性割刀的结构特点总成设计 11
4.3割刀运动和速度分析 12
4.4输送带的设计与整机参数 14
5机架总成设计及整机主要参数指标 17
5.1 机架总成设计 17
5.2整机主要参数指标 18
5.3轴的校核 18
6总结和展望 20
6.1 总结 20
6.2 展望 20
致 谢 21
参考文献 22
1绪论
1.1课题研究的意义
作为农业现代化进程中，番茄收获机可谓是一个不可或缺的环节，近年来，它在提升番茄种植的效率和减轻劳动力的负担方面，确实发挥了相当重要的作用。然而，番茄的收获过程其实是有一定的技术难度的，尤其是在切割和分离的环节上，需要特别小心，确保番茄的完整性，尽量减少损伤的情况，同时又要提高收获的效率。传统的人工采摘方式不仅费时，而且费力，根本无法满足大规模和高效化生产的需求。因此，开发出一种高效的番茄收获机，尤其是切割和分离装置的结构设计，显得尤为重要，这对于提升农业生产的效率，以及推动农业机械化的进程，都是有着重大意义的。番茄的果实本身是比较柔软的，容易受损，而且大小也不尽相同，因此在设计切割和分离装置时，如何能够在切割的精准性、分离的效率以及对番茄果实的保护之间取得一种平衡，成为了技术设计中的一大难点。如果能够通过某种方式，优化切割与分离装置的结构，提高机器的收获效率，同时又尽量减少果实的损伤，那就能有效降低生产的成本，提升番茄在市场上的竞争力，并推动现代农业向可持续发展迈进。这样的目标，虽说听起来理想，但在实际操作中，往往会遇到许多挑战与困难。
番茄收获机的切割和分离装置的设计，这个问题，不仅仅是要关注技术指标达到多少，当然也得考虑到它在不同田间环境中的适应能力。因为在实际操作中，番茄的生长状况，还有田间作物的密度，以及地形的各种条件，都会对收获机的工作效果产生影响。这些因素，都是不可忽视的，必须要认真对待。
通过对切割与分离装置的设计进行优化，能够使得机器在不同的种植环境中，表现得更加适应，从而提高收获的稳定性和效率。这样一来，研究如何设计出一种具有高适应性和低故障率的番茄收获机，就显得十分重要，尤其是切割与分离装置的创新设计，更是农业生产所需的先进技术支持。可以说，这种技术的发展，能够推动农业从传统的劳动密集型向现代化机械化的转型，进一步促进农业生产力的发展。切割与分离装置的设计，不仅仅是一个简单的技术问题，它关乎着番茄的收获，关乎着农业的未来，也关乎着农民的生活与生计。希望通过不断的努力，能够找到更好的解决方案，让农业在现代化的道路上，走得更远，更稳。
1.2国内外番茄收获机发展状况
1.2.1国外研究现状
番茄番收茄获收机获的切割与分离机装置在的现代农业切中起割与着分至离关重要装置的设计在农业作用机械化，领域特别中是在高效占、精准的有收获重要地位。随着作农业生产需求的业增加，番中茄的机械。化收获已该逐步成为装提高置的效率主要、功能降低是劳动实现强番度的重要茄手段果实的。精国外确在切番割茄与收分获离机，的确保切在割最与短分时间离内装以置最方面小的的研究果主要实集中损在伤如何将提高果作实业从效率植、株减少上对采果摘实下来的，同时损最大伤程度和上保证减少收农获作质量物。损许失多和研究提高者工作通过效率优化。切国外割的装研究置现的状刀表片明设计，和番分茄离收装获置机的切功能割，与尝分试离提升装机器置的的整体设计性能日。例如益，美国的研究向人员智能开发化了一种、带有高频自动振化动方向装置的番茄收获机发展，这种装置利用，高频振强调在机械动结构上实现高减少效了、番稳定的茄作与机械接业触的时间，从性能而有效地降低。例如了，美国番茄的破损的风险番。同时，欧洲的茄收研究获机则更，如侧Tom重于如何ato改进分离装 Har置vester的，由精于度采用和了效率先进，的尤其传是在复杂感的技术田和柔性间切割刀片环境，能够实现对下不同成熟度，番茄如何的精准切确保割，这种设计能够番根据番茄茄在的收形获态自动过程中调整不切受割外力度力挤压，，保持果实减少完整。
国外的研究对还果实涉及的了伤切害割。此外装置，的采用创新了和气分流离装和振动置分的多离功能技术化，以。例如，便意大利的研究将番团队提出了多刀片茄组合设计，这果种设计能实在和一次枝作叶业等中杂物有效完成切分割和离分，提高离了的收双获重过程任务的。效率通过。
调整在刀欧洲片，的番角度和茄工作收获速机率，研究的人员切割与分成功离装置地研究提高了也取得番了显茄著的进收展。获德国效率的，并某降低些了机器农机的制造能源公司消耗通过集。此外，成传法国的感研究器者、机器针对番视觉技术茄以及植机械手株的臂结构的特点，方式设计，开发了一种出了一能够种自动基调于节图的像切识割别系统的，该分系统能根据番拣与切割系统。这茄种系统可以通过视觉植识别技术株，准确的判断番茄高度果实的位置和、成熟度，从而实现宽最精确的切割度与收获。这些等设备通过动态调节切特割角度和压力，最大限征度避免了对果实自动表面的伤调整害和损伤，提高了番茄的工作市场价值。在切割与分角离度环，节，许多确保国外研究还强调了设计更加高收效的振动装置获，使过程番中的精准茄度在和高收效性。这获些过程中研究通过成果振动不仅得到精准提升的了分离番，减少茄了机械收干预获，提高了机果实的的完整性能度，还和推动收获了速度农业。机
