红枣具有良好的药用价值和经济价值,在我国种植历史久远,品种丰富多样,种植面积和产量均为世界第一。石河子大学自主研发了一种矮化密植红枣收获机,其中激振装置是整机的核心部件,为提高收获机在田间作业时红枣采净率,本文对激振装置的激振频率、振幅和结构等参数进行优化,主要研究结果如下:(1)参考国内外研究文献资料,了解目前国内外振动式林果收获机械的振动激励产生方式主要由偏心旋转机构和曲柄滑块机构两种,振动收获时激振频率、振幅和激振力在果树上的施力位置影响红枣采净率和损伤率;同时在此过程中学习并掌握振动式林果收获机械较为经典的理论模型建立、软件仿真分析和田间试验等研究方式与方法,为本论文研究奠定基础。(2)通过调研选取适合矮化密植红枣收获机作业的枣园种植模式,测量三年生、五年生和八年生的枣树树高、树冠直径、主干高度和直径等枣树生长形态特征参数;结合国内外研究现状、激振装置结构、工作原理和田间调研结果等,提出激振装置参数优化目标及要求。(3)利用三维建模软件Solid works分别建立三年生、五年生和八年生的枣树三维模型,应用ANSYS有限元仿真分析软件对建立的枣树模型进行模态分析和谐响应分析,得出红枣振动收获最佳激振频率范围为12~18 Hz;选取一棵五年生的枣树利用电动振动试验台进行室内试验验证,试验结果与枣树三维模型ANASY仿真分析结果基本相一致,说明枣树模型ANSYS仿真分析所得结论可为本论文激振装置的激振频率参数选取提供理论依据和指导。(4)根据激振装置结构组成和工作原理,建立曲柄滑块激振机构与枣树振动系统模型,求得系统振动微分方程,结合枣树三维模型ANSYS仿真分析结论及已知参考条件求得激振装置振幅为50 mm,将振幅改进后的激振装置用三维建模软件Solid works的建立模型并导入ADAMS软件环境中进行运动学仿真分析,结果显示激振装置机构运动满足要求。(5)对激振装置的结构参数和频率参数利用田间试验的方式进行优化。调节激振装置激振圆盘的不同安装组数和不同安装位置进行田间试验,记录红枣采净率和损伤率数据,并对其数据进行不同组试验之间和同一组试验不同处理之间单因素方差分析、Duncan氏差异显著性分析和回归分析,结果显示激振圆盘最佳安装组数为三组,最佳激振频率为10 Hz~15 Hz,此时红枣收获机红枣采净率为86.15%~92.27%,红枣损伤率为2.03%~6.14%。