专利名称：一种振幅可调的振动式小林果果实采收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种果树收获机械，具体来说是一种采用振动方式实现果实收获、振幅可调的振动式小林果果实采收机。
背景技术：
随着传统林果业向现代林果业转变步伐不断加快，我国林果业的经济林建设得到了长足发展。目前，国内经济林果的种类丰富，大体可分为浆果和坚果两种。相比坚果而言，园艺上对浆果的采收要求更为严格。一般情况下，浆果采摘需要保持果实完好，应最大限度地避免果实破损，破损率应控制在10%以下。然而，一些小林果(如沙棘、枸杞、欧李等)簇生在果枝上，且附着牢固，果柄的长短和附着力的大小差异很大，使得果实的采收十分困难，果实采收主要以人工采收为主。但是，小林果单粒重较小，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，果实浪费严重等问题，影响了果实的经济效益。以沙棘果采收为例，手工采摘沙棘净果每人每天只能收证8-101^，剪枝采收也仅能达每人每天收40kg-50kg，难以满足相关企业的原料供应；常用的人工剪枝采收采净率最多70%，平均约30%，这样我国每年要浪费沙棘果50万吨以上；人工采摘需要人工费2. 0元/kg，而沙棘果的收购价格为3.0元/kg，采收成本占到收购价的66.7%，极大地限制了沙棘的经济价值。由此可见，发展高效机械化收获技术对小林果的发展十分重要。我国研究小林果果实机械化采收技术起步于80年代末，也取得了一些成果，开发了多种手工采摘器具。如陕西省机械研究所研制的手轮式沙棘采收器，黑龙江省林科所研制的4J-40型手工沙棘采收器，山西省农机化工所研制的4S-2型沙棘采摘器，宁夏固原地区农机研究所研制的齿板式手工采果装置等。这些小型手工器具共同特点是操作灵便，制造简单，价格低廉，相对于纯手工采摘可提高一定工效，在一定程度上改善了采收条件。纵观已研制出的几种小林果果实采收器具，基本上都局限于人工器具，其工作头均作用于沙棘单枝作业，采用刮、擦等方式使果实脱落，效果不尽理想，主要体现在(1)生产率低，只比手工采收提高工效6-8倍，而大面积的小林果采收需要提高工效50倍以上；(2)浆果采净率低，一般的手工器具采集小林果采净率最多为60%，对植株高大的小林果树种采净率更低；(3)浆果完好率低，现有手工器具采收时易拉伤果实，浆果完好率仅50% -60%。此外，梁建平等人发明了一种“气吸式小林果采收装置” Q00810036100. 4)，主要包括发动机、气泵、气吸式收集罐、采摘头以及相关的机械传动系统组成，采摘头包括机械采摘工作头和吸气头，使得被采摘果实经机械机构与枝条脱离后由吸气头吸入收集罐。这种机具的优点是可以根据不同小林果果实的生长特性，通过一套气吸装置，更换不同的机械采摘工作头，组合成多种果实采收装置，完成对不同小林果的果实采收。该机有效地将机械脱果和气吸收集进行了集成，但主要还是依靠打击果实的方式实现果实脱落，工效依然不高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提出一种依靠振动实现果实脱落，采收效率高，并且能通过调整振幅以适应多种小林果采收的便携式采收机具。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种振动式小林果果实采收机， 主要由振动头、加长杆、防尘套、机体、伸缩轴、连杆、气动马达、传动轴、轴承、转动圆盘、背带、减震把手、开关和保护座组成。所述的气动马达安装在机体外侧，通过传动轴与转动圆盘相连；连杆一端与转动圆盘铰接，另一端与伸缩轴铰接；振动头通过加长杆与伸缩轴相连。上述的机具，为了能够适应不同种类小林果果实采收，在所述转动圆盘上设有多个偏心距不等的螺纹孔来调整振动幅度，偏心距e的设置范围在20mm-35mm之间，工作时可根据果实的生长特性方便地进行调整。上述的机具，为了保证传动平稳和使用可靠，在所述传动轴上安装了一对轴承进行支撑。上述的机具，为了能够适应大小不一的果树，在所述振动头两侧设有一大一小两个“U”型卡口，小卡口宽度为30mm-45mm，大卡口宽度为55mm-80mm ；为了避免工作时高频振动损伤树枝，在卡口内部安装有具有保护作用的软橡胶垫。上述的机具，为了减轻机具重量，所述的振动头、加长杆、机体、减震把手均采用轻质的铝合金材料。上述的机具，为了提高机具操作的舒适性，机体上安装有减震把手，通过前连杆和后连杆铰接在机体上方，前连杆和保护座之间安装有一减震弹簧；为了便于操作，所述气动马达控制开关安装在减震把手上。上述的机具，为了携带和使用方便，机体位置安装有背带，背带通过前后两点挂接在机体上，可供使用者斜挎。本发明的有益效果是机具采用机械振动使果实脱落，不会损伤树枝，可以有效地替代人工采摘小林果果实，具有操作省力，收获效率高等优点；机具便于携带，振幅调整方便，对地形和树木生长情况要求不高，可用于不同地区多种小林果果实的采收，适用范围较
附图1是本发明整机结构的剖视图。附图2是本发明整机结构的正视图。附图3是附图2中转动圆盘的正视图。图中1.振动头，2.加长杆，3.防尘套，4.机体，5.伸缩轴，6.连杆，7.气动马达， 8.传动轴，9.轴承，10.转动圆盘，11.背带，12.减震把手，13.开关，14.保护座；12-1.减震弹簧，12-2.前连杆，12-3.后连杆
具体实施例方式下面结合
本发明的
具体实施例方式
如图1、2所示，本发明的振动式小林果果实采收机主要由振动头(1)、加长杆O)、 防尘套(3)、机体(4)、伸缩轴(5)、连杆(6)、气动马达(7)、传动轴(8)、轴承(9)、转动圆盘 (10)、背带(11)、减震把手(12)、开关(13)和保护座(14)组成。伸缩轴(5)、连杆(6)、传动轴(8)、轴承(9)和转动圆盘(10)均安装在机体的内部，连杆(6) —端与转动圆盘 (10)铰接，另一端与伸缩轴⑶铰接；气动马达(7)安装在机体⑷外侧，通过传动轴⑶ 与转动圆盘(10)相连；振动头(1)通过加长杆( 与伸缩轴( 相连；背带(11)和减震把手(12)均安装在机体的上方，气动马达的控制开关(13)安装在减震把手(12)上。工作前，首先将气动马达(7)的进气管(未示出)接到空气压缩机上，并在待收的果树四周铺上一层收集网。工作时，将背带(11)斜挎在肩上，右手握住减震把手(12)，左手托住防尘套(3)。提起整个机具，根据树枝的大小，选择合适的卡口将振动头(1)套在树枝上，并用力将振动头(1)顶住或勾住树枝。缓慢打开气路的控制开关(13)，气动马达(7) 带动转动圆盘(10)转动，由于伸缩轴(5)、连杆(6)和转动圆盘(10)在一起组成了一个曲柄滑块机构，所以将气动马达(7)的转动转化成了伸缩轴(5)的往复运动，并最终通过加长杆( 传递到振动头(1)。通过开关(1 调整进气量不断提高气动马达(7)的转速，使振动头(1)的振动频率接近或达到植株的固有频率，即可使植株产生共振，从而震落成熟的果实，最后通过铺在植株周围的收集网将果实收集起来。为了能够产生有效的高频振动，振动频率的设置范围约为25HZ-40HZ。如图3所示，转动圆盘(10)上有多个偏心距不等的螺纹孔，通过调整连杆(6)与不同的螺纹孔铰接，振动头的振动幅度就会相应改变。工作时可通过调整振幅来适应不同树种或不同生长年限小林果果实的采收。一般情况下，偏心距e的设置范围在20mm-35mm 之间。不工作时，应该将机具平放在地面，让保护座(14)和机体(4)的底部着地，以防加长杆( 受力产生变形或折断。振动头⑴、加长杆⑵、机体(4)、减震把手(12)均采用轻质的铝合金材料，机具的重量在15kg以内，操作简单，携带方便。
权利要求
1.一种振动式小林果果实采收机，主要由振动头(1)、加长杆O)、防尘套(3)、机体 (4)、伸缩轴(5)、连杆(6)、气动马达(7)、传动轴(8)、轴承(9)、转动圆盘(10)、背带(11)、 减震把手(12)、开关(13)和保护座(14)组成。其特征是气动马达(7)安装在机体⑷外侧，通过传动轴(8)与转动圆盘(10)相连；连杆(6) —端与转动圆盘(10)铰接，另一端与伸缩轴(5)铰接；振动头(1)通过加长杆(2)与伸缩轴(5)相连。
2.根据权利要求1所述的振动式小林果果实采收机，其特征在于所述转动圆盘(10) 上设有多个偏心距不等的螺纹孔来调整振动幅度，偏心距e的设置范围在20mm-35mm之间。
3.根据权利要求1所述的振动式小林果果实采收机，其特征在于所述传动轴(8)上采用一对轴承(9)进行支撑。
4.根据权利要求1所述的振动式小林果果实采收机，其特征在于所述振动头(1)两侧均有“U”型卡口，小卡口宽度为30mm-45mm，大卡口宽度为55mm-80mm，卡口内部安装有防止损伤树枝的软橡胶垫。
5.根据权利要求1所述的振动式小林果果实采收机，其特征在于所述的振动头(1)、 加长杆O)、机体G)、减震把手(1 均采用轻质的铝合金材料。
6.根据权利要求1所述的振动式小林果果实采收机，其特征在于所述气动马达控制开关(1 安装在减震把手(1 上，减震把手(1 通过前连杆(12- 和后连杆(12-3)铰接在机体(4)上方，前连杆(12-2)和保护座(14)之间安装有减震弹簧(12-1)。
7.根据权利要求1所述的振动式小林果果实采收机，其特征在于背带(11)通过前后两点挂接在机体(4)上。
8.根据权利要求1所述的振动式小林果果实采收机，其特征在于防尘套(3)采用螺纹连接与机体(4)相连。
全文摘要
本发明涉及一种小林果果实采收机械，特别是一种由气动马达驱动、采用曲柄滑块机构实现振动的振动式小林果采收机械。本发明主要由机体、气动马达、传动轴、转动圆盘、连杆、伸缩轴、加长杆、振动头等部分组成。连杆两端分别与转动圆盘和伸缩轴铰接，振动头通过加长杆与伸缩轴相连；转动圆盘上有多个偏心距不等的螺纹孔可供连杆与转动圆盘铰接；振动头上设有大小两个、形状为“U”型的卡口，并且卡口内部安装有保护树枝的橡胶垫。其优点是结构简单，工作可靠，重量轻，携带方便，振幅可调，采收效率较高，特别适合于我国广大山区、丘陵地区沙棘、红枣等小林果果实的采收。
文档编号A01D46/26GK102487666SQ20111037758
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者何义川, 孟祥金, 曹肆林, 朱新辉, 李丽, 王序俭, 王敏 申请人:新疆农垦科学院