伸缩式银杏叶采摘器的设计

杨登杰，张存猛，朱代根，杨灿宇，陈 琴

(西南林业大学机械与交通学院，云南 昆明 655024)



研究与设计

伸缩式银杏叶采摘器的设计

杨登杰，张存猛，朱代根*，杨灿宇，陈 琴

(西南林业大学机械与交通学院，云南 昆明 655024)

银杏树是一种古老的植物，在我国分布广泛，银杏叶具有极高的药用价值，对许多疾病的治疗具有积极的作用。目前银杏叶采摘机械很少，人工采摘不仅效率低，浪费严重，而且危险系数高。为解决银杏叶采摘问题，设计了这种伸缩式银杏叶采摘器，其根据平面机构原理对银杏叶进行采摘，再由储叶器收集采摘下的银杏叶，该伸缩式银杏叶采摘器结构简单，操作方便。

伸缩杆；支撑杆；采摘器；储叶器

银杏树又称白果树，属裸子植物，银杏叶为银杏科植物银杏的干燥叶，有较高的药用价值[1]。银杏叶的开发利用始于20世纪30年代，研究发现，银杏叶还有较高的营养成分，内含蛋白质、糖、维生素等，银杏叶中的蛋白质可以和大豆中的蛋白质相媲美，是一种很好的食品添加剂[2]，对银杏叶化学成分最早开始研究的学者是中西香儿，在20世纪20年代他们就从中分离出了多种黄酮类物质[3]。

科学采摘银杏叶对保持银杏叶的质量有至关重要的作用，银杏黄酮是治疗心脑血管疾病的良药。采摘银杏叶，再从中提取出银杏黄酮是目前获得银杏黄酮的主要途径，每年的10月份是银杏叶黄酮含量最高的季节，所以应集中在此时间内进行银杏叶的采摘[4]。

银杏叶虽具有很高的药用价值，但长期以来缺乏有效的采摘机械，我国大部分地区仍使用竹竿敲打的方式采摘，这种采摘方法不仅效率低，还容易出现采摘事故，而且对母树的伤害也非常大[5]。当前已有的专利产品虽在一定程度上提高了银杏叶的采摘效率，但缺乏收集装置，采摘下的银杏叶仍需人工收集[6-8]。为解决银杏叶的采摘问题，提高采摘率，降低劳动强度，设计了这种伸缩式银杏叶采摘器。

1 采摘器的工作原理

伸缩式银杏叶采摘器结构如图1所示，其利用的是平面连杆机构的原理，由推杆控制伸缩筒内的支撑杆进行折叠运动，同时控制采摘器的张合对银杏叶进行采摘。采摘时无需人工拉拽，采摘人员只需一手控制采摘筒，一手控制推杆，利用支撑杆的折叠和采摘器的张合便可将银杏叶和银杏树枝分离，分离后的银杏叶依靠重力落入储叶器中，储叶器装满后可将银杏叶送至收集处，然后再继续采摘。

图1 伸缩式银杏叶采摘器结构1.活动连接点；2、7.伸缩杆；3.采摘筒；4.推杆；5、6.固定支撑杆；8.支撑杆；9.采摘器；10.储叶器

2 采摘器各部分设计

2.1 采摘部分设计

采摘器的采摘部分结构如图2所示，其主要由推杆、采摘筒、伸缩杆、支撑杆和采摘器构成，采摘筒内的固定支撑杆和采摘筒为固定连接，主要作用是对伸缩杆起支撑作用，同时把伸缩杆的活动范围限制在采摘筒内。推杆和采摘筒之间采用活动连接，推杆可以围绕连接点在采摘筒内做推拉运动。

图2 采摘部分结构

伸缩杆与支撑杆的连接全部采用活动连接，当推杆向外拉时，支撑杆在连杆作用下伸张，此时伸缩杆之间的距离变小，伸缩杆便在固定支撑杆上做上下运动，伸缩杆在支撑杆的带动下伸长，采摘器开始闭合，慢慢地扣紧银杏树枝。推杆向前推，支撑杆折叠，银杏叶和银杏树枝分离，在此过程中随着采摘器处银杏叶的增多，采摘器在支撑杆的带动下逐渐张开，以确保采摘下来银杏叶的完整性。

2.2 储叶部分设计

储叶器和采摘筒之间的连接如图3所示，储叶器位于采摘筒的下方，两者之间为固定连接，储叶器呈半圆形，且和采摘筒同心。储叶器的一端没有遮挡物，便于银杏叶倒出。储叶器不仅收集采摘下的银杏叶，而且还为采摘器的采摘起导向作用。采摘时，由于伸缩杆处于折叠状态，可以把储叶筒的左端对准要采摘的银杏叶，之后用推杆控制采摘器进行采摘。

图3 采摘筒和储叶器的连接

3 小结

伸缩式银杏叶采摘器将采摘和收集合并为一个工作过程，利用平面连杆机构的原理进行采摘，在一定程度上减轻了操作人员的劳动强度。本设计操作简便，结构简单，成本较低，具有广阔的应用前景。

[1] 王浴生，邓文龙，薛春生.中药药理与应用[M].2版.北京：人民卫生出版社，2000.

[2] 何健.银杏叶的研究进展[J].中国药房，2011，22(15)：1434-1436.

[3] 王飞娟.银杏叶中黄酮化合物的研究进展[J].西北药学杂志，2010(2)：155-156.

[4] 孙宏，雪梅.银杏果叶的科学采摘方法[J].科技致富向导，1997(9)：43-44.

[5] 姚建林.银杏叶采收和银杏树的保护[J].安徽林业，1997(2)：17-17.

[6] 唐本兴.银杏叶采摘器：中国，CN201220606750.X[P].2013-05-15.

[7] 郭志越，王伟，庄煜，等.基于SolidWorks的农业信息采集系统设计[J].森林工程，2015，31(4)：92-97.

[8] 雷倩，杨永发.便携式变径球形刺梨采摘器的设计[J].林业机械与木工设备，2017，47(3)：26-28.

(责任编辑 张雅芳)

Design of A Telescopic Ginkgo Biloba Picker

YANG Deng-jie，ZHANG Cun-meng，ZHU Dai-gen*，YANG Can-yu，CHEN Qin

(College of Mechanical and Transportation，Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 655024，China)

Ginkgo trees are ancient plants，widely distributed in China，and ginkgo leaves have a extremely high medicinal value，with a positive role in the treatment of many diseases.Currently，there is little Ginkgo Biloba picking machinery，and manual picking involves low efficiency，easy waste and high danger coefficient.In order to solve the Ginkgo Biloba picking issue，a telescopic Ginkgo Biloba picker is designed for picking Ginkgo Biloba based on its plane mechanism principle，with a leaf storing device to collect the ginkgo leaves picked.This telescopic Ginkgo Biloba picker features a simple structure and easy operation.

telescopic rod；support rod；picker；leaf storing device

2017-04-13

西南林业大学科技创新基金项目(K16011)

杨登杰(1993- )，男，山东临沂人，硕士研究生，研究方向为农林业机械化，E-mail：1579348629@qq.com。

*通讯作者：朱代根(1979-),男,云南昆明人，副教授，硕士研究生导师，硕士，主要从事机械设计及原理的教学和科研工作，E-mail：84080561@qq.com。