近日,完美官网机械电气工程学院李景彬教授团队在红枣收获装备研究中取得新进展,研究成果以“Analysis of jujube movement characteristics under positive and negative pressure airflow based on CFD-DEM(基于CFD-DEM的正、负压气流作用下气力式捡拾装置作业特性分析)”为题发表在农林科学领域TOP期刊COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE(中科院一区TOP,IF=8.3)。
图1 样机田间试验
当前,新疆落地红枣收获主要依靠人工,生产效率低、劳动强度大,作业成本高,严重影响了红枣产业可持续发展。因此,团队研制了一种正、负压气流作用下的气吸式落地红枣收获机,构建了气力式捡拾装置在作业过程中CFD-DEM耦合仿真系统,探究了正、负压气流作用下气力式捡拾装置在作业过程中红枣的运动特性。同时,以拾净率和遗失率为响应指标,采用权重分析法确定了机具前进速度、负压气流速度和正压气流速度的最优参数组合为0.26 m/s、35 m/s和 20 m/s;在最优参数组合条件下开展了田间试验,试验结果表明气力式捡拾装置的拾净率、遗失率分别为98.43%和0.80%,与预测值的误差分别为0.78%和6.67%。论文成果可为气力式落地红枣收获装备的研究提供研究思路。
机械电气工程学院李景彬教授为论文通讯作者,机械电气工程学院博士研究生张志元、史高昆为论文共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金(52165037;51865050)和兵团区域创新指导计划项目(2021BB003)的资助。
(通讯员:丁龙朋)