摘要:在水果的生产中，水果的采集是关键的一部分，我国在水果的采集上大多是依靠人力，效率低下，对于我们农林产业的发展有着不小的影响。在机械采收中大多是采用振动式采收的方式。本文通过分析国内研究同类研究的概况，比较了不同振动形式的采收机，选择树干振动的方式来设计采收机械，结合已有的设计方案，提出合理的设计，对当前部分不足的地方进行改进，使得振动式采收机械不断的完善，为我国的林果采收积累经验。
关键词：果树；振动式；采收机
Structural design of fruit tree vibration harvester
Abstract: In the production of fruit, the collection of fruit is a key part of our country in the fruit collection is mostly rely on human, low efficiency, for the development of our agriculture and forestry industry has a great impact. In mechanical harvesting, vibration harvesting is mostly adopted. Profile based on the analysis of domestic similar research, compare the different forms of vibration machine harvested, choose to design the trunk vibration of mechanical harvested, combined with the existing design, put forward reasonable design, the current part to improve the insufficient place, make the vibrating harvesting machinery constantly improve, accumulate experience for our country#39;s wood fruit harvest.
Keywords: fruit trees;vibrating; harvesting machine
1、 课题研究目的和意义
我国是世界上最大的水果出产国，也是主要的林果生产国，林果的种植面积与产量是世界第一，在2016年底，我国水果种植面积达到1547万公顷[1]，林果总产量就达到2.83亿吨[2] ，主要种植的水果有苹果，柑橘，梨子，葡萄等等，在我国的分布的主要身份是新疆，山东，江苏，浙江，海南等等，林果产业的不断发展带动着我国农林经济的发展。在林果生产中，林果采收是关键环节[3]。在这个过程中，劳动力占整个生产过程所用劳动力的35%-45%[4]，其费用约占成本的50%-70%[5]，我国目前的林果采收主要还是以人工为主，需要的劳动人口多，劳动的强度大，在工作的时候对于工作人员的生命安全有影响。而且，我国在农林业存在着劳动力短缺，劳动成本不断的提高，劳动人口的年龄还在不断的增加，工作地点的地形条件复杂等等的问题，而且现在人们对于水果的需求在不断的扩大，急需使用水果采收的机械来弥补当前的不足。现有的林果采收机械存在着采收水果的种类较少，受地形环境的影响较大等等的问题，需要引进国外先进的技术对于现有机械进行改良与创新，研究与应用适合国内水果采收的机械。
机械化水果采收能够有效的解决我国目前在水果采收上存在的问题，采用机械化的采收不仅能够减小从业人员的劳动强度，节约劳动力成本，提高劳动效率，机械化收获的生产效率比人工提高了5-10倍[6]，能够提高经济效益。国内外在采收的时候大部分是使用振动采收，因此，研究与发展果树振动采收机构有着实用价值。随着时代的发展，现在我国农林业面临的问题在将来会更加的突出，研究与使用机械化程度高的采收机有着广阔的前景，能够带来巨大的经济价值。
2、国内外研究概况
2.1国内外研究概况
2.1.1国内
我国的果树采收机械的制造与应用在二十世纪七十年代才开始，在引进国外先进机械的同时，也在不断的模仿与创新，研究出很多适合国内果树采集的机械[7]。我国在果树振动采收的理论上进行了大量的研究[8]，杜小强等研究了三维激振载荷对于果树的激励作用，建立了果树有限元模型[9-10]；蔡非等人利用高速摄像仪分析果实手振动脱落的运动过程，然后再对“Y”型果树动力学模型进行了仿真分析与试验[11-13]我国利用机械采集的水果有很多，其中，柑橘是一种比较常见的使用振动采收机械采收的水果。在早期我们使用的是手持式的振动器加持并振动树枝使得果实掉落。随着对振动采收机的研究不断的深入，采收的机械化水平在不断的发展，在国外研究人员对于柑橘采收机的研究与应用之下，我国的周建峰等科研人员研究出一种适合鲜果的树枝振动采收机[14]，研究了机械振动的时间，振动频率，振动的位置对于果实的分离以及损伤的影响。振动采收机在国内还有很多可供借鉴的事例，比如2011年9月，南京林业大学设计的偏心式林果振动采收机在新疆阿克苏地区进行了核桃树的采收研究，平均采净率在89.5%-92.6%[15]。2009年，新疆农垦科学院机械装备研究所对于新疆红枣等新疆特色的林果的振动采收进行研究，设计了机械振动式林果采收机，在红枣采收的实验中效果优良，符合当地的采收条件。[16]2011-2012年该科学院引进并改进了意大利VIBROLIV干果采收机，平均采净率达83%-98%[17]。与以前相比，现在我国的振动式果树采集机械在不断的改进与发展，采集的效率在不断的提高。在我国的南方，果树种植的区域在一些丘陵山区地带，采收时对于机械的使用是有很大的限制的，在很多情况下还是依赖人工采收，会产生很多的问题，因此，需要科研人员进行更深入的研究。
