董淑婧　王浩民

摘 要 本文具體介紹了冬棗采摘機的工作原理，對其中的重要組成部分作了詳細的說明。所設(shè)計的冬棗采摘機與市場上賣的相比性能上有很大的提高。

關(guān)鍵詞 冬棗 采摘機 設(shè)計

中圖分類號：S23 文獻標識碼：A

0引言

冬棗是我國特有的名優(yōu)果品，冬棗的營養(yǎng)豐富，尤其是維生素C含量非常高，是橘子的13倍，蘋果、香蕉的60—80倍，被人們稱為“活維生素C丸”。另一方面，冬棗有很強的藥用價值，中醫(yī)認為它可以“養(yǎng)神，平胃氣”?，F(xiàn)代醫(yī)學則證明，冬棗有保護肝臟的作用。其中富含一種叫環(huán)磷酸腺苷的物質(zhì)，對冠心病的治療有很大的幫助。

但是由于冬棗是典型的晚熟鮮食品種，所以脆熟期是其采收的最佳時期。冬棗采摘機就是根據(jù)冬棗的生長情況及冬棗的性狀特征，基于機械理論的基本知識，設(shè)計出適于冬棗的采摘機具，提高采摘工作效率。

1工作原理

冬棗采摘機主要由傳動部分、張緊部分和控制部分組成。如下圖所示。

1.1傳動部分

在整個采摘機中，傳動部分是最重要的，是整個機器的靈魂。連擺在長竿與把手之間的彈簧用于固定把手在竿上的位置。目的是為了讓把手在沒有足夠大小的外力作用時能待在固定的位置上。此彈簧用市場上最普通最常見的彈簧即可。因為此采摘機的使用者可以根據(jù)自己手臂的長短、自己的習慣適當?shù)母膭影咽值奈恢?。因此該裝置對此處彈簧沒有嚴格的要求，（建議用5cm左右，彈性較小的即可）。使用壽命由使用者根據(jù)實際情況而定。更換也十分簡單，手動就可將其拆下，換上新的彈簧即可。

1.2張緊部分

張緊部分由1個把手、2個定滑輪、1個動滑輪、1個滾軸、一根細長繩和一個彈簧組成。把手由三角形的兩個直角邊組成短邊桿長5cm，長邊桿長15cm，在長桿上距直角5cm 處打通一小洞作為連接采摘桿用。在直角處裝一掛鉤用于鉤掛彈簧。在把手的短桿頂端處裝一個滑輪用于與細繩的接觸。定滑輪安裝在長桿上，作為固定細繩用。動滑輪安裝在把手短桿的頂端處作為把手作用細繩的樞紐。滾軸裝在長桿上用來固定把手。細長繩貫穿于整個裝置主要起連接備個部件作用。彈簧連接于把手和長桿之間主要起固定把手的作用，使把手不會亂動。

1.3圓盤

圓盤的實際尺寸設(shè)計為d=6cm，從圓盤的外邊向內(nèi)延伸1cm 為羅紋狀，為的是圓盤與蝸桿相嚙合形成渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)。將電動機的轉(zhuǎn)動軸插到蝸桿中并固定，這樣當圓盤與蝸桿嚙合而且電動機轉(zhuǎn)動時，圓盤也將隨之轉(zhuǎn)動。這樣設(shè)計是為了減慢圓盤的轉(zhuǎn)速。因為電動機的轉(zhuǎn)速會很快，如果讓電動機直接帶動圓盤，圓盤的轉(zhuǎn)速也會很快而且容易出現(xiàn)危險。

1.4剪刀

采摘機所需要的剪刀類型就是市場上很容易買到的園林高校剪。當然還要在剪刀片的下方裝上一個口袋來接摘下來的果實。但是根據(jù)實際考慮，由于采捕的是冬棗，不需要這么大的剪刀和彈力這么大的彈簧，所以所需要的剪刀的大小為市場上所賣的二分之-即可滿足需求了。這樣剪刀的活動刀片的刀把長度為10cm （從刀片的固定點到接繩點的距離）， 彈簧長5cm，彈簧的拉力在30牛左右，剪刀從張開到完全閉合需要細繩運動8cm，因此需要彈簧最少能伸長5cm。

2控制部分

PLC主要有歐姆龍公司推出的一款小型高性能CP1H。該PLC具有體積小，功能多等優(yōu)勢，主要用于工業(yè)控制領(lǐng)域?？紤]到采摘實際情況裝置利用PLC控制電動機的開關(guān)，并根據(jù)實際裁剪情況分檔位，從而來控制剪刀裁剪快慢緩和。按鈕放在手持桿的部分方便操作，PLC模塊按放在遠離電機的桿底部，防止電機干擾運行。按鈕部分設(shè)置在手持的地方。所需的電瓶也是很容易買到的普通電瓶，就用電動車上所用的電瓶就可以。其大小為180mm？5mm？70mm，輸出電壓為48V。

3結(jié)論

所設(shè)計的采摘機與市面上的采摘器相比，性能上有很大的提高。把剪刀換成了性能更好的高枝剪刀；利用蝸輪蝸桿來限制轉(zhuǎn)速；采用電動機帶動細繩省時省力；采摘桿的長度可以調(diào)節(jié)細繩的長度也可以調(diào)節(jié)，不需要梯子、凳子等輔助登高工具；利用PLC控制電動機的開關(guān)，并根據(jù)實際裁剪情況分檔位，從而來控制剪刀裁剪快慢緩和。

基金項目：2017年大連科技學院大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，項目編號：201713207000060。

參考文獻

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[3] 黎桂坤，王仁才.不同采收時期對南方冬棗貯藏性能的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2013（06）.