基于平面運動的釀酒葡萄采收裝置設(shè)計與試驗*

朱興亮，袁盼盼，尤佳，韓長杰

(新疆農(nóng)業(yè)大學機電工程學院，烏魯木齊市，830052)

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釀酒葡萄廣泛分布于世界各地[1]，我國釀酒葡萄面積逐年擴大，已成為世界第二大釀酒葡萄種植區(qū)[2]。截止2019年，新疆釀酒葡萄種植面積高達46.7 khm2，約占全國種植面積的1/4，已成為我國優(yōu)質(zhì)葡萄主產(chǎn)區(qū)[3]。目前，新疆釀酒葡萄采收作業(yè)完全依靠人工，費用占比高達50%[4]；而國外釀酒葡萄主產(chǎn)區(qū)已基本實現(xiàn)機械化采收[5]，但由于自然條件差異，國內(nèi)外釀酒葡萄樹形相差較大，新疆葡萄植株相較于國外樹形松散、枝干較細，國外收獲機械無法適用，易造成枝條和果粒損傷[6-7]。因此，亟需開發(fā)適用于新疆釀酒葡萄種植模式的采收機械。

國內(nèi)外等漿果(如藍莓、黑加侖、葡萄等)采收主要采用振動形式[8-11]，利用振動發(fā)生器振動果樹，并傳遞至果實，結(jié)合質(zhì)量分布差異，使果實產(chǎn)生較大的變速變向運動，克服果實與果梗連接力，使其連接處變形至斷裂，實現(xiàn)果實采收；釀酒葡萄主要利用振動傳遞實現(xiàn)果粒采收[12-14]。Roger等[15-16]設(shè)計基于曲柄搖桿機構(gòu)以及伺服液壓的振動發(fā)生器，交替驅(qū)動交錯對稱肋條實現(xiàn)葡萄進行振動采收；Caprara[17]、Baisan[18]以偏心搖桿機構(gòu)作為振動發(fā)生器，驅(qū)動兩排撓性肋條擊打葡萄藤蔓實現(xiàn)葡萄果粒采收；Orlando等[19]利用對稱鋼軌振動釀酒葡萄主干，實現(xiàn)葡萄采收。因國外收獲機械不適用于新疆釀酒葡萄采收作業(yè)，國內(nèi)學者從新疆葡萄種植模式入手，開展了眾多研究。袁盼盼等[20-21]以曲柄搖桿機構(gòu)作為振動發(fā)生器，利用連桿產(chǎn)生的平面運動驅(qū)動肋條運動，實現(xiàn)葡萄采收。……