1 研制背景及意义
苹果作为一种经济作物,在全国大部分地区均有种植。传统的人工摘取方式费时,费力,效率低下,因此,我们设计一款“电磁苹果采摘装置”,已解决传统人工采摘所带来的种种不便,大大提高了采摘效率。
2 设计方案
1 本装置大致分为三个部分,底座,升降台以及采摘杆。其中,采摘杆由电磁控制系统控制。
采摘杆的刀头部分安有磁铁和电磁线圈,杆的握柄位置有一个开关。当操作者要采摘苹果时,将刀头套在苹果的位置,按下开关,电路即形成通路,产生安培力,由此刀片割断苹果柄。苹果随机由柔性导轨导入苹果框中。
电磁方案设计时考虑的主要问题:
1) 电路设计简单,易于实现。
2) 对于普通用户,电能容易提供。采摘杆可以充电。
2 将苹果筐放在升降台上,升降台上部的圆盘安装了压力传感器,当苹果的重量达到一定值时,升降台自动下降,从而可以换一个筐,继续采摘。
3理论设计计算
安培力 F=ILBsin(I,B),其中(I,B)为电流方向与磁场方向间的夹角,I 为电流大小,L为导线长度,n 为线圈匝数。
4工作原理及性能分析
工作原理为安培定则,用安培力驱使刀片割断苹果柄。
装置的能量由电能提供。
完成制作后,作品实物外形照片见图。