以便捷、实用、高效的解决枣农采摘问题的设备为研究对象。提出了一种简洁、可转向的钩爪结构,再巧妙地配以曲轴和缸体,便制成了一种利用低频振动达到快速采摘枣类的机器。其创新点在于:1)利用低频振动致使树枝抖动,达到枣类的采摘;2)万向节的使用满足对于不同角度树枝的跟随;3)小车以及金属框架的设计及布置实现了便于行动的要求。实验结果表明,该设备工作稳定,性能可靠,功能实现效果良好。
此作品主体为金属框架结构,长100 mm,宽90 mm,高5235 mm,摘枣机以小车为底板支座,从而达到便于运动的效果,靠电机、联轴器、曲轴、缸体传动,做活塞运动,通过杆连接,带动树枝低频振动,达到枣类自动跌落的效果。
此摘枣机设计从简洁实用出发,结构简单,便于操作,行动迅速,满足果农要求,除此之外,为了达到对枣类采摘的彻底,我们还设计了一种枣叶分离机,将摇晃下来的枣和树叶混合物导入滚筒中,然后通过底部的风扇将树叶吹开,电机带动转动的滚筒将枣从孔里漏出。
特别设计了一种可以通过低频摇动树枝的机械设备,来代替人工采摘作业。在设计过程一直以来,枣类的采摘使农民耗时耗力。又由于劳动成本的日益升高,人口老龄化中我们主要考虑了四点:
采用枣树用低频摇摆设备,主要包括三部分设计。传送部分:动力部分单用电机提供动力,采用市电充电方式。传动方式:采用多组对称的曲柄滑块机构组成,把电机的旋转运动转换成作用于树干往复的摆动。末端部分:采用圆盘式的结构,圆盘上安装了橡胶棒,并且圆盘可以绕中心旋转,设备在工作时不仅可以传递运动,还不会挂断数值,减少对枣树的损伤。
主要零件受力强度分析
曲轴:
连杆轴径 d=25mm 宽 l=10mm
主轴径 d=30mm 连杆长l=150mm
屈臂厚 l=4mm 曲轴旋转半径110mm 电机转速120 r/s
创新点
1)变速可调频,通过调速器对电机的控制,可实现曲轴转速的改变,以降低对果树的机械损害。
2)曲柄滑块机构,通过曲柄滑块机构最大程度上将电机的旋转运动转换成主用于树枝往复运动的摆动。
3)采用可伸缩杆,整个摇动杆是可伸缩的,可实现对枣树的完全采摘。
4)杆和活塞处有万向节,用万向节来连接为了使杆能够随机运动。
应用
“摇头完”对枣类水果的采摘工作能够节约大量的人力成本,提高采摘效率,还可通过升降平台来适应不同高度的果树,除此之外,该水果采摘机还可进行适当的改装;来采摘其他种类的水果。