“果树偏心式激振装置夹持头设计”文献综述
摘要：作为农产品大国，我国主要的林果采收方式是人工采收，为了提高生产效率，必须尽快研制出适合我国种植环境的摘果机。根据国内外果树偏心式振动采收机的研究现状，介绍了国内外现有大型机械的特点、功能多样化、果树的保护以及驱动装置的特点。目前寻求最佳的振动频率和提高工作效率是夹持头的研究现状的主要目标。介绍了新型励磁装置的适应性和夹头保护主干的优点。它也为未来的果树提供偏心式激振装置夹持头设计提出了一些创新想法。
关键词：林果采收； 偏心式；振动采收；激振装置；夹持头
Summary for Design of Clamping Head of Eccentric Excitation Device for Fruit Trees
Abstract: As a large agricultural product country, China#39;s main forest fruit harvesting method is manual harvesting. In order to improve production efficiency, it is necessary to develop a fruit picker suitable for China#39;s planting environment as soon as possible. Based on the research status of eccentric vibrating harvesters for fruit trees at home and abroad, this article introduces the features of the existing large machines at home and abroad, the diversification of functions, the protection of fruit trees, and the characteristics of the driver. The current research status of the holding head is to seek the best vibration frequency and improve the working efficiency as the main goals. It introduces the advantages of the adaptability of the new excitation device and the advantages of the clamping head to protect the trunk. It also provides eccentric excitation for future fruit trees. The design of the device#39;s gripping head proposes some innovative ideas.
Key Words:Forest Fruit Harvesting; Eccentric; Vibration harvesting; Excitation device; Clamping head
- 课题研究目的与意义
林果业是现代农业的核心产业之一，我国作为农产品大国，每年的水果产量都十分的可观。但是目前国内最主要的果实采收方式是通过人工采摘和收集来完成作业，但随着果树数量的飞速增加，人工采收的弊病便日益显露，因为林果采收作业是林果产业中耗时最久、费时最久的一个环节，而且具有季节性强，成本高劳动强度大等弊端，据统计采摘所需的劳动力往往占整个生产过程中总劳动力的35%-40%[1]，而我国林果采收作业基本上都是依靠人工进行，其费用约占成本的50%-70%，并且时间较为集中[2]。而且往往因为人工不能及时采收，而导致林果错过了收获时间，导致林果达不到预期的产量也降低了果品的品质。所以由此可以看出，林果的机械化采收已经变成了变成了林果业发展的必然趋势，目前国外在果树采摘机的研究方面已经相对成熟基本实现了机械化采收，应用比较广泛的有机械振动采收机、气力振动采收机等，效率高、成本低，其生产效率比人工提高了5-10倍[3]，也有了技术比较成熟的机械售卖，但其中一般以中大型机械较多，只适合疏密果园作业，但我国果园一般以矮化密植为主并不适合使用，所以直接引进并不能有效的解决。所以在吸取国外优秀经验和技术的前提下，研发生产适合我国当前林果种植产业的机械化采收装置便成了重中之重[4]。尽管国外的自动采摘装置使用已经十分广泛，但是很多方面还有待研究。目前市面上大部分的自动采摘装置大多数为接触式振动式采摘，是由夹持头固定住果树，激振装置工作带动夹持头以及果树工作的，但是目前传统的振动采收装置的夹持头仍然存在设计缺陷，在工作时可能会出现无法夹紧果树树干导致振动力不能有效的传递到果树上，从而出现果实振不下来的情况。或者是夹紧力过大，虽然能有效摘果但是会对树干造成无法恢复的损伤。为了防止树干损伤，夹持头上必须安装减振装置，但是这种减振装置在保护树干的同时也会减少激振力的传递。所以必须设计出一种新型的夹持结构，在保证振动力能有效传递到树干的同时，极大程度的减少夹持力对树干的损伤。同样的在激振装置工作时，振动力同样也会反馈到自动采收机上，这不管是对操作人员还是机器本身都存在着安全隐患，虽然目前的自动采收机已经在激振装置与载具之间设计并安装减振装置，但是还是无法完全消耗激振装置所产生的能量。所以，提出并设计一种高效率并且安全的激振装置及其夹持头是十分必要的。
2.国内外研究现状
果树的机械采收装置最早起源于国外，在上世纪40年代国外的技术人员就开始研究机械化采收。国内在果树偏心式激振装置方面的研究较少，目前的林果采摘大部分还是依靠人工手工采摘或者借助简单的工具进行采摘，如借助云梯和采果刀等，不仅需要大量的劳动力而且效率十分低下，虽然也有少部分半自动化设备，但是大部分为手动控制，从整体水平来看还是远远落后于其他发达国家，更不能满足国内的使用需求。总之，我国的林果业机械化发展缓慢，大部分领域还基本处于空白阶段[5]。
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