JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 設 計 題目：氣吸式油茶果采摘機構設計 學 院： 工學院 姓 名： 丁博文 學 號： 20100969 專 業(yè)： 農業(yè)機械化及其自動化 班 級： 農機 1001 班 指導教師： 饒洪輝 職 稱： 副教授 2014 年 05 月 目錄 摘 要 .1 Abstract .2 1 緒論 .3 1.1 氣吸式油茶果實采摘機構的技術背景 .3 2 氣吸式油茶果實采摘機械原理 .4 2.1 氣吸式油茶果實采摘機械原理分析 4 2.1.1 果實采摘方式的選擇 4 2.1.2 氣吸式油茶果實采摘機械原理簡述 .4 2.2 氣吸式油茶果采摘機械裝配圖分析 .5 2.2.1 氣吸式油茶果實采摘機械總裝配圖 .5 2.2.2 氣吸式油茶果實采摘機械三維裝配圖： .5 3.氣吸式油茶果采摘機構部裝圖 .6 3.1 氣吸式油茶采摘機構頭部部裝圖： 6 3.2 氣吸式油茶果實采摘機械可伸縮機構、拉桿組件裝配圖及其三維圖： 7 3.3 電動機的選型 10 4. 氣吸式油茶果實采摘機構前景及總結 .12 4.1 氣吸式油茶果實采摘產品前景 .12 4.2 氣吸式油茶果實采摘機械總結 13 參 考 文 獻 .14 致 謝 .15 0 摘 要 本課題運用制圖軟件對油茶果實采摘器進行機構設計，便攜式采摘機械是一種為 解決人們采摘高處果實難而創(chuàng)新設計的工具。包括采摘機構、可伸縮桿機構、真空負 壓裝置、電機正反轉復位機構和齒輪傳動機構并用 Pro/e 軟件繪制了機構的三維圖以 助理解。便攜式油茶果實采摘機構主要采用了齒輪傳動機構和鋁合金管可伸縮機構， 采摘高度范圍、省力、伸縮長短均可調節(jié)，采摘較靈活效率高，不會對枝條和花蕾造 成傷害，鋁合金管可伸縮機構又使其質量較輕，便于攜帶，經投產和改進后可望解決 農民朋友油茶及直徑相近果實的采摘難題，市場前景廣闊。 關鍵詞：油茶果實；采摘；便攜式；氣吸式 1 Abstract This subject is to use mapping software fruit picking heads was camellia mechanism design, picking machinery is a portable solution for people picking fruit difficult and innovative design height of tools. Including: picking institutions, clamping device and manual control wire cable for dynamic force, cylindrical compression spring collection agencies reset. Make casting 3d drawing using Pro/e software to simulate the best Angle picking, avoid the fruit size limits, picking height range can be adjusted, picking a flexible, high efficiency, easy to carry, solve the problem, picking fruit market prospect. Key words: Camellia fruit ；picking; Portable; design 2 1 緒論 1.1氣吸式油茶果實采摘機構的技術背景 我國是一個油茶種植大國，全國 14 個油茶主產省區(qū)現有 2.6 億畝宜林地（江西、 湖南兩省分布最多） ，其中相當一部分適宜種植油茶。目前油茶果實采摘方式主要為手 工作業(yè)，由于油茶樹形或地形原因，果農不得不爬上樹上或用鉤子輔助采收，效率較 低且勞神費時，同時還存在安全隱患。 在龐大而迫切的需求量面前，我國一直未能解決油茶果實采摘機械化的難題，油茶 果采摘機的研制才剛剛起步，在國外雖早有油茶果采摘機械問世，自動化程度和工作 效率也較高，但其機構的復雜性和成本門檻是我國果農較難跨越的，可謂舶來品不符 合我國國情。 1.2氣吸式油茶果實采摘機構的作用 采用半機械化的便攜式油茶采摘機可以輕巧靈活地采摘油茶果實，效率也比手工 直接采摘更高。具體體現在以下三個方面：1.動力方面，便攜式油茶果實采收機構無 需用力，只需一個開關自動完成采摘；2.實用性方面，本機構適用于低、中、高不同 高度的油茶樹果實的采摘并且攜帶方便；3.經濟性方面，制造工藝簡單，成本低廉， 性價比高，便于推廣。 3 2 氣吸式油茶果實采摘機械原理 2.1氣吸式油茶果實采摘機械原理分析 2.1.1 果實采摘方式的選擇 要實現果實采摘，可以根據原理分為吸附式、剪切式、抓拉式等類型，其特點比較 如表 1 所示。 表 1 各類不同工作原理的采摘機構及特點 類型 優(yōu)點 缺點 氣吸式 定位要求低、動作靈敏 需要配備真空形成裝置，笨重不方便攜帶， 造價較高。 剪切式 結構簡單，操作方便，對果實和枝 條的傷害較小 定位要求高，效率較低，不方便收集。 抓拉式 結構簡單、操作方便、效率高 對枝條和花蕾傷害稍大 通過對油茶樹性狀研究，發(fā)現油茶樹枝條比較脆，花蕾和果實連接較為緊密，綜合 比較之后，采用氣吸式采摘原理進行設計較為合適。 2.1.2 氣吸式油茶果實采摘機械原理簡述 如下所示的機構裝配圖，油茶果實采摘機械頭部總體分為兩個部分。即采摘部分和 可伸縮部分，采摘部分和可伸縮部分詳見后面的采摘和可伸縮部分原理說明。 首先，采摘部分由錐形采摘頭、齒輪、齒輪軸、連接體、軸承、等零件組成,并通 過鉚釘固定在伸縮桿部件 1 上，可伸縮部分由鋁合金空心管 1、2、3，套 1、2、 ，對應 的套的螺母組成，動力部分由電機、齒輪軸、聯軸器組成。當機構的頭部觸到油茶果 實時，通過風機產生負壓，吸住油茶果，控制電機正轉，由齒輪傳動扭矩帶動齒輪軸 1 及采摘頭旋轉產生扭斷力，從而果實采摘完畢。 4 2.2氣吸式油茶果采摘機械裝配圖分析 2.2.1 氣吸式油茶果實采摘機械總裝配圖 圖 2.1 1. 聯軸器 2.內六角螺栓 3.螺母 1 4.平鍵 5.齒輪 6.齒輪軸 2 7.采摘頭 8.齒輪軸 1 9. 齒輪 10.滾動軸承 11、滾動體 12.連接體 13.伸縮桿部件 1 14.套 1 螺母 15.套 1 16.伸縮 桿部件 2 17.套 2 螺母 18.套 2 19.伸縮桿部件 3 20.軟管連接管 2.2.2 氣吸式油茶果實采摘機械三維裝配圖： 圖 2.2 5 3.氣吸式油茶果采摘機構部裝圖 3.1氣吸式油茶采摘機構頭部部裝圖： 圖 3.1.1 6 圖 3.1.2 3.2氣吸式油茶果實采摘機械可伸縮機構、拉桿組件裝配圖及其三維圖： 以下兩圖是鋁合金管連接處的三維圖，其實現可伸縮的關鍵在于兩個連接的鋁合 金管連接處有卡環(huán)，且兩個鋁合金管均為空

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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 設 計 題目：氣吸式油茶果采摘機構設計 學 院： 工學院 姓 名： 丁博文 學 號： 20100969 專 業(yè)： 農業(yè)機械化及其自動化 班 級： 農機 1001 班 指導教師： 饒洪輝 職 稱： 副教授 2014 年 05 月 目錄 摘 要 .1 Abstract .2 1 緒論 .3 1.1 氣吸式油茶果實采摘機構的技術背景 .3 2 氣吸式油茶果實采摘機械原理 .4 2.1 氣吸式油茶果實采摘機械原理分析 4 2.1.1 果實采摘方式的選擇 4 2.1.2 氣吸式油茶果實采摘機械原理簡述 .4 2.2 氣吸式油茶果采摘機械裝配圖分析 .5 2.2.1 氣吸式油茶果實采摘機械總裝配圖 .5 2.2.2 氣吸式油茶果實采摘機械三維裝配圖： .5 3.氣吸式油茶果采摘機構部裝圖 .6 3.1 氣吸式油茶采摘機構頭部部裝圖： 6 3.2 氣吸式油茶果實采摘機械可伸縮機構、拉桿組件裝配圖及其三維圖： 7 3.3 電動機的選型 10 4. 氣吸式油茶果實采摘機構前景及總結 .12 4.1 氣吸式油茶果實采摘產品前景 .12 4.2 氣吸式油茶果實采摘機械總結 13 參 考 文 獻 .14 致 謝 .15 0 摘 要 本課題運用制圖軟件對油茶果實采摘器進行機構設計，便攜式采摘機械是一種為 解決人們采摘高處果實難而創(chuàng)新設計的工具。包括采摘機構、可伸縮桿機構、真空負 壓裝置、電機正反轉復位機構和齒輪傳動機構并用 Pro/e 軟件繪制了機構的三維圖以 助理解。便攜式油茶果實采摘機構主要采用了齒輪傳動機構和鋁合金管可伸縮機構， 采摘高度范圍、省力、伸縮長短均可調節(jié)，采摘較靈活效率高，不會對枝條和花蕾造 成傷害，鋁合金管可伸縮機構又使其質量較輕，便于攜帶，經投產和改進后可望解決 農民朋友油茶及直徑相近果實的采摘難題，市場前景廣闊。 關鍵詞：油茶果實；采摘；便攜式；氣吸式 1 Abstract This subject is to use mapping software fruit picking heads was camellia mechanism design, picking machinery is a portable solution for people picking fruit difficult and innovative design height of tools. Including: picking institutions, clamping device and manual control wire cable for dynamic force, cylindrical compression spring collection agencies reset. Make casting 3d drawing using Pro/e software to simulate the best Angle picking, avoid the fruit size limits, picking height range can be adjusted, picking a flexible, high efficiency, easy to carry, solve the problem, picking fruit market prospect. Key words: Camellia fruit ；picking; Portable; design 2 1 緒論 1.1氣吸式油茶果實采摘機構的技術背景 我國是一個油茶種植大國，全國 14 個油茶主產省區(qū)現有 2.6 億畝宜林地（江西、 湖南兩省分布最多） ，其中相當一部分適宜種植油茶。目前油茶果實采摘方式主要為手 工作業(yè)，由于油茶樹形或地形原因，果農不得不爬上樹上或用鉤子輔助采收，效率較 低且勞神費時，同時還存在安全隱患。 在龐大而迫切的需求量面前，我國一直未能解決油茶果實采摘機械化的難題，油茶 果采摘機的研制才剛剛起步，在國外雖早有油茶果采摘機械問世，自動化程度和工作 效率也較高，但其機構的復雜性和成本門檻是我國果農較難跨越的，可謂舶來品不符 合我國國情。 1.2氣吸式油茶果實采摘機構的作用 采用半機械化的便攜式油茶采摘機可以輕巧靈活地采摘油茶果實，效率也比手工 直接采摘更高。具體體現在以下三個方面：1.動力方面，便攜式油茶果實采收機構無 需用力，只需一個開關自動完成采摘；2.實用性方面，本機構適用于低、中、高不同 高度的油茶樹果實的采摘并且攜帶方便；3.經濟性方面，制造工藝簡單，成本低廉， 性價比高，便于推廣。 3 2 氣吸式油茶果實采摘機械原理 2.1氣吸式油茶果實采摘機械原理分析 2.1.1 果實采摘方式的選擇 要實現果實采摘，可以根據原理分為吸附式、剪切式、抓拉式等類型，其特點比較 如表 1 所示。 表 1 各類不同工作原理的采摘機構及特點 類型 優(yōu)點 缺點 氣吸式 定位要求低、動作靈敏 需要配備真空形成裝置，笨重不方便攜帶， 造價較高。 剪切式 結構簡單，操作方便，對果實和枝 條的傷害較小 定位要求高，效率較低，不方便收集。 抓拉式 結構簡單、操作方便、效率高 對枝條和花蕾傷害稍大 通過對油茶樹性狀研究，發(fā)現油茶樹枝條比較脆，花蕾和果實連接較為緊密，綜合 比較之后，采用氣吸式采摘原理進行設計較為合適。 2.1.2 氣吸式油茶果實采摘機械原理簡述 如下所示的機構裝配圖，油茶果實采摘機械頭部總體分為兩個部分。即采摘部分和 可伸縮部分，采摘部分和可伸縮部分詳見后面的采摘和可伸縮部分原理說明。 首先，采摘部分由錐形采摘頭、齒輪、齒輪軸、連接體、軸承、等零件組成,并通 過鉚釘固定在伸縮桿部件 1 上，可伸縮部分由鋁合金空心管 1、2、3，套 1、2、 ，對應 的套的螺母組成，動力部分由電機、齒輪軸、聯軸器組成。當機構的頭部觸到油茶果 實時，通過風機產生負壓，吸住油茶果，控制電機正轉，由齒輪傳動扭矩帶動齒輪軸 1 及采摘頭旋轉產生扭斷力，從而果實采摘完畢。 4 2.2氣吸式油茶果采摘機械裝配圖分析 2.2.1 氣吸式油茶果實采摘機械總裝配圖 圖 2.1 1. 聯軸器 2.內六角螺栓 3.螺母 1 4.平鍵 5.齒輪 6.齒輪軸 2 7.采摘頭 8.齒輪軸 1 9. 齒輪 10.滾動軸承 11、滾動體 12.連接體 13.伸縮桿部件 1 14.套 1 螺母 15.套 1 16.伸縮 桿部件 2 17.套 2 螺母 18.套 2 19.伸縮桿部件 3 20.軟管連接管 2.2.2 氣吸式油茶果實采摘機械三維裝配圖： 圖 2.2 5 3.氣吸式油茶果采摘機構部裝圖 3.1氣吸式油茶采摘機構頭部部裝圖： 圖 3.1.1 6 圖 3.1.2 3.2氣吸式油茶果實采摘機械可伸縮機構、拉桿組件裝配圖及其三維圖： 以下兩圖是鋁合金管連接處的三維圖，其實現可伸縮的關鍵在于兩個連接的鋁合 金管連接處有卡環(huán)，且兩個鋁合金管均為空

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