手持沙棘采摘器_机械毕业设计(编辑修改稿)

手持沙棘采摘器_机械毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

所示，采用悬臂双轴形式，如 5a，动力由软轴 2 传递至蜗杆 3 带动 4a 两齿轮，使采摘拨辊轴转动方向相反，其间可喂人结果枝条。 壳体下端为圆形接口，并将其与吸送管道连接；上端渐扩以容纳枝条喂人，并承接采下的果实；侧面固定传动装置，其采用薄型毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 8 不锈钢冲压、焊接而成。 图 12 采摘工作头结构简图 1． 采摘操纵杆； 2．软轴； 3．蜗杆； 4． 4a 齿轮； 5． 5a 轴 (采摘拨簧轴 )； 6． 6a 柔性拨簧 （ 4） 吸送系统：该机组利用吸风段工作实现气力输送，为稀相输送，采用内径 70ram 塑料软管作为输送管道。 输送线路为：采摘工作头一塑料软管一分离器一风机进口一风机一风机出口。 采下的果实由吸送系统吸人后通过容积式分离器进行气物分离，果实留在容器内，气体则经风机排出。 吸送系统简图如图 13所示。 图 13 吸送系统简图 （ 5） 整机结构：拨簧一吸送式沙棘果实采收机整机结构如图 14 所示。 其由采摘工作头、气力吸送系统、分离器、动力机、传动系统、行走装置以及机架毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 9 等部分组成。 图 14 整机结构简图 1． 机架； 2．工作头； 3．传动软轴； 4．分离器； 5． 皮带传动罩； 6．离合器； 7．发动机、风机 整机工作原理：拨簧一吸送式沙棘果实采收机采用小型汽油机作为吸送装置和采摘工作头的动力源，小型汽油机的曲轴与风机采取直连的方式连接。 发动机的动力通过连接装置分为两路，一路经由软轴、离合器、皮带轮、软轴、蜗轮蜗杆，经两级减速后传递到采摘工作头；另一路由曲轴直接驱动风机，由风机、排风管、吸风管、分离器、输送管连接组成气力输送系统；最终由采摘工作头与输送管合成为一套采摘一吸送工作装置。 小型汽油发动机在怠速状态下工作时，离心摩擦离合器处于分离状态，不传递动力；当发动机转速达到离合器的工作转速后，离合器才开始结合并对外 输出动力，通过一级皮带减速和一级蜗轮蜗杆减速后带动采摘工作头工作。 工作头采用双轴反向旋转将喂人的接果枝条钳住，在反向旋转拨簧辊的拨动下完成对果实的采摘。 采摘工作头与吸送式风送管道连接。 吸送式风送系统把采摘下的沙棘果实吸送到分离装置进行气物分离，果实经分离后留在沉降室中，气流则经风机和排风管排出，从而实现对果实的分离。 总结：采用机械传动带动柔性门形弹簧结构，实现了枝条顺利喂入。 由柔性弹簧拨下果实，生产率高，破损率低。 该方案实现了不损伤树木采收沙棘果实的目标。 为实现多种经济林果的机械化采收奠定了基础。 操作简单 、效率高等特点。 毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 10 但结构复杂，设备较为大型，不便携带、移动。 振荡式采收 （ 1）齿轮振荡式 图 15 采收机振荡原理 1— 齿； 2 一齿轮； 3 一振荡驱动； 4 一不平衡的质量； 5 一枝条；α一齿的角度 (15176。 )；  一振荡角度 (8． 6176。 )； s 一振幅 (45mm)； Rz 一齿半径 (300mm)； Rw 一有效半径； F 一离心力 工作原理：果实脱落实际取决于质量加速度等因素，在这种机械借助振荡齿的帮助下，果枝卡在齿间，振荡齿由一种质量不平衡装置驱动图 15， 振荡驱动使齿轮来回转动，转动参数如图所示，果枝上果实便能够达到必需的加速度，再加上果实自身的重量，就能达到使果实脱落的效果。 总结：采收机器仅对于生长统一的沙棘植株才能获得最大的收获率。 采收机器的生产能力直接由可容纳的果枝量和每个果枝上采收的果实量决定。 采收时间影响采收果品的质量和损失率。 振荡式采收容易使工作者产生疲劳。 (2) 凸轮振荡式 工作原理：果实脱落实际取决于质量加速 度等因素， 如图 16所示， 将采摘毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 11 叉头插入沙棘枝条中，按住启动键，利用叉头左右振动，使果枝上果实达到必需的加速度，再加上果实自身的重量，就能达到使果实脱落的效果，达到采摘的目的。 叉头的左右振动由电机和叉头之间的两个凸轮连接实现。 图 16 凸轮振荡式结构简图 ； ； ； ； 总结：采收机器仅对于生长统一的沙棘植株才能获得最大的收获率。 采收机器的生产能力直接由可容纳的果枝量和每个果枝上采收的果实量决定。 采收时间影响采收果品的质量和损失率。 振荡式采容易收使工作者产生疲劳。 钳式采收 工作原理：如图 17 所示，钳子为采果工具，在钳头两侧嵌入刀片，刀锋方向沿枝干方向，以人工为动力源，让钳子夹住枝干底部沿枝干方向移动，刀片便紧贴枝干，割下枝干上的果实、棘刺、树叶等。 钳子内壁加入可压缩钢珠，以便减小摩擦，确保刀片能紧贴枝干。 毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 12 图 17 沙棘采摘钳结构简图 ； ； ； ； ； 总结：该方案对于鲜果、冻果均实用。 采摘钳仅对于生长统一的沙棘植株才能获得最大的收获率。 结构简单，操作方便，便于携带。 但只能单条采摘，沿枝干层的果实采摘质量差、损失率大。 对于极小枝干不适用，只适用于略小于钳头孔径或大于孔径的枝干。 该钳采摘是连刺带叶一起采收，杂质含量高。 滚刷式采收 图 18 滚刷采摘器结构简图 ； ； ； ； ； 6 调速按钮； 工作原理：如图 18 所示，将两个毛刷相切安装在支撑架上，毛刷内置外转子电机带动毛刷旋转，将枝干嵌入两毛刷中间，通过毛刷对转，刷落枝干上的果实，并且还能沿枝干方向移动。 毛刷间安装间隙弹簧，通过调节弹簧来调节毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 13 毛刷之间的距离，以此达到可放入不同粗细枝干的效果。 毛刷转速通过电流来调节。 枪式手柄可减少垂直方向上的受力。 总结：滚刷式采摘器能采摘不同成熟时期的果实。 对果实损伤小，采摘质量好，损失率低。 不同粗细枝条都实用。 只采摘果实，杂质含量少。 结构简单，操作方便，便于携带。 采摘速率、效率比较高。 但只能单条采摘，对于长势不太顺直的枝干采摘略微困难。 可拆式沙棘果实收集装置 结构：可拆式沙棘果实收集装置主要由果实收集篷布、果实收集袋、支撑架、粘扣带、吊耳等组成图 19。 吊耳位于果实收集篷布的下方，支撑架通过吊耳与果实收集篷布相连，果实收集袋通过粘扣粘贴在果实收集篷布底部；支撑架一般有 3～ 6 副，每副支撑架固定所需的吊耳一般为 3～ 5个；果实收集篷布由若干边缘展开为多边形的篷布缝合而成；可拆式果实收集装置完全展开后果实收集篷布与地面的夹角为 15176。 ～ 30176。 ；吊耳采用的材料为宽边松紧带。 图 19 可拆式沙棘果实收集装置结构示意 1． 果实收集篷布； 2．果实收集袋； 3．支撑架； 4．粘扣带； 5．吊耳 工作原理：作业时，先用骨架穿过吊耳与果实收集篷布连接，再把三角支架与单头螺纹杆、骨架、双头螺纹杆和带内螺纹钢管通过螺纹连接组装，然后用组毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 14 装好的装置将树干围在中间，通过粘扣带把果实收集篷布连接成一个完整的倒伞形收集面，果实收集篷布的上边缘展开为多边形，多边形外接圆的直径为 36 m，从而将沙棘果树的整个树冠完全包围起来，最后把果实收集袋黏贴在果实收集篷布的底部，用于收集振落的沙棘果。 振落的果实落到果实收集篷布上，顺着倾斜面滚落到果实收集袋里，当果实收集袋收集满后取下，将沙棘果倒人果实箱中。 总结：结构简单，使用操作方便、适用范围广。 便于携带，可以方便移动、拆卸，无需配备机械 动力，只需一人即可独立使用，大大节省了劳动力。 不受场地的限制，可在各种工作条件的田间地头使用。 方便地收集果实，使果实不再四处散落，既提高了收果效率又确保了果实的清洁和完整性。 方案确定 综上所述，根据我国大部分沙棘种类、分布及生长情况，确定选用单支采摘的手持机械，故排除方案 1，从方案 2 到方案 4中确定。 由于振动采摘长时间的机械工作，会使劳动者手部产生疲劳，钳式采摘，纯机械式，动力来源为人，自动化程度不高，并且振动采摘与钳式采摘的收集与采摘装置并不是一体化，振动采摘需要方案 5收集装置配合，故需选用对手部疲劳影 响小，采摘收集一体化的的方案 4滚刷式采收。 毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 15 第 3 章 滚刷式沙棘采摘器的设计及计算 电动机的选择 假设滚筒直径 D=38mm，脱果所需力 F=2N，脱果速度 V=8m/s，滚筒效率。 （ 1） 选择电动机的类型 按已知工作要求和条件，选用外转子微型直流电动机。 （ 2） 选择电动机功率 工作机所需的电动机的输出功率为 wd pp  „„„„„„„„„„„„„ „（ 31） wwFvp 1000 „„„„„„„„„„„„„ „„（ 32） 所以 wd Fvp 1000 „„„„„„„„„„„„„„„（ 33） 由电动机至工作机之间的总功率为 1  w „„„„„„„„„„„„„„ „（ 34） 式中 1 为电动机与滚筒过盈配合的传动效率，取  ，则  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） 确定电动机的转速 滚筒的工作转速 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 8 / m in 4 0 2 1 / m in38w v rrD      按推荐的合理传动比范围，电动机与滚筒过盈配合相连，传动比 1i ，故电毕业学位论文 手持沙棘果采摘器 16 动机的转速为 4021 / mindnr 符合这一转速的外转子微型直流电动机有 4200r/min，在根据计算出的容量，查阅资料，选出以下电动机 图 31 外转子直流电动机 表 3。