感应式电动采枣器的设计与应用

结合实用性和经济性,设计一款感应式控制的电动采枣器,用于平地、坡地、山地等多种地域,实现定位、动力振动、伞式多果收集的一体化采摘。枣园采摘作业试验表明:电动采枣器的采摘效率大约为徒手采摘的2倍,采摘高枝枣的优越性更加明显。     

一种柑橘采摘器的研究与设计

目前山地丘陵的水果采摘主要是使用采果剪手工采摘,存在采摘效率低、劳动强度大和高枝水果易掉落造成的内外伤,影响果品的外观等弊端。在广泛调研的基础上设计了一款简易水果采摘装置,包括驱动结构、控制系统、定位结构、切割装置、收集装置、伸缩杆六大部分。最终实现了高效率采摘高位水果的目标,且使用简单,成本较低,适合于大面积推广。     

水生莼菜植物手动控制采摘器的设计

针对水生莼菜植物手工采摘辛苦、效率低下等问题,设计了一种手动控制的莼菜采摘器,分析了其工作原理,给出莼菜切割力计算公式。该采摘器由人手驱动,通过向后逐渐收紧手柄,使与手柄相连的钢丝后移,后移的钢丝再带动直槽形钢片、刀片支架等运动,使主、副刀片闭合,完成莼菜切割运动。然后,操作者将采摘装置移出水面,将切割好的莼菜移到收集装置的网兜上方,松开手柄,主、副刀片自动松开,使莼菜自然落入网兜中。实验表明,该采摘器能达到设计要求,且可靠性高、使用方便、控制灵活,对莼菜和水体均不造成污染。     

一种拉切式水果采摘器的设计

针对传统水果采摘方式劳动强度大、现有采摘器对复杂地形果园的水果采摘不便的问题,设计了一种由拉切装置、收集装置、支撑杆和拉绳装置等组成的拉切式水果采摘器,对该采摘器零件进行加工和装配得到其实物模型,并使用该实物模型进行了水果采摘实验。实验结果表明该采摘器具有携带方便、重量轻、操作灵活,可以在复杂的地形当中使用,且采摘过程对水果有保护作用的特点,且随着采摘时间越长其采摘效率越高,应用前景广泛。     

偏心切割式苹果采摘装置设计与试验

苹果采摘是苹果生产作业中最耗时费力的环节,实现苹果快速采摘是现代化采摘作业的重要途径。本研究设计的偏心切割式苹果采摘装置主要由偏心式采摘头、可拆卸伸缩杆和缓冲下落通道3部分构成:偏心式采摘头采用刀片偏心旋转实现果柄的切割;伸缩杆采用可拆卸设计,实现不同高度苹果的采摘;缓冲下落通道采用内置缓冲布条的布制通道构成,以防止苹果在跌落过程中的损伤。在西北农林科技大学北校区园艺场随机选择5棵苹果树进行了采摘性能田间采摘试验,共采摘苹果150个。试验结果表明:该装置的采摘成功率为92.00%,苹果采摘受损率平均为4.70%。该苹果采摘装置的设计与试验为其它同类型的水果采摘装置的设计与改进提供了参考,有利于提升辅助人工的水果采摘装备研发水平。     

一种轻型枇杷采摘器的设计

为改善枇杷的采摘条件,提高其采摘效率,通过分析枇杷的栽培生长环境,设计了一种简易且不伤果的枇杷采摘器具,并在分析其工作原理的基础上,进行了样机制作与试验验证。该采摘器由可充电式锂电池给直流电机提供电源,通过两级齿轮减速后将电机的动力传递给偏心轮凸轮机构,实现动刀片的往复运动,从而将枇杷等类似水果从茎部剪断,落入下方的收集网袋进行收集。试验表明:该枇杷采摘器容易操作、安全舒适、结构简单且价格低廉,可以实现不同高度和不同大小枇杷的采摘,大大缓解了劳动者的劳动强度。     

电动桑叶采摘装置

针对目前人工徒手采摘桑叶存在劳动强度大、采摘效率低等问题,设计了一种电动桑叶采摘装置。该文所述移动机构能实现装置的整体移动,利用转动升降机构和滑块定位机构提供多自由度,以实现剪切刀具的精准定位,再由剪切机构的固定刀具和平动刀具相互配合完成剪切作用,剪切后的桑叶由收集机构进行收集。通过ADAMS动态仿真分析和样机试验的结果表明,该装置整体结构设计稳定合理,既能够极大地提高桑叶采摘效率,又能降低人工成本,满足实际工作需要。     

链条式草莓采摘器的设计与应用

针对目前我国主要以纯手工方式采摘草莓,采摘效率低、需要果农长时间半蹲着采摘等问题,研制出一种辅助人工采摘垄作栽培草莓的机械装置:链条式草莓采摘器,主要由勾取器、采摘运输机构、剪切机构、收集机构和支架组成。多功能链条与从动链轮啮合时张开,勾取草莓的果梗;多功能链条与从动链轮分开时闭合,夹持草莓的果梗,通过剪切机构剪断果梗;多功能链条与主动链轮啮合时再次张开,草莓自动掉入收集篮中。多次试验均表明该装置采摘效率高、可操作性好,满足目前大棚垄作栽培草莓的采摘需要。     

基于不完全齿轮传动的新型高枝水果采摘器

为了适应高枝水果的采摘需求,克服人工采摘劳动强度大、效率低、采摘成本高,且采摘过程人身安全存在隐患等弊端,研制了一种高枝水果采摘器,主要包括切割装置、复位装置、基板、框架、网兜、伸缩杆、手柄和切割驱动装置。采摘方法为:①手柄远程控制切割装置(刀头机构)复位;②刀头定位于切割果柄作业区,果柄触碰切割装置的触发杆;③触发杆带动切割装置切割果柄;④水果引流至地面。采用杠杆传动、弹簧复位、齿轮传动、不完全齿轮等机构,通过触发杆使弹簧回缩蓄能,产生剪切力,实现果柄的自动触发切割与无损采摘,达到采摘省力的目的;巧妙利用不完全齿轮的啮合与非啮合状态,实现切割机构的远端复位。采摘过程简单、省力、高效,且可连续作业,成本低廉,适用于苹果、梨、桃、桔子等近球形类高枝水果采摘,可为众多的小果农提供实用的采摘作业方案。     

高枝水果采摘器设计与研究

为解决高枝水果采摘难以及现有采摘器对不同果品通用性不高的问题,研制一种可针对不同品种的高枝水果采摘与收集的装置。设计底盘动力小车、多自由度定位机构、末端剪切执行器、装箱机构及控制系统,构建多自由度定位机构的坐标系并采用方向余弦矩阵进行运动分析,得出采摘的运动范围,通过对末端剪切执行器的运动分析得出两剪臂的运动角速度关系。运用SolidWorks建立采摘器的结构模型并对其进行运动学仿真,验证水果的采摘范围和末端执行器的等角速特性,利用ANSYS进行采摘杆的应力应变分析,验证采摘杆满足强度和稳定性要求,制造高枝水果采摘器样机并进行采摘试验,试验表明:采摘效率高,水果无损伤,最大采摘高度为3.5 m,每个水果平均采摘时间为6 s。     

手持式草莓采摘收集一体化装置的设计

针对现有草莓采摘作业中劳动强度高效率低下的特点,设计了一种人工操作辅助采摘的小型手持机械装置。该装置主要由送料和传动结构、根茎切割机构、根茎夹持机构、操控机构,以及果实收集机构等部分组成,以微型电机为动力源,以刀片和同步带组合,实现草莓根茎的切断、果实夹持、输送、收集的一体化作业。现场测试结果表明:该装置可显著提高操作者的劳动效率,减轻工作强度,具有较好的推广和实用价值。     

气动翻转梳齿式菊花采摘装置设计与试验

针对菊花人工采摘效率低、尚未实现机械化等问题,设计了一种气动翻转梳齿式菊花采摘装置。该采摘装置主要由采摘部件、清齿部件、气动抛送机构、丝杠升降机构、行走装置和收集装置等组成,利用梳齿的梳刷作用将花朵采摘下来,借助清齿部件和气动抛送机构完成收集工作,采摘部件的工作高度通过丝杠升降机构进行调节。根据菊花的生长特性和采摘要求,确定了采摘部件中偏置曲柄滑块机构和采摘梳齿的结构参数和运动参数。搭建了采摘样机,以曲柄转速、梳齿间距、机器行驶速度为试验因素,以采摘率、损伤率和含杂率为试验指标,进行了三元二次回归组合试验,建立了因素与指标间数学模型并确定了最优的参数组合,试验表明：在曲柄转速为47.94r/min、梳齿间距为8mm、机器行驶速度为0.17m/s的因素水平组合下,采摘效果最佳。此时,采摘率为92%,损伤率为1.83%,含杂率为10%。该气动翻转梳齿式菊花采摘装置运行稳定,通过性良好,满足菊花采摘的农艺要求。     

枸杞采摘机的适采条件

针对宁夏枸杞种植面积不断扩大、枸杞采收困难以及用工紧缺等这些突出问题,枸杞工程技术中心设计开发了一种适合机械采摘枸杞的设备.该设备通过向枸杞树冠传导振动力,使枸杞红果脱落,熟果采净率可以达到75%以上,并能使青果或花的脱落处于较低水平.田间试验表明:机械平均采果效率为20kg/h,是人工的8倍左右,采果质量与手工采果基本一致.为此,对枸杞机械化采收的适采条件做了分析研究,得出其影响因素有果实的成熟度、适宜的季节、机械的功率以及树体形状等.合理规范地使用枸杞采摘机将会提高采摘效率、保证采果质量以及降低采果费用.     

可适应性苹果辅助采摘装置研制

为改进现有苹果采摘方式，提升采摘效率，设计并制作了一种可适应性苹果辅助采摘装置，包括可变式采摘模块、分选与收集模块以及视频辅助模块。采摘试验表明，在保证采摘质量的前提下，可适应性苹果辅助采摘装置的采摘效率约是常规手工采摘的1.8倍。      

采摘收集一体化草莓收获机构的设计研究

目前我国草莓仍以人工徒手采摘方式为主,摘果效率低。在研究国内外草莓采摘机械现状及采摘机构原理特点的基础上,设计一种采摘收集一体化草莓收获机构,阐述该机构总体方案与工作原理,并加工出样机进行采摘试验,结果表明该机构适用于垄作草莓采摘作业。     

新型手持电动式花椒采摘机设计

本课题针对目前花椒采摘季节性强,人工采摘成本高、任务重、具有一定危险性等问题,设计一种新型的手持电动式花椒采摘机。该装置采用电机带动滚筒旋转,依靠橡胶材料制成的梳刷将花椒枝条揽入进料口,通过往复切割单动式双层齿状刀片实现花椒果实的采摘,存储于收集盒中,待装满后及时卸载。运用三维工程绘图软件建立虚拟样机模型,并按实际尺寸完成了实物样机的制作。通过对花椒的实地采摘测试,试验结果表明:该装置不仅提高了花椒采摘机械化程度,还能有效降低采摘过程对人体的伤害。     

一种手持便携式西梅采摘装置的设计研究

针对现有采摘装置使用过程烦琐,采摘效率低,且无法根据不同高度的西梅进行调整采摘等问题,该研究设计了一种手持便携式西梅采摘装置。该装置由伸缩杆、施力手柄、控制开关、收线装置、张紧线盒、环形剪枝装置、自适应杆径环和收集网兜组成,采摘时,调节伸缩杆可以适应不同高度的西梅并将环形剪枝装置对准果柄,通过施力手柄将若干个西梅采摘到伸缩杆上端的收集网兜中,再控制收线装置将网兜中的西梅从杆的上端运送到手柄处,故无需使用者上下放杆取果,从而可以提高采摘效率。并且该采摘装置的剪枝部分采用环形背刀结构并剪刀设于一定倾角,在保证剪枝效率的前提下,提高使用安全性能。     

切割-气吸式红花花丝采收装置的设计

为解决红花鲜花丝采摘过程中效率低、劳动强度大、成本高等问题,设计了一种切割-气吸式红花花丝采收装置。该装置采用负压风机转动产生的吸气流梳理花丝,使花丝竖立起来且偏向一侧,并露出花丝与瘦果连接处,电机转动带动刀具旋转切割花丝,采摘下的花丝在吸气流的作用下被输送至储花室,完成红花鲜花丝的采摘、输送、收集工作。同时,对具有不同导流片的储花室结构进行流场模拟,分析了不同个数的导流片对储花效果的影响;对采收装置的整机结构在Solidworks软件中进行三维实体建模,且进行了干涉检查。结果显示,该装置各部件组装合理,可以进行后续的物理样机制作。     

基于切割的便携式苹果采摘装置的设计与试验

针对甘肃省苹果园种植方式及劳动力资源短缺现状,设计一套基于切割的便携式苹果采摘装置。该装置通过对果梗感应触发电机而实现切割运动,且可以对不同高度果实进行采摘作业,操作简单、接果准确、效率高及损伤小。试验表明:用该装置进行采摘作业时,单果平均采摘时间为3.12s,而且在规定时间内每分钟的摘果数目也多于传统手工采摘;收获的苹果损伤率低,Ⅰ级特等品占88%,具有较好应用前景。     

一种配套杆式摘果器用水果收集装置的研究与设计

本文分析了常见水果采摘器水果收集方式的研究情况,结合生长在高空的水果特点,设计了一种配套杆式摘果器用水果收集装置。该装置主要由收放装置、承重调节装置、集果装置、止动装置及缓冲装置等组成,能够在不改变杆式摘果器基本结构的情况下,配套安装在摘果器上使用,并可实现蓄存、自动缓冲收集水果且蓄存量可调的目的。