电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器设计与试验

摘 要 ：油 茶 果 机 械 化 采 摘 是 目前 亟 待 解 决 的 难 题 ，其 中 花 苞 损 伤 又 成 为 机 械 采 摘 难 以克 服 的 问题 。设 计 了 一 种 电 动胶 辊旋 转 式 油 茶 果 采 摘 执 行 器 ，分 析 了胶 辊 机 构 采 摘 油 茶 果 的 过 程 和 原 理 ，得 到 了油 茶 果 碰 撞 脱 落 的 临 界 条 件 。 通 过 对 采 摘 头 回转 架 组 件 参 数 设 计 ，确 定 了 回转 架 组 件 上 对 辊 间 距 有 效 调 节 范 围 为 ２０～６５ ｍｍ，初 步 拟 定 回 转 架 转 速 范 围 为 ２０—４０ ｒ／ｍｉｎ。 在 江 西 农 业 大 学 油 茶 林 进 行 了 油 茶 果 采 摘 试 验 ，并 对 电 动 胶 辊 旋 转 式 油 茶 果 采 摘 执 行 器 作业 中 油 茶 花 苞 损 伤 进 行 了研 究 。结 果 表 明 ：当 胶 辊 直 径 为 ３０ ｍｉｌｌ，间 距 为 ２５ Ｉｌｌｍ，胶 辊 旋 转 速 度 为 ３０ ｒ／ｒ ａｉｎ，胶 辊 线 速 度 为 ０．８３３ ｍ／ｓ时 ，直 径 大 于 ２５ Ｉｎｎ 的 油 茶 果 能 全 部 被 采 摘 ，漏 采 率 为 １３．６％ ，且 未 开 的花 苞 未见 明 显 损 伤 。 关 键 词 ：油 茶 果 ；采 摘 ；电动 ；执 行 机 构 中 图 分 类 号 ：￥２２５．９３ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０００．１２９８（２０１８）０９—０ｌ１５．Ｏ７
Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｗｉｎｇｉｎｇ ｓｔｒｕｔ ｏｆ ｐｉｃｋｉｎｇ ｈｅａｄ，ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ ｒａｎｇｅ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ ｏｆ ｓｗｉｎｇｉｎｇ ｓｔｒｕｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｓ ｆｒｏｍ ２０ ｍｍ ｔｏ ６５ ｍｍ ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｌｉｍ ｉｎａｒｙ ｒｏｔａｔｅ ｓｐｅｅｄ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｒｏｍ ２０ ｒ／ｍ ｉｎ ｔｏ ４０ ｒ／ｍｉｎ． Ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｃａｍｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｉｔｓ ｂｕｄ ｄａｍ ａｇｉｎｇ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｍｅｌｌｉａ ｆｏｒｅｓｔ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｗａｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｓ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ３０ ｍｍ ，ｔｈｅ ｒｏｔａｔｅ ｓｐｅｅｄ ｗａｓ ３０ ｒ／ｍ ｉｎ， ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｗａｓ ０．８３３ ｍ／ｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｇａｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｕｐ ａｎｄ ｄｏｗｎ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ２５ ｍ ｍ ，ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ａｂｏｖｅ ２５ ｍｍ ｃａｎ ｂｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｄ ｂｙ ｒｏｔａｔｅ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ， ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｃａｍｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｂｒａｎｃｈｅｓ ｗａｓ １ ３．６％ ． Ｗ ｈａｔ’Ｓ ｍｏｒｅ． ｔｈｅ ｄａｍ ａｇｅ ｏｆ ｕｎｏｐｅｎｅｄ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｂｕｄ ｗａｓ ｂａｒｅ， ｗｈｉｃｈ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ｍ ａｃｈｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃａｍｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ； ｐｉｃｋｉｎｇ； ｍｏｔｏｒ－ｄｒｉｖｅｎ； ａｃｔｕａｔｏｒ
２ ０ １ ８年９月
农 业 机 械 学 报
ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—１２９８．２０１８．０９．０１３
第４９卷第９期
Байду номын сангаас
电动胶 辊 旋 转 式 油 茶 果 采摘 执行 器 设 计 与 试 验
饶 洪辉 张 立 勇 黄 登 异 陈 斌 刘 木 华
（江 西 农 业 大 学 工 学 院 ，南 昌 ３３００４５）
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ｍ ｏｔｏｒ—ｄｒｉｖｅｎ Ｐｉｃｋｉｎｇ Ａｃｔｕａｔｏｒ ｏｆ Ｃａｍ ｅｌｌｉａ Ｆｒｕｉｔ ｗ ｉｔｈ Ｒ ｏｔａｔｅ Ｒ ｕｂｂｅｒ Ｒ ｏｉｌｅｒ
ＲＡＯ Ｈｏｎｇｈｕｉ ＺＨ ＡＮＧ Ｌｉｙｏｎｇ Ｈ ＵＡＮＧ Ｄｅｎｇｓｈｅｎｇ ＣＨＥＮ Ｂｉｎ ＬＩＵ Ｍ ｕｈｕａ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００４５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉＳ ａ ｄｉｌｅｍ ｍａ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｉｃｋｉｎｇ ｍ ｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｍｅｌｌｉａ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｂｕｄ ｄａｍ ａｇｅ ｉＳ ａ ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ． Ａ ｍｏｔｏｒ．ｄｒｉｖｅｎ ｐｉｃｋｉｎｇ ａｃｔｕａｔｏｒ ｏｆ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ｗｉｔｈ ｒｏｔａｔｅ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｃａｍ ｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ｂｙ ｒｏｔａｔｅ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｍｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｒｏｔａｔｅ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｓｕｍ ｍａｒｉｚｅｄ ａｓ ｃｏｎｔａｃｔ，ｉｍ ｐａｃｔ ａｎｄ ａｂｓｃｉｓｓｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃａｍｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ｂｙ ｒｏｔａｔｅ ｒｕｂｂｅｒ ｒｏｌｌｅｒ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｗｈｉｃｈ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｒｉｖｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｍｅｌｌｉａ ｆｒｕｉｔ’Ｓ ｆａｌｌｉｎｇ ｏｆ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．