冬枣采摘机设计

董淑婧　王浩民

摘 要 本文具体介绍了冬枣采摘机的工作原理，对其中的重要组成部分作了详细的说明。所设计的冬枣采摘机与市场上卖的相比性能上有很大的提高。

关键词 冬枣 采摘机 设计

中图分类号：S23 文献标识码：A

0引言

冬枣是我国特有的名优果品，冬枣的营养丰富，尤其是维生素C含量非常高，是橘子的13倍，苹果、香蕉的60—80倍，被人们称为“活维生素C丸”。另一方面，冬枣有很强的药用价值，中医认为它可以“养神，平胃气”。现代医学则证明，冬枣有保护肝脏的作用。其中富含一种叫环磷酸腺苷的物质，对冠心病的治疗有很大的帮助。

但是由于冬枣是典型的晚熟鲜食品种，所以脆熟期是其采收的最佳时期。冬枣采摘机就是根据冬枣的生长情况及冬枣的性状特征，基于机械理论的基本知识，设计出适于冬枣的采摘机具，提高采摘工作效率。

1工作原理

冬枣采摘机主要由传动部分、张紧部分和控制部分组成。如下图所示。

1.1传动部分

在整个采摘机中，传动部分是最重要的，是整个机器的灵魂。连摆在长竿与把手之间的弹簧用于固定把手在竿上的位置。目的是为了让把手在没有足够大小的外力作用时能待在固定的位置上。此弹簧用市场上最普通最常见的弹簧即可。因为此采摘机的使用者可以根据自己手臂的长短、自己的习惯适当的改动把手的位置。因此该装置对此处弹簧没有严格的要求，（建议用5cm左右，弹性较小的即可）。使用寿命由使用者根据实际情况而定。更换也十分简单，手动就可将其拆下，换上新的弹簧即可。

1.2张紧部分

张紧部分由1个把手、2个定滑轮、1个动滑轮、1个滚轴、一根细长绳和一个弹簧组成。把手由三角形的两个直角边组成短边杆长5cm，长边杆长15cm，在长杆上距直角5cm 处打通一小洞作为连接采摘杆用。在直角处装一挂钩用于钩挂弹簧。在把手的短杆顶端处装一个滑轮用于与细绳的接触。定滑轮安装在长杆上，作为固定细绳用。动滑轮安装在把手短杆的顶端处作为把手作用细绳的枢纽。滚轴装在长杆上用来固定把手。细长绳贯穿于整个装置主要起连接备个部件作用。弹簧连接于把手和长杆之间主要起固定把手的作用，使把手不会乱动。

1.3圓盘

圆盘的实际尺寸设计为d=6cm，从圆盘的外边向内延伸1cm 为罗纹状，为的是圆盘与蜗杆相啮合形成涡轮蜗杆结构。将电动机的转动轴插到蜗杆中并固定，这样当圆盘与蜗杆啮合而且电动机转动时，圆盘也将随之转动。这样设计是为了减慢圆盘的转速。因为电动机的转速会很快，如果让电动机直接带动圆盘，圆盘的转速也会很快而且容易出现危险。

1.4剪刀

采摘机所需要的剪刀类型就是市场上很容易买到的园林高校剪。当然还要在剪刀片的下方装上一个口袋来接摘下来的果实。但是根据实际考虑，由于采捕的是冬枣，不需要这么大的剪刀和弹力这么大的弹簧，所以所需要的剪刀的大小为市场上所卖的二分之-即可满足需求了。这样剪刀的活动刀片的刀把长度为10cm （从刀片的固定点到接绳点的距离）， 弹簧长5cm，弹簧的拉力在30牛左右，剪刀从张开到完全闭合需要细绳运动8cm，因此需要弹簧最少能伸长5cm。

2控制部分

PLC主要有欧姆龙公司推出的一款小型高性能CP1H。该PLC具有体积小，功能多等优势，主要用于工业控制领域。考虑到采摘实际情况装置利用PLC控制电动机的开关，并根据实际裁剪情况分档位，从而来控制剪刀裁剪快慢缓和。按钮放在手持杆的部分方便操作，PLC模块按放在远离电机的杆底部，防止电机干扰运行。按钮部分设置在手持的地方。所需的电瓶也是很容易买到的普通电瓶，就用电动车上所用的电瓶就可以。其大小为180mm？5mm？70mm，输出电压为48V。

3结论

所设计的采摘机与市面上的采摘器相比，性能上有很大的提高。把剪刀换成了性能更好的高枝剪刀；利用蜗轮蜗杆来限制转速；采用电动机带动细绳省时省力；采摘杆的长度可以调节细绳的长度也可以调节，不需要梯子、凳子等辅助登高工具；利用PLC控制电动机的开关，并根据实际裁剪情况分档位，从而来控制剪刀裁剪快慢缓和。

基金项目：2017年大连科技学院大学生创新创业训练计划项目，项目编号：201713207000060。

参考文献

[1] 郝连君，张庆辉.冬枣采摘和贮藏技术[J].现代农业科技，2005（11）.

[2] 姚珠寿.冬枣采收后的秋冬季管理[J].农村新技术，2017（10）.

[3] 黎桂坤，王仁才.不同采收时期对南方冬枣贮藏性能的影响[J].湖南农业科学，2013（06）.