一種對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)設(shè)計(jì)

王中流，張善文

(揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127 )

0 引言

銀杏葉具有較高的藥用價(jià)值，對(duì)許多疾病有著較好的治療效果，銀杏葉收獲可為醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)銀杏制劑提供重要原料[1]。目前，銀杏葉采摘方式仍然是以人工采摘為主，采摘效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大[2]。雖然市場(chǎng)上出現(xiàn)了部分銀杏葉采摘機(jī)械，但大多是單株采摘，采摘效率仍然較低[3-5]，成本也較高，低效的銀杏葉采摘模式嚴(yán)重制約了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為提高銀杏葉采摘效率，本文設(shè)計(jì)了一種對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹。

1 對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)主要由行走機(jī)構(gòu)、采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)和收集裝置三大部分組成，其整體結(jié)構(gòu)見圖1。

1-行走機(jī)構(gòu)；2-采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)；3-收集裝置

1.1 行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

行走機(jī)構(gòu)包括皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)1、履帶輪結(jié)構(gòu)2、第一電機(jī)3、底板4、支撐架5、控制箱6、頂板7、微調(diào)螺桿8和螺母9，如圖2所示。皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)1的一端與第一電機(jī)3的輸出軸連接，皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)1的另外一端與履帶輪結(jié)構(gòu)2的輸入軸連接，第一電機(jī)3固定設(shè)置在底板4上，支撐架5的底端與底板4固定連接，支撐架5另一端與頂板7固定連接，控制箱6固定設(shè)置在頂板7上，微調(diào)螺桿8固定設(shè)置在頂板7下方，螺母9與微調(diào)螺桿8通過螺紋連接。

1-皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；2-履帶輪結(jié)構(gòu)；3-第一電機(jī)；4-底板；5-支撐架；6-控制箱；7-頂板；8-微調(diào)螺桿；9-螺母

1.2 采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)由桁架1、桁架連接梁2、豎直架3、第二電機(jī)4、電機(jī)座5、聯(lián)軸器6、軸承7、軸承座8、電機(jī)支撐架9、旋轉(zhuǎn)滾筒10、落葉箱11和采摘圓棒12構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。旋轉(zhuǎn)滾筒10和采摘圓棒12共同構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)采摘手結(jié)構(gòu)，采摘圓棒12呈陣列式分布固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)滾筒10上，桁架1與桁架連接梁2固定連接，豎直架3固定安裝于桁架連接梁2下方，軸承7安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒10的階梯軸上，軸承7安裝在軸承座8中，軸承座8通過螺栓固定安裝在豎直架3外側(cè)，第二電機(jī)4固定設(shè)置在電機(jī)座5上，電機(jī)支撐架9通過螺栓固定安裝在電機(jī)座5下方，同時(shí)與豎直架3固定連接，旋轉(zhuǎn)滾筒10通過聯(lián)軸器6與第二電機(jī)4的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，落葉箱11通過螺栓固定安裝在豎直架3內(nèi)側(cè)。

1.3 收集裝置設(shè)計(jì)

收集裝置由出風(fēng)口1、風(fēng)扇2、防護(hù)網(wǎng)3、第三電機(jī)4、收集箱蓋5、收集箱6、落葉篩7和吸葉管8構(gòu)成，如圖4所示。收集箱蓋5中部開有通孔，第三電機(jī)4固定設(shè)置在收集箱蓋5上方，第三電機(jī)4的輸出軸穿過通孔與風(fēng)扇2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，防護(hù)網(wǎng)3固定設(shè)置于收集箱蓋5內(nèi)側(cè)，風(fēng)扇2放置于防護(hù)網(wǎng)3內(nèi)部，落葉篩7固定安裝在收集箱6內(nèi)部，吸葉管8一端固定設(shè)置在收集箱6的上部、另一端固定設(shè)置在采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)的落葉箱11底部，收集箱蓋5設(shè)置有出風(fēng)口1。

1-桁架；2-桁架連接梁；3-豎直架；4-第二電機(jī)；5-電機(jī)座；6-聯(lián)軸器；7-軸承；8-軸承座；9-電機(jī)支撐架；10-旋轉(zhuǎn)滾筒；11-落葉箱；12-采摘圓棒

2 對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)工作過程

對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)具體工作過程如下：圖1中的行走機(jī)構(gòu)1搭載采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)2和收集裝置3實(shí)現(xiàn)行走功能；圖3中的采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)左右兩側(cè)承對(duì)稱式分布，結(jié)構(gòu)組成相同，中間留有銀杏樹通道，銀杏樹進(jìn)入采摘通道，采摘圓棒12隨旋轉(zhuǎn)滾筒10旋轉(zhuǎn)工作，使銀杏葉在旋轉(zhuǎn)慣性力的作用下從樹干上脫落，可以完成銀杏葉一次性采摘工作，微調(diào)螺桿可調(diào)節(jié)采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)到地面距離，滿足不同樹齡的銀杏葉采摘工作，銀杏樹通道兩側(cè)各有一對(duì)旋轉(zhuǎn)滾筒10，通道兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)滾筒上的采摘圓棒12呈交錯(cuò)分布，擴(kuò)大與銀杏葉的接觸，采凈率高，左側(cè)旋轉(zhuǎn)滾筒10均為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)旋轉(zhuǎn)滾筒均為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，有利于將銀杏葉向下打落進(jìn)落葉箱；在圖4中，第三電機(jī)4工作，在第三電機(jī)4作用下銀杏葉會(huì)通過吸葉管8被抽送至收集箱6中，至此完成銀杏葉的采摘與收集工作。

1-出風(fēng)口；2-風(fēng)扇；3-防護(hù)網(wǎng)；4-第三電機(jī)；5-收集箱蓋；6-收集箱；7-落葉篩；8-吸葉管

3 結(jié)束語

為了提高矮化銀杏葉采摘的工作效率，減少人工勞動(dòng)成本，設(shè)計(jì)了一種對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和工作原理做了介紹。對(duì)輥式銀杏葉采摘機(jī)主要由行走機(jī)構(gòu)、采摘執(zhí)行機(jī)構(gòu)和收集裝置組成，整體結(jié)構(gòu)緊湊、操作性強(qiáng)、工作效率高。