專利名稱：一種振幅可調(diào)的振動式小林果果實采收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種果樹收獲機械，具體來說是一種采用振動方式實現(xiàn)果實收獲、振幅可調(diào)的振動式小林果果實采收機。
背景技術(shù)：
隨著傳統(tǒng)林果業(yè)向現(xiàn)代林果業(yè)轉(zhuǎn)變步伐不斷加快，我國林果業(yè)的經(jīng)濟(jì)林建設(shè)得到了長足發(fā)展。目前，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)林果的種類豐富，大體可分為漿果和堅果兩種。相比堅果而言，園藝上對漿果的采收要求更為嚴(yán)格。一般情況下，漿果采摘需要保持果實完好，應(yīng)最大限度地避免果實破損，破損率應(yīng)控制在10%以下。然而，一些小林果(如沙棘、枸杞、歐李等)簇生在果枝上，且附著牢固，果柄的長短和附著力的大小差異很大，使得果實的采收十分困難，果實采收主要以人工采收為主。但是，小林果單粒重較小，采用人工采收的方式工作效率十分有限，造成了采收成本大，果實浪費嚴(yán)重等問題，影響了果實的經(jīng)濟(jì)效益。以沙 棘果采收為例,手工采摘沙棘凈果每人每天只能收5kg-10kg，剪枝采收也僅能達(dá)每人每天收40kg-50kg，難以滿足相關(guān)企業(yè)的原料供應(yīng)；常用的人工剪枝采收采凈率最多70%，平均約30%,這樣我國每年要浪費沙棘果50萬噸以上；人工采摘需要人工費2. 0元/kg,而沙棘果的收購價格為3. 0元/kg，采收成本占到收購價的66. 7%，極大地限制了沙棘的經(jīng)濟(jì)價值。由此可見，發(fā)展高效機械化收獲技術(shù)對小林果的發(fā)展十分重要。我國研究小林果果實機械化采收技術(shù)起步于80年代末，也取得了一些成果，開發(fā)了多種手工采摘器具。如陜西省機械研究所研制的手輪式沙棘采收器，黑龍江省林科所研制的4J-40型手工沙棘采收器，山西省農(nóng)機化工所研制的4S-2型沙棘采摘器，寧夏固原地區(qū)農(nóng)機研究所研制的齒板式手工采果裝置等。這些小型手工器具共同特點是操作靈便，制造簡單，價格低廉，相對于純手工采摘可提高一定工效，在一定程度上改善了采收條件。縱觀已研制出的幾種小林果果實采收器具，基本上都局限于人工器具，其工作頭均作用于沙棘單枝作業(yè)，采用刮、擦等方式使果實脫落，效果不盡理想，主要體現(xiàn)在(I)生產(chǎn)率低，只比手工采收提高工效6-8倍，而大面積的小林果采收需要提高工效50倍以上；(2)漿果采凈率低，一般的手工器具采集小林果采凈率最多為60%，對植株高大的小林果樹種采凈率更低；(3)漿果完好率低，現(xiàn)有手工器具采收時易拉傷果實，漿果完好率僅50% -60%。此外，梁建平等人發(fā)明了一種“氣吸式小林果采收裝置”(200810036100. 4)，主要包括發(fā)動機、氣泵、氣吸式收集罐、采摘頭以及相關(guān)的機械傳動系統(tǒng)組成，采摘頭包括機械采摘工作頭和吸氣頭，使得被采摘果實經(jīng)機械機構(gòu)與枝條脫離后由吸氣頭吸入收集罐。這種機具的優(yōu)點是可以根據(jù)不同小林果果實的生長特性，通過一套氣吸裝置，更換不同的機械采摘工作頭，組合成多種果實采收裝置，完成對不同小林果的果實采收。該機有效地將機械脫果和氣吸收集進(jìn)行了集成，但主要還是依靠打擊果實的方式實現(xiàn)果實脫落，工效依然不聞。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種依靠振動實現(xiàn)果實脫落，采收效率高，并且能通過調(diào)整振幅以適應(yīng)多種小林果采收的便攜式采收機具。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種振動式小林果果實采收機,主要由振動頭、加長桿、防塵套、機體、伸縮軸、連桿、氣動馬達(dá)、傳動軸、軸承、轉(zhuǎn)動圓盤、背帶、減震把手、開關(guān)和保護(hù)座組成。所述的氣動馬達(dá)安裝在機體外側(cè)，通過傳動軸與轉(zhuǎn)動圓盤相連；連桿一端與轉(zhuǎn)動圓盤鉸接，另一端與伸縮軸鉸接；振動頭通過加長桿與伸縮軸相連。上述的機具，為了能夠適應(yīng)不同種類小林果果實采收，在所述轉(zhuǎn)動圓盤上設(shè)有多個偏心距不等的螺紋孔來調(diào)整振動幅度，偏心距e的設(shè)置范圍在20mm-35mm之間，工作時可根據(jù)果實的生長特性方便地進(jìn)行調(diào)整。上述的機具，為了保證傳動平穩(wěn)和使用可靠，在所述傳動軸上安裝了一對軸承進(jìn) 行支撐。上述的機具，為了能夠適應(yīng)大小不一的果樹，在所述振動頭兩側(cè)設(shè)有一大一小兩個“U”型卡口，小卡口寬度為30mm-45mm，大卡口寬度為55mm-80mm ;為了避免工作時高頻振動損傷樹枝，在卡口內(nèi)部安裝有具有保護(hù)作用的軟橡膠墊。上述的機具，為了減輕機具重量，所述的振動頭、加長桿、機體、減震把手均采用輕質(zhì)的鋁合金材料。上述的機具，為了提高機具操作的舒適性，機體上安裝有減震把手，通過前連桿和后連桿鉸接在機體上方，前連桿和保護(hù)座之間安裝有一減震彈簧；為了便于操作，所述氣動馬達(dá)控制開關(guān)安裝在減震把手上。上述的機具，為了攜帶和使用方便，機體位置安裝有背帶，背帶通過前后兩點掛接在機體上，可供使用者斜挎。本實用新型的有益效果是機具采用機械振動使果實脫落，不會損傷樹枝，可以有效地替代人工采摘小林果果實，具有操作省力，收獲效率高等優(yōu)點；機具便于攜帶，振幅調(diào)整方便，對地形和樹木生長情況要求不高，可用于不同地區(qū)多種小林果果實的采收，適用范圍較廣。

附圖I是本實用新型整機結(jié)構(gòu)的剖視圖。附圖2是本實用新型整機結(jié)構(gòu)的正視圖。附圖3是附圖2中轉(zhuǎn)動圓盤的正視圖。圖中1.振動頭，2.加長桿，3.防塵套，4.機體，5.伸縮軸，6.連桿，7.氣動馬達(dá)，8.傳動軸，9.軸承，10.轉(zhuǎn)動圓盤，11.背帶，12.減震把手，13.開關(guān)，14.保護(hù)座；12-1.減震彈簧，12-2.前連桿，12-3.后連桿
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
[0022]如圖1、2所示，本實用新型的振動式小林果果實采收機主要由振動頭⑴、加長桿
(2)、防塵套(3)、機體(4)、伸縮軸(5)、連桿(6)、氣動馬達(dá)(7)、傳動軸(8)、軸承(9)、轉(zhuǎn)動圓盤(10)、背帶(11)、減震把手(12)、開關(guān)(13)和保護(hù)座(14)組成。伸縮軸(5)、連桿(6)、傳動軸(8)、軸承(9)和轉(zhuǎn)動圓盤(10)均安裝在機體(4)的內(nèi)部，連桿(6) —端與轉(zhuǎn)動圓盤
(10)鉸接，另一端與伸縮軸(8)鉸接；氣動馬達(dá)(7)安裝在機體(4)外側(cè)，通過傳動軸(8)與轉(zhuǎn)動圓盤(10)相連；振動頭(I)通過加長桿(2)與伸縮軸(5)相連；背帶(11)和減震把手(12)均安裝在機體(4)的上方，氣動馬達(dá)的控制開關(guān)(13)安裝在減震把手(12)上；防塵套(3)采用螺紋連接在機體(4)上。工作前，首先將氣動馬達(dá)(7)的進(jìn)氣管(未示出)接到空氣壓縮機上，并在待收的果樹四周鋪上一層收集網(wǎng)。工作時，將背帶(11)斜挎在肩上，右手握住減震把手(12)，左手托住防塵套(3)。提起整個機具，根據(jù)樹枝的大小，選擇合適的卡口將振動頭(I)套在樹枝上，并用力將振動頭(I)頂住或勾住樹枝。緩慢打開氣路的控制開關(guān)(13)，氣動馬達(dá)(7)帶動轉(zhuǎn)動圓盤(10)轉(zhuǎn)動，由于伸縮軸(5)、連桿(6)和轉(zhuǎn)動圓盤(10)在一起組成了一個曲柄滑塊機構(gòu)，所以將氣動馬達(dá)(7)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成了伸縮軸(5)的往復(fù)運動，并最終通過加長桿(2)傳遞到振動頭(I)。通過開關(guān)(13)調(diào)整進(jìn)氣量不斷提高氣動馬達(dá)(7)的轉(zhuǎn)速，使振動頭(I)的振動頻率接近或達(dá)到植株的固有頻率，即可使植株產(chǎn)生共振，從而震落成熟的果實，最后通過鋪在植株周圍的收集網(wǎng)將果實收集起來。為了能夠產(chǎn)生有效的高頻振動，振動頻率的設(shè)置范圍約為25HZ-40HZ。如圖3所示，轉(zhuǎn)動圓盤(10)上有多個偏心距不等的螺紋孔，通過調(diào)整連桿(6)與不同的螺紋孔鉸接，振動頭的振動幅度就會相應(yīng)改變。工作時可通過調(diào)整振幅來適應(yīng)不同 樹種或不同生長年限小林果果實的采收。一般情況下，偏心距e的設(shè)置范圍在20mm-35mm之間。不工作時，應(yīng)該將機具平放在地面，讓保護(hù)座(14)和機體(4)的底部著地，以防加長桿(2)受力產(chǎn)生變形或折斷。振動頭⑴、加長桿⑵、機體⑷、減震把手(12)均采用輕質(zhì)的鋁合金材料，機具的重量在15kg以內(nèi)，操作簡單，攜帶方便。
權(quán)利要求1.一種振動式小林果果實采收機，主要由振動頭(I)、加長桿(2)、防塵套(3)、機體(4)、伸縮軸(5)、連桿(6)、氣動馬達(dá)(7)、傳動軸(8)、軸承(9)、轉(zhuǎn)動圓盤(10)、背帶(11)、減震把手(12)、開關(guān)(13)和保護(hù)座(14)組成，其特征是氣動馬達(dá)(7)安裝在機體(4)外偵牝通過傳動軸(8)與轉(zhuǎn)動圓盤(10)相連；連桿(6) —端與轉(zhuǎn)動圓盤(10)鉸接，另一端與伸縮軸(5)鉸接；振動頭⑴通過加長桿(2)與伸縮軸(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動式小林果果實采收機，其特征在于所述轉(zhuǎn)動圓盤(10)上設(shè)有多個偏心距不等的螺紋孔來調(diào)整振動幅度，偏心距e的設(shè)置范圍在20mm-35mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動式小林果果實采收機，其特征在于所述傳動軸(8)上采用一對軸承(9)進(jìn)行支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動式小林果果實采收機，其特征在于所述振動頭(I)兩側(cè)均有“U”型卡口，小卡口寬度為30mm-45mm，大卡口寬度為55mm-80mm，卡口內(nèi)部安裝有防止損傷樹枝的軟橡膠墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動式小林果果實采收機，其特征在于所述的振動頭(I)、加長桿(2)、機體(4)、減震把手(12)均采用輕質(zhì)的鋁合金材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動式小林果果實采收機，其特征在于所述氣動馬達(dá)控制開關(guān)(13)安裝在減震把手(12)上，減震把手(12)通過前連桿(12-2)和后連桿(12_3)鉸接在機體(4)上方，前連桿(12-2)和保護(hù)座(14)之間安裝有減震彈簧(12-1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動式小林果果實采收機，其特征在于背帶(11)通過前后兩點掛接在機體(4)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動式小林果果實采收機，其特征在于防塵套(3)采用螺紋連接與機體(4)相連。
專利摘要本實用新型涉及一種小林果果實采收機械，特別是一種由氣動馬達(dá)驅(qū)動、采用曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)振動的振動式小林果采收機械。本實用新型主要由機體、氣動馬達(dá)、傳動軸、轉(zhuǎn)動圓盤、連桿、伸縮軸、加長桿、振動頭等部分組成。連桿兩端分別與轉(zhuǎn)動圓盤和伸縮軸鉸接，振動頭通過加長桿與伸縮軸相連；轉(zhuǎn)動圓盤上有多個偏心距不等的螺紋孔可供連桿與轉(zhuǎn)動圓盤鉸接；振動頭上設(shè)有大小兩個、形狀為“U”型的卡口，并且卡口內(nèi)部安裝有保護(hù)樹枝的橡膠墊。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，重量輕，攜帶方便，振幅可調(diào)，采收效率較高，特別適合于我國廣大山區(qū)、丘陵地區(qū)沙棘、紅棗等小林果果實的采收。
文檔編號A01D46/26GK202435847SQ20112047238
公開日2012年9月19日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者何義川, 孟祥金, 曹肆林, 朱新輝, 李麗, 王序儉, 王敏 申請人:新疆農(nóng)墾科學(xué)院