【文章內(nèi)容簡介】 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?？偨Y：采用機械傳動帶動柔性門形彈簧結構，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。但結構復雜，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?？偨Y：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 凸輪振蕩式結構簡圖1. 采摘叉頭；；；； 總結：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。圖17 沙棘采摘鉗結構簡圖1. 卡枝鉗頭；；；；；總結：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。結構簡單，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 滾刷采摘器結構簡圖1. 滾動毛刷；；；；；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)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?？偨Y：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。結構簡單，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構：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構示意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?？偨Y：結構簡單，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。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。（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 ……………………………………（31） ………………………………………（32）所以 ………………………………………（33）由電動機至工作機之間的總功率為 ………………………………………（34）式中為電動機與滾筒過盈配合的傳動效率，取，則 所以 （3） 確定電動機的轉(zhuǎn)速滾筒的工作轉(zhuǎn)速 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，故電動機的轉(zhuǎn)速為 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31 外轉(zhuǎn)子直流電動機的參數(shù)詳情額定電壓：額定電流：效率：80%額定轉(zhuǎn)速：4200KV（rpm）額定功率：型號：OTW2428適用范圍：遙控航模品牌：萬至達產(chǎn)品類型：直流無刷電機產(chǎn)品認證：ROHS外形尺寸：2428mm所選電動機（額定功率，額定轉(zhuǎn)速）的主要外形尺寸圖32 外轉(zhuǎn)子直流電機結構簡圖 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)（1） 外轉(zhuǎn)