【文章內(nèi)容簡介】 所示，采用懸臂雙軸形式，如 5a，動力由軟軸 2 傳遞至蝸桿 3 帶動 4a 兩齒輪，使采摘撥輥軸轉(zhuǎn)動方向相反，其間可喂人結(jié)果枝條。殼體下端為圓形接口，并將其與吸送管道連接；上端漸擴以容納枝條喂人，并承接采下的果實；側(cè)面固定傳動裝置，其采用薄型畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 8 不銹鋼沖壓、焊接而成。 圖 12 采摘工作頭結(jié)構(gòu)簡圖 1． 采摘操縱桿； 2．軟軸； 3．蝸桿； 4． 4a 齒輪； 5． 5a 軸 (采摘撥簧軸 )； 6． 6a 柔性撥簧 （ 4） 吸送系統(tǒng)：該機組利用吸風段工作實現(xiàn)氣力輸送，為稀相輸送，采用內(nèi)徑 70ram 塑料軟管作為輸送管道。輸送線路為：采摘工作頭一塑料軟管一分離器一風機進口一風機一風機出口。采下的果實由吸送系統(tǒng)吸人后通過容積式分離器進行氣物分離，果實留在容器內(nèi)，氣體則經(jīng)風機排出。吸送系統(tǒng)簡圖如圖 13所示。 圖 13 吸送系統(tǒng)簡圖 （ 5） 整機結(jié)構(gòu)：撥簧一吸送式沙棘果實采收機整機結(jié)構(gòu)如圖 14 所示。其由采摘工作頭、氣力吸送系統(tǒng)、分離器、動力機、傳動系統(tǒng)、行走裝置以及機架畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 9 等部分組成。 圖 14 整機結(jié)構(gòu)簡圖 1． 機架； 2．工作頭； 3．傳動軟軸； 4．分離器； 5． 皮帶傳動罩； 6．離合器； 7．發(fā)動機、風機 整機工作原理：撥簧一吸送式沙棘果實采收機采用小型汽油機作為吸送裝置和采摘工作頭的動力源，小型汽油機的曲軸與風機采取直連的方式連接。發(fā)動機的動力通過連接裝置分為兩路，一路經(jīng)由軟軸、離合器、皮帶輪、軟軸、蝸輪蝸桿，經(jīng)兩級減速后傳遞到采摘工作頭；另一路由曲軸直接驅(qū)動風機，由風機、排風管、吸風管、分離器、輸送管連接組成氣力輸送系統(tǒng)；最終由采摘工作頭與輸送管合成為一套采摘一吸送工作裝置。小型汽油發(fā)動機在怠速狀態(tài)下工作時，離心摩擦離合器處于分離狀態(tài)，不傳遞動力；當發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到離合器的工作轉(zhuǎn)速后，離合器才開始結(jié)合并對外 輸出動力，通過一級皮帶減速和一級蝸輪蝸桿減速后帶動采摘工作頭工作。工作頭采用雙軸反向旋轉(zhuǎn)將喂人的接果枝條鉗住，在反向旋轉(zhuǎn)撥簧輥的撥動下完成對果實的采摘。采摘工作頭與吸送式風送管道連接。吸送式風送系統(tǒng)把采摘下的沙棘果實吸送到分離裝置進行氣物分離，果實經(jīng)分離后留在沉降室中，氣流則經(jīng)風機和排風管排出，從而實現(xiàn)對果實的分離。 總結(jié)：采用機械傳動帶動柔性門形彈簧結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了枝條順利喂入。由柔性彈簧撥下果實，生產(chǎn)率高，破損率低。該方案實現(xiàn)了不損傷樹木采收沙棘果實的目標。為實現(xiàn)多種經(jīng)濟林果的機械化采收奠定了基礎。操作簡單 、效率高等特點。畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 10 但結(jié)構(gòu)復雜，設備較為大型，不便攜帶、移動。 振蕩式采收 （ 1）齒輪振蕩式 圖 15 采收機振蕩原理 1— 齒； 2 一齒輪； 3 一振蕩驅(qū)動； 4 一不平衡的質(zhì)量； 5 一枝條；α一齒的角度 (15176。 )； ? 一振蕩角度 (8． 6176。 )； s 一振幅 (45mm)； Rz 一齒半徑 (300mm)； Rw 一有效半徑； F 一離心力 工作原理：果實脫落實際取決于質(zhì)量加速度等因素，在這種機械借助振蕩齒的幫助下，果枝卡在齒間，振蕩齒由一種質(zhì)量不平衡裝置驅(qū)動圖 15， 振蕩驅(qū)動使齒輪來回轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動參數(shù)如圖所示，果枝上果實便能夠達到必需的加速度，再加上果實自身的重量，就能達到使果實脫落的效果。 總結(jié)：采收機器僅對于生長統(tǒng)一的沙棘植株才能獲得最大的收獲率。采收機器的生產(chǎn)能力直接由可容納的果枝量和每個果枝上采收的果實量決定。采收時間影響采收果品的質(zhì)量和損失率。振蕩式采收容易使工作者產(chǎn)生疲勞。 (2) 凸輪振蕩式 工作原理：果實脫落實際取決于質(zhì)量加速 度等因素， 如圖 16所示， 將采摘畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 11 叉頭插入沙棘枝條中，按住啟動鍵，利用叉頭左右振動，使果枝上果實達到必需的加速度，再加上果實自身的重量，就能達到使果實脫落的效果，達到采摘的目的。叉頭的左右振動由電機和叉頭之間的兩個凸輪連接實現(xiàn)。 圖 16 凸輪振蕩式結(jié)構(gòu)簡圖 ； ； ； ； 總結(jié)：采收機器僅對于生長統(tǒng)一的沙棘植株才能獲得最大的收獲率。采收機器的生產(chǎn)能力直接由可容納的果枝量和每個果枝上采收的果實量決定。采收時間影響采收果品的質(zhì)量和損失率。振蕩式采容易收使工作者產(chǎn)生疲勞。 鉗式采收 工作原理：如圖 17 所示，鉗子為采果工具，在鉗頭兩側(cè)嵌入刀片，刀鋒方向沿枝干方向，以人工為動力源，讓鉗子夾住枝干底部沿枝干方向移動，刀片便緊貼枝干，割下枝干上的果實、棘刺、樹葉等。鉗子內(nèi)壁加入可壓縮鋼珠，以便減小摩擦，確保刀片能緊貼枝干 。 畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 12 圖 17 沙棘采摘鉗結(jié)構(gòu)簡圖 ； ； ； ； ； 總結(jié)：該方案對于鮮果、凍果均實用。采摘鉗僅對于生長統(tǒng)一的沙棘植株才能獲得最大的收獲率。結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于攜帶。但只能單條采摘，沿枝干層的果實采摘質(zhì)量差、損失率大。對于極小枝干不適用，只適用于略小于鉗頭孔徑或大于孔徑的枝干。該鉗采摘是連刺帶葉一起采收，雜質(zhì)含量高。 滾刷式采收 圖 18 滾刷采摘器結(jié)構(gòu)簡圖 ； ； ； ； ； 6 調(diào)速按鈕； 工作原理：如圖 18 所示，將兩個毛刷相切安裝在支撐架上，毛刷內(nèi)置外轉(zhuǎn)子電機帶動毛刷旋轉(zhuǎn)，將枝干嵌入兩毛刷中間，通過毛刷對轉(zhuǎn)，刷落枝干上的果實，并且還能沿枝干方向移動。毛刷間安裝間隙彈簧，通過調(diào)節(jié)彈簧來調(diào)節(jié)畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 13 毛刷之間的距離，以此達到可放入不同粗細枝干的效果。毛刷轉(zhuǎn)速通過電流來調(diào)節(jié)。槍式手柄可減少垂直方向上的受力。 總結(jié)：滾刷式采摘器能采摘不同成熟時期的果實。對果實損傷小，采摘質(zhì)量好，損失率低。不同粗細枝條都實用。只采摘果實，雜質(zhì)含量少。結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于攜帶。采摘速率、效率比較高。但只能單條采摘，對于長勢不太順直的枝干采摘略微困難。 可拆式沙棘果實收集裝置 結(jié)構(gòu)：可拆式沙棘果實收集裝置主要由果實收集篷布、果實收集袋、支撐架、粘扣帶、吊耳等組成圖 19。吊耳位于果實收集篷布的下方，支撐架通過吊耳與果實收集篷布相連，果實收集袋通過粘扣粘貼在果實收集篷布底部；支撐架一般有 3～ 6 副，每副支撐架固定所需的吊耳一般為 3～ 5個；果實收集篷布由若干邊緣展開為多邊形的篷布縫合而成；可拆式果實收集裝置完全展開后果實收集篷布與地面的夾角為 15176?！?30176。；吊耳采用的材料為寬邊松緊帶。 圖 19 可拆式沙棘果實收集裝置結(jié)構(gòu)示意 1． 果實收集篷布； 2．果實收集袋； 3．支撐架； 4．粘扣帶； 5．吊耳 工作原理：作業(yè)時，先用骨架穿過吊耳與果實收集篷布連接，再把三角支架與單頭螺紋桿、骨架、雙頭螺紋桿和帶內(nèi)螺紋鋼管通過螺紋連接組裝，然后用組畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 14 裝好的裝置將樹干圍在中間，通過粘扣帶把果實收集篷布連接成一個完整的倒傘形收集面，果實收集篷布的上邊緣展開為多邊形，多邊形外接圓的直徑為 36 m，從而將沙棘果樹的整個樹冠完全包圍起來，最后把果實收集袋黏貼在果實收集篷布的底部，用于收集振落的沙棘果。振落的果實落到果實收集篷布上，順著傾斜面滾落到果實收集袋里，當果實收集袋收集滿后取下，將沙棘果倒人果實箱中。 總結(jié)：結(jié)構(gòu)簡單，使用操作方便、適用范圍廣。便于攜帶，可以方便移動、拆卸，無需配備機械 動力，只需一人即可獨立使用，大大節(jié)省了勞動力。不受場地的限制，可在各種工作條件的田間地頭使用。方便地收集果實，使果實不再四處散落，既提高了收果效率又確保了果實的清潔和完整性。 方案確定 綜上所述，根據(jù)我國大部分沙棘種類、分布及生長情況，確定選用單支采摘的手持機械，故排除方案 1，從方案 2 到方案 4中確定。由于振動采摘長時間的機械工作，會使勞動者手部產(chǎn)生疲勞，鉗式采摘，純機械式，動力來源為人，自動化程度不高，并且振動采摘與鉗式采摘的收集與采摘裝置并不是一體化，振動采摘需要方案 5收集裝置配合，故需選用對手部疲勞影 響小，采摘收集一體化的的方案 4滾刷式采收。 畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 15 第 3 章 滾刷式沙棘采摘器的設計及計算 電動機的選擇 假設滾筒直徑 D=38mm，脫果所需力 F=2N，脫果速度 V=8m/s，滾筒效率 。 （ 1） 選擇電動機的類型 按已知工作要求和條件，選用外轉(zhuǎn)子微型直流電動機。 （ 2） 選擇電動機功率 工作機所需的電動機的輸出功率為 ?wd pp ? ????????????? ?（ 31） wwFvp ?1000? ????????????? ??（ 32） 所以 ??wd Fvp 1000? ???????????????（ 33） 由電動機至工作機之間的總功率為 1??? ?? w ?????????????? ?（ 34） 式中 1? 為電動機與滾筒過盈配合的傳動效率，取 ?? ，則 ?? w?? 所以 28 0 . 0 1 71 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 6d wFvp k w k w k w?? ?? ? ?? （ 3） 確定電動機的轉(zhuǎn)速 滾筒的工作轉(zhuǎn)速 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 8 / m in 4 0 2 1 / m in38w v rrD? ??? ? ?? ? ?? 按推薦的合理傳動比范圍，電動機與滾筒過盈配合相連，傳動比 1i? ，故電畢業(yè)學位論文 手持沙棘果采摘器 16 動機的轉(zhuǎn)速為 4021 / mindnr? 符合這一轉(zhuǎn)速的外轉(zhuǎn)子微型直流電動機有 4200r/min，在根據(jù)計算出的容量，查閱資料，選出以下電動機 圖 31 外轉(zhuǎn)子直流電動機 表 3