一种气吹式枸杞采摘装置

本发明涉及一种气吹式枸杞采摘装置，适用于枸杞收获过程中的非接触式枸杞采摘，属农业机械研究领域。

背景技术：

枸杞在我国种植范围广泛，但枸杞收获过程中相关作业机械比较少，尤其是实现枸杞采摘过程中使用震荡气流往复作业实现枸杞与植株脱离的机械几乎没有，在应用机械接触振动方式采摘时，对枝条和果实的损伤大，工作效率低。

因此根据枸杞采摘过程中，种植户对适用机械的需求以及经济承受能力，需设计一种实用经济的气吹式采摘装置。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种在应用气吹式枸杞采摘过程中，能够有效地将柔软枝条与枸杞果实分离开来，在提高采摘效率的同时，避免对枸杞果实产生损伤。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种气吹式枸杞采摘装置，包括支架1、电机保护罩2、风机保护罩左3、风机保护罩右4、风机出口5、风机蜗壳6、风机伸出臂右7、铰链右8、连接轴下9、曲柄10、减速器11、摆杆系固定架12、直流电机13、鱼眼连杆母14、鱼眼连杆公15、摆动连接块16、铰链左17、连接轴上18、叶轮电机19、调速器20、叶轮21、风机伸出臂左22、弹性垫片23、防尘罩24。

其特征在于：所述摆杆系固定架12通过螺栓与支架1固定连接，所述减速器11固定安装在摆杆系固定架12上，所述直流电机13与减速器11固定连接，所述直流电机13输出轴与减速器11输入轴同轴连接，所述减速器11输出轴穿过摆杆系固定架12的圆柱孔与曲柄10一端铰接，所述曲柄10的另一端与鱼眼连杆母14的鱼眼轴承端铰接，所述鱼眼连接杆母14的另一端是具有内螺纹的螺纹孔，所述鱼眼连杆公15的一端具有外螺纹，与鱼眼连杆母14的内孔螺纹连接，所述鱼眼连杆公15的鱼眼轴承端通过连接轴上18与摆动连接块16铰接，所述摆动连接块16上具有圆柱孔供连接轴上18穿过定位，所述摆杆连接块16与风机蜗壳6螺栓连接，所述风机蜗壳6具有螺旋形的内表面，减小气流在内流场的能量损失，所述风机蜗壳6具有环形外沿，在环形外沿上均匀分布着6个定位孔，所述风机蜗壳6下部具有长方形流出口，出口具有长方形外沿，并在长方形外沿上均匀开有12个定位孔，可与不同形式的风机出口5配合连接，所述风机伸出臂右7具有l形结构，所述风机伸出臂右7具有圆弧边缘的一端曲面曲率半径与风机蜗壳6完全相同，所述风机伸出臂右7、风机伸出臂左22在风机蜗壳6两侧对称安装，并与风机蜗壳6环形外沿上的安装孔通过螺栓固定连接，所述风机伸出臂右7和风机伸出臂左22上具有圆柱孔，分别通过铰链右8、铰链左17与支架1上的支撑杆铰接，所述风机保护罩左3、风机保护罩右4与风机蜗壳6环形外沿上的定位孔通过螺栓固定连接，所述风机保护罩左3、风机保护罩右4均具有上、下、侧外沿，下外沿表面有凹槽，在风机保护罩左3、风机保护罩右4与风机蜗壳6配合面装有弹性垫片23，防止气流外泄，所述风机保护罩左3、风机保护罩右4侧外沿上具有配合孔，使风机保护罩左3、风机保护罩右4固定内表面构成圆柱流道，所述风机保护罩左3、风机保护罩右4上外沿上具有定位孔，与电机保护罩2下部环形外沿上的定位孔通过螺栓固定连接，所述电机保护罩2侧面具有对称的两个长方形外凸，便于与叶轮电机19的电刷配合安装，所述电机保护罩2的下部侧面具有长方形通孔，用于将叶轮电机19的电源线及控制线引出，所述电机保护罩2的上部具有与叶轮电机19外径尺寸相当的通孔，通孔具有台阶结构便于安装防尘罩24，所述叶轮电机19与叶轮21通过螺栓定位连接，所述叶轮电机19输出轴与叶轮21轴端同轴配合，所述叶轮21与风机保护罩左3、风机保护罩右4固定连接，所述叶轮21处于风机保护罩左3、风机保护罩右4与风机蜗壳6构成的圆柱空间内部，所述叶轮电机处于风机保护罩左3、风机保护罩右4与电机保护罩2构成的圆柱空间内部，所述调速器20与风机蜗壳6环形外沿上的定位孔通过螺栓固定连接。

所述的曲柄10、连接轴下9、鱼眼连接杆母14、鱼眼连接杆公15、连接轴上18、摆动连接快16、风机蜗壳6、风机伸出臂右7、风机伸出臂左22、铰链右8、铰链左17、支架1共同组成摆动机构。

所述的摆杆系固定架12、减速器11、直流电机13共同组成驱动机构。

所述的调速器20、叶轮电机19、叶轮21、风机蜗壳6、风机出口5共同组成气流调节机构。

上述所述的一种气流式枸杞采摘装置，可以改变气流出口5的样式，从而改变外流场的工作特性、流速分布和流速沿程衰减特性，优化枸杞采摘效率，减小采摘过程的叶片脱落和果实损伤。

上述所述的一种气吹式枸杞采摘装置，可以改变曲柄10的长度，从而改变气流的摆动幅度，增大或减小作业范围，夏季采收初期挂果多、结合力大，可以使用小振幅提高采净率，秋季果实稀疏，采用大振幅提高采收效率。

本发明一种气吹式枸杞采摘装置的有益效果是：将本发明应用于枸杞采摘，可以有效避免接触采收对枸杞枝条造成的损伤，能够有效的节省劳动力，降低成本，提高作业效率，并且本发明结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本发明一种气吹式枸杞采摘装置的整机视图。

图2为本发明一种气吹式枸杞采摘装置的局部视图。

图2中件号说明：1、支架、2、电机保护罩、3、风机保护罩左、4、风机保护罩右、5、风机出口、6、风机蜗壳、7、风机伸出臂右、8、铰链右、9、连接轴下、10、曲柄、11、减速器、12、摆杆系定架、13、直流电机、14、鱼眼连杆母、15、鱼眼连杆公、16、摆动连接块、17、铰链左、18、连接轴上、19、叶轮电机、20、调速器、21、叶轮、22、风机伸出臂左、23、弹性垫片、24、防尘罩。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案做进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种气吹式枸杞采摘装置摆动机构的工作方式如下：打开电源开关，调节电机13转速至合适范围，电机13带动减速器11旋转。减速器11将电机13输出的转速降低，扭矩提高。减速器11带动曲柄10做转速一定的圆周运动。曲柄10与鱼眼连杆母14通过连接轴下9连接，鱼眼连杆母14在曲柄10端部的约束作用下做平面运动。鱼眼连杆母14与鱼眼连杆公15固定连接共同构成四杆机构的连杆部分，鱼眼连杆公15在鱼眼连杆母14的固定约束下共同做平面运动。鱼眼连杆公15的另一端连接连接轴上18，连接轴上18可以相对鱼眼连杆公15绕自身轴线转动。连接轴上18穿过摆动连接块16上的圆柱孔，实现对摆动连接块16的铰链约束。摆动连接块16的圆柱孔与鱼眼连杆公15的一端具有共同的平面运动。摆动连接块16的另一端与风机蜗壳6固定连接。风机蜗壳6与风机伸出臂7固定连接，风机伸出臂7通过铰链左17和铰链右8与机架1实现铰链约束。摆动连接块16与风机蜗壳6、风机伸出臂7共同构成四杆机构的摆动杆。枸杞采摘作业时机架1固定在地面上，摆动连接块16与风机蜗壳6、风机伸出臂7组成的摆杆系统相对机架1摆动。

一种气吹式枸杞采摘装置气流速度调节装置工作方式如下：启动叶轮电机19，通过调速器20调节电机在低速区间转动，电机19带动叶轮21在风机蜗壳6内以确定的速度旋转，气流在蜗壳内表面的曲面上回旋，不断被叶轮21做功，当气流运动到风机出口5时从叶片表面抛出，沿抛出点蜗壳曲面的切线方向流入外流场。观察枸杞枝条在气流场中的运动情况，通过调速器20上的调节旋钮逐步增加电机19的转速，直到目标采摘区域的枸杞稳定脱落，保持调速器20上的调速旋钮位置不变，使电机转速稳定下来。

一种气吹式枸杞采摘装置果实采摘的工作方式如下：工作时将支架1跨行放置在枸杞植株正上方，将风机出口5对准长有成熟枸杞的待采枝条，并调整风机出口5与带采枝条水平距离在10cm到30cm范围内。在枸杞植株正下方铺放收集布，承接掉落的枸杞。气流从风机出口5以50m/s到70m/s的流速流出，由于风机出口5随风机蜗壳6不断摆动，气流流出后不但具有水平方向的速度，且具有随时间、位置变化的竖直方向速度，在采摘区域形成紊流场，枸杞在扰动气流下做无规则摆动，直至脱落。枸杞脱落后掉落在收集布上。

待采植株成熟果实采净后，关闭气吹式枸杞采摘装置总电源，风机蜗壳6停止摆动，风机出口5没有气流流出。移动气吹式枸杞采摘装置，将收集布上的枸杞转移到果实箱中。

将一种气吹式枸杞采摘装置移动到下一待采植株，进入下一采摘循环。