[發明專利]一種變頻變幅激勵式振動采收裝置及其調幅與使用方法

有效

• 申請號: 202010796089.2
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112056092B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 付函;杜文迪;楊浩林;楊洲;李君;段潔利;王慰祖;金莫輝
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01D46/26
• 分類號: A01D46/26;B06B3/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種變頻變幅激勵式振動采收裝置，其特征在于：包括外殼、驅動組件、曲柄滑塊組件、調幅組件和帶可轉式U型卡頭的作動臂；其中，所述調幅組件包括可調電流源和磁流變阻尼器，所述驅動組件內置于外殼，所述曲柄滑塊組件內置于外殼中且其滑桿的一端伸出外殼，所述驅動組件與曲柄滑塊組件連接，由該驅動組件驅動曲柄滑塊組件動作，所述曲柄滑塊組件的滑桿伸出外殼的一端與調幅組件的磁流變阻尼器的一端連接，所述磁流變阻尼器的另一端與作動臂的一端連接，所述驅動組件產生的驅動力經曲柄滑塊組件和磁流變阻尼器傳遞到作動臂，所述作動臂的另一端安裝有可轉式U型卡頭，以適應不同方向生長的樹枝，將可轉式U型卡頭卡住果樹枝干后，根據實際需要采收果樹的情況來選定裝置的振動頻率與振幅的匹配模式，然后根據選定的振動頻率與振幅的匹配模式，調選可調電流源的電流輸出變化模式以及調節可調電流源的輸出電流大小，用于選擇裝置所需的振幅，所述磁流變阻尼器通過導線與可調電流源連接，通過調節可調電流源的輸出電流來控制磁流變阻尼器的阻尼力，從而調節采收裝置的振動幅度，電流輸出越大，磁流變阻尼器的阻尼力越大，磁流變阻尼器等效為剛性桿，采收裝置的輸出振幅相當于曲柄滑塊組件的振幅，而電流輸出越小，磁流變阻尼器的阻尼力越小，磁流變阻尼器等效為能量耗散元件，消耗的曲柄滑塊組件的振動能越多，故采收裝置的輸出振幅越小。

2.根據權利要求1所述的一種變頻變幅激勵式振動采收裝置，其特征在于：所述可調電流源內置有微處理器，用于控制輸出電流的變化模式，且其與外殼上的第一旋鈕開關和第三旋鈕開關電連接，由第一旋鈕開關調選可調電流源的電流輸出變化模式，并由第三旋鈕開關調節可調電流源的輸出電流大小。

3.根據權利要求1所述的一種變頻變幅激勵式振動采收裝置，其特征在于：所述驅動組件包括電池模塊、電機、小圓錐齒輪和大圓錐齒輪，所述電池模塊與電機電連接，為電機提供電力，所述電機與外殼上的第二旋鈕開關電連接，由第二旋鈕開關控制電機的啟動、停止和轉速，從而調節采收裝置的振動頻率，所述電機的輸出軸與小圓錐齒輪連接，通過輸出軸驅動小圓錐齒輪轉動，所述小圓錐齒輪與大圓錐齒輪嚙合，其軸線與大圓錐齒輪的軸線互相垂直。

4.根據權利要求1所述的一種變頻變幅激勵式振動采收裝置，其特征在于：所述曲柄滑塊組件包括偏心圓盤、連桿和滑桿，所述偏心圓盤安裝于外殼內部的套筒上，能夠在套筒上轉動，且其與大圓錐齒輪通過傳動軸連接，所述連桿的一端與偏心圓盤固連，其另一端與滑桿的一端鉸接，所述滑桿的另一端伸出外殼。

5.根據權利要求1所述的一種變頻變幅激勵式振動采收裝置，其特征在于：所述外殼上分別設有第一旋鈕開關、第二旋鈕開關、第三旋鈕開關和兩個把手。

6.根據權利要求5所述的一種變頻變幅激勵式振動采收裝置，其特征在于：所述外殼由上殼和下殼組成，所述上殼和下殼通過螺栓連接。

7.一種權利要求1至6任意一項所述變頻變幅激勵式振動采收裝置的調幅方法，其特征在于：該方法是通過調節可調電流源的輸出電流實現，所述可調電流源的輸出電流由微處理器中的程序控制，電流輸出的變化模式有無電流輸出、線性函數波形輸出、冪函數波形輸出、指數函數波形輸出和對數函數波形輸出中的一種或多種，電流輸出越大，所述磁流變阻尼器的阻尼力越大，磁流變阻尼器等效為剛性桿，采收裝置的輸出振幅相當于曲柄滑塊組件的振幅，而電流輸出越小，所述磁流變阻尼器的阻尼力越小，磁流變阻尼器等效為能量耗散元件，消耗的曲柄滑塊組件的振動能越多，故采收裝置的輸出振幅越小。