自走式果园采摘作业平台设计、机架有限元分析及田间试验

来源：江苏农业科学杂志2026年第第4期北京时间：

作者：汤志永;何义川;汤智辉;孟祥金;代亚猛;姚欢杰

单位：1.南疆特色农林产物利用与装备兵团重点实验室/新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室，新疆阿拉尔 843300； 2.华中农业大学工学院，湖北武汉 430070； 3.新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子 832000； 4.阿拉尔市疆田果将香梨种植农民专业合作社，新疆阿拉尔 843300

摘要：为解决果园采摘作业环节人工采摘方式劳动强度大、生产效率低等问题，设计一种自走式果园采摘作业平台。介绍该自走式果园采摘作业平台的整机结构和工作原理，使用Solidworks软件建立三维几何模型，并利用Ansys Workbench软件对机架进行有限元分析，得到机架的应力云图、变形云图和六阶模态云图，分析机架是否满足所选材料属性要求、设计是否合理。对采摘工位进行展开与回缩功能试验，并参照DG/T 212—2021《果园作业平台》规定进行最大行走速度试验。通过机架的静力学分析可以得知，机架最大应力为213.05 MPa，低于Q235材料失效阈值(235 MPa)，符合强度要求；最大形变量为4.488 1 mm，在Q235材料的允许变形范围，符合刚度要求。通过机架的六阶模态分析得知机架不会发生结构共振，机架设计合理。机架固有频率范围为11.666~24.989 Hz，最大变形范围为7154 4~24.518 0 mm。采摘工位展开与回缩功能试验结果表明，采摘工位分别向左右两侧完全展开，展开时间为10 s左右，回缩时间为9 s左右，样机最大行走速度为1.8 m/s，满足设计要求，可为相关机械结构设计提供一定参考。

关键词：果园采摘;自走式;作业平台;有限元分析;田间试验