[發(fā)明專利]利用高速氣流采摘枸杞的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410031515.8
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103749088A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 王金鵬;周宏平;韓江;潘四普;黃雅杰
• 申請（專利權）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: A01D46/00
• 分類號: A01D46/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

技術領域

本技術涉及利用高速氣流采摘枸杞的裝置。?

背景技術

枸杞是我國西北地區(qū)大量種植的一種經(jīng)濟作物。在枸杞每年的成熟季節(jié)，僅寧夏回族自治區(qū)一個區(qū)，都要聘請數(shù)萬的外來工人，手工采摘枸杞，勞動強度大，效率低，枸杞的采摘成本達到1.3～1.5元/斤。而現(xiàn)有的枸杞半機械化采摘技術（如技術專利申請公開號CN101167419，CN101326879），主要是通過電機帶動曲柄連桿機構帶動“山”字形或“梳齒”形的采果頭直接搖動枸杞果樹的某一個枝條，使得成熟的枸杞果實與枝條脫離。這種方法需要工人雙手配合，圍著約1.5米高的枸杞樹轉一圈，對枸杞枝條逐一操作。這種方法未能大幅提高枸杞的采摘效率，未能實現(xiàn)大幅降低枸杞的采摘成本。因此，快速發(fā)展的大規(guī)模枸杞種植產業(yè)迫切需要一種高效的全機械化的枸杞采摘機械。?

發(fā)明內容

本技術提供了一種結構簡單、操作方便、采摘效率高的利用高速氣流采摘枸杞的裝置。?

本技術的利用高速氣流采摘枸杞的裝置，它具有機架，機架上設置有與壓縮氣體源相通、用于噴出高速氣流的噴出管路；高速氣流流速為12.8～20m/s。?

本技術的有益效果：本技術是利用高速氣流采摘枸杞的方法，利用高速氣流對枸杞吹，使得成熟枸杞果實從果樹的枝條上脫落。本技術采用高速氣流對枸杞吹，方法簡單有效，采摘效率高。?

高速氣流流速為12.8～20m/s，高速氣流對果實的向下的作用下為1.39g～3g。對于枸杞的生長特性，青果的果柄結合力較大，而當果實成熟的時候，其果柄結合力急劇下降為2g左右，且平均長度、寬徑由1.15cm、0.51cm增加到1.84cm、0.93cm，裸果單重平均由0.127g增加到0.6g。風力的計算公式為?，其中為空氣密度，S為迎風面積（果實的長度*寬徑），v為空氣流速，取空氣的密度為1.2kg/m³。假定果柄結合力為2g，考慮到裸果自身的重量0.6g，果實受到的氣流向下的吹力≥1.4g即可，據(jù)此推算出空氣流速v約為12.8m/s。考慮到枸杞果樹的樹冠半徑為750mm，高速氣流從樹冠的外周吹到樹冠中心處流速會變小，當樹冠中心處氣流流速為12.8m/s時，樹冠的外周處氣流流速約為20m/s，在樹冠外周處的果實受到的向下的吹力約為3g。成熟的枸杞果實的體積更大，重量更大，因而同樣的氣流速度下受到的風力更大，而其自身的重量也比青果大很多，在恰好可以使成熟的枸杞果實果柄脫離的風速情況下，青果和花朵直接被吹落的可能性很小，從而更進一步降低了氣流對青果或者花朵的傷害。?

上述的利用高速氣流采摘枸杞的裝置，在機架上設置有滑桿，在滑桿上設置有可以沿著滑桿滑動同時又可以相對于滑桿擺動的噴嘴，噴嘴與噴出管路出口相連通。噴嘴同滑桿的連接結構可以有多種多樣，例如噴嘴設置噴嘴座上，在噴嘴座上設置有帶動噴嘴相對于滑桿擺動的擺動驅動裝置，在噴嘴座上設置有帶動噴嘴座相對于滑桿滑動的滑動驅動裝置，只要能夠實現(xiàn)噴嘴相對于滑桿滑動和擺動即可。一般情況下，枸杞是分批次成熟的，噴嘴能夠沿著滑桿上下滑動以調節(jié)噴嘴的位置，使得高速氣流有針對性地吹向成熟的枸杞果實，盡可能避免直接吹向青果和花朵。噴嘴的擺動，能夠改變氣流方向，使得枸杞果實相對于枝條擺動，更利于枸杞的脫落。?

上述的利用高速氣流采摘枸杞的裝置，所述滑桿有兩根,左右對稱的設置在機架的左右側；機架下部具有兩組驅動機架行走的行走機構，行走機構以滑桿的對稱軸對稱。采摘時，滑桿在果樹的兩側（環(huán)繞樹冠），行走機構驅動本枸杞采摘裝置在地面上沿著一行行果樹的軸線移動，滑桿的對稱軸基本與一行行果樹的軸線重合；即可快速完成對每一行果樹中的每一株果樹的連續(xù)采摘，大幅提高采摘效率。?

上述的利用高速氣流采摘枸杞的裝置，噴嘴設置在噴嘴座上，噴嘴座可以沿著滑桿滑動同時又可以相對于滑桿擺動的設置在滑桿上，套筒滑動設置在滑桿上；滑臺在平行于滑桿的方向上滑動的設置在機架上，滑臺與驅動滑臺相對于機架移動的滑臺驅動機構相連；套筒和滑臺固連；噴嘴座與設置在滑臺上的、用于驅動噴嘴座繞滑桿擺動的噴嘴座擺動機構相連。工作時，滑臺驅動機構動作，帶動滑臺相對于機架移動，由于套筒和滑臺固連，套筒就沿著滑桿移動，這樣，套筒就帶動噴嘴座沿滑桿移動；同時，噴嘴座擺動機構動作，帶動噴嘴座繞滑桿軸線擺動。因此，噴嘴座和噴嘴座上的噴嘴同時實現(xiàn)了沿滑桿的移動和繞滑桿的擺動。該利用高速氣流采摘枸杞的裝置有效地把各種機構有機結合起來，實現(xiàn)了復雜的運動。?