機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)--手持沙棘采摘器

1、<p>　　機(jī)械工程系|畢業(yè)學(xué)位論文</p><p>　　論文題目 手持沙棘采摘器 </p><p>　　學(xué)科專業(yè) </p><p>　　作者姓名 XXX </p><p>　　指導(dǎo)教師 XXXX </p>&l

2、t;p>　　日期 2024年11月29日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　該設(shè)計(jì)的產(chǎn)品適用于中國大部分沙棘果的采摘，設(shè)計(jì)的目的是為了提高沙棘果實(shí)的采摘率和采摘下來果實(shí)的完整率，大大提高工作效率。該設(shè)計(jì)主要有3處改進(jìn)，即采摘頭的改進(jìn)，動(dòng)力方式的改進(jìn)，采摘頭由震動(dòng)的改進(jìn)為滾刷式，動(dòng)力方式由人力改為機(jī)械動(dòng)力，最后還有手把的外形的改進(jìn)為

3、槍式手柄。這就大大提高了工作效率。本次設(shè)計(jì)除了采用傳統(tǒng)的繪圖工具CAD畫圖外，還利用UG6.0進(jìn)行三維實(shí)體造型，充分發(fā)揮出了UG6.0的優(yōu)點(diǎn)，使商家與使用者對(duì)該產(chǎn)品在感觀上有更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解。</p><p>　　關(guān)鍵詞：采摘頭；動(dòng)力方式；槍式手柄 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The desig

4、n is suitable for most Chinese hand-held seabuckthorn fruit picking device, is designed to improve the seabuckthorn fruit picking rate and picked fruit integrity rate, greatly improving the work efficiency. The design of

5、 3 improvement, namely improved picking head, improved power mode, picking head by the vibration improvement for rolling brush type, power by way of human is changed into mechanical power, and finally improve the hand sh

6、ape for the gun type handle. This greatly improves </p><p>　　Key Word: Picking head;Power mode;The gun type handle</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第 1 章 緒論1</p>&l

7、t;p>　　1.1 沙棘研究概述1</p><p>　　1.1.1 概述1</p><p>　　1.1.2 分類1</p><p>　　1.1.3 資源及分布1</p><p>　　1.1.4 沙棘開發(fā)利用2</p><p>　　1.1.5 采摘方法2</p><p>　　

8、1.2 沙棘采摘器的發(fā)展概況4</p><p>　　1.2.1 國外沙棘采摘器應(yīng)用簡(jiǎn)況4</p><p>　　1.2.2 我國沙棘采摘器的發(fā)展概況4</p><p>　　1.3 研究方向5</p><p>　　第 2 章 方案擬定7</p><p>　　2.1 撥簧——吸送式采收7</p>&

9、lt;p>　　2.2 振蕩式采收10</p><p>　　2.3 鉗式采收11</p><p>　　2.4 滾刷式采收12</p><p>　　2.5 可拆式沙棘果實(shí)收集裝置13</p><p>　　2.6 方案確定14</p><p>　　第 3 章 滾刷式沙棘采摘器的設(shè)計(jì)及計(jì)算15</p&g

10、t;<p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇15</p><p>　　3.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)16</p><p>　　3.3 滾筒毛刷的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.4 支撐架的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.5 手柄的設(shè)計(jì)25</p><p>　　3.6 收集裝置的設(shè)計(jì)27<

11、;/p><p>　　3.7 蓄電池的選擇計(jì)算27</p><p>　　3.8 調(diào)速方案的選擇計(jì)算29</p><p>　　3.9 電源調(diào)速箱的設(shè)計(jì)33</p><p><b>　　總結(jié)與展望35</b></p><p><b>　　致謝36</b></p>

12、<p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　沙棘研究概述</b></p><p><b>　　概述</b></p><p>　　沙棘又名酸柳、酸刺等，為胡頹子科沙棘屬落葉灌木

13、或小喬木，是一種新興的小漿果類樹種，沙棘是植物和其果實(shí)的統(tǒng)稱。沙棘廣泛分布于歐亞溫帶地區(qū)，沙棘的發(fā)源地在中國，中國沙棘的故鄉(xiāng)在新疆，新疆的沙棘總產(chǎn)量占全國的一半多。我國沙棘資源豐富，主要分布于華北、西北、西南等地，目前共有沙棘林140萬hm2之多，占世界沙棘總面積的95%以上，素有“沙棘王國”之稱。沙棘被日本稱為“長壽果”、俄羅斯稱為“第二人參”、美國稱為“生命能源”、印度稱為“神果”、中國稱為“圣果”、“維C之王”。</p>

14、;<p><b>　　分類</b></p><p>　　1983年出版的《中國植物志》采納了上述分類方案，共收錄國產(chǎn)沙棘4種5個(gè)亞種。1988年廉永善以系統(tǒng)演化為背景，以形態(tài)特征為標(biāo)志建立了該屬植物新的分類方案，并在種級(jí)之上建立了有皮和無皮兩個(gè)組。新分類方案把沙棘屬由原來的4個(gè)種9個(gè)亞種變?yōu)?個(gè)種8個(gè)亞種。種的順序是：①柳葉沙棘(H．salicifoliaD．Don)；②沙棘(

15、H．rhamnoides Linn)；③江孜沙棘(H．gyantsensis(Rousi)Lian)；④肋果沙棘(H．neurocarpaS．W．Liu et J．N．He)；⑤西藏沙棘(H．ti—betana Schlechtend)。</p><p><b>　　資源及分布</b></p><p>　　沙棘屬植物廣泛分布于歐亞的溫帶地區(qū)，南起喜馬拉雅山南坡的尼泊爾

16、和錫金，北至波羅的海岸的芬蘭，東抵俄羅斯貝加爾湖以東地區(qū)，西到地中海沿岸的西班牙，位于東經(jīng)2°～123°，北緯27°～69°之間。中國沙棘屬植物分布東起大興安嶺的西南端，西至天山山麓，南抵喜馬拉雅山南坡，北到阿爾泰山的廣地區(qū)，跨東經(jīng)75°32 "～121°45" ，北緯27°44 "～48°35 "之間，主要包括山西、

17、陜西、甘肅、青海、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆、四川、云南、河北、西藏、遼寧19個(gè)省(區(qū))。其分布范圍正好處在我國三大植被區(qū)，學(xué)者們結(jié)合沙棘屬植物的分布路線和區(qū)系成分分析，認(rèn)為沙棘屬植物是森林與草地過度帶的成員。</p><p><b>　　沙棘開發(fā)利用</b></p><p>　　沙棘是一種含有多種維生素、多種微量元素、多種氨基酸和其它生物活性物質(zhì)的藥用植物。其V—C、V—E

18、含量是一切果蔬之冠。微量元素也居一切果菜之首。它含有人體不能合成的8種必需氨基酸中的7種，僅沒有色氨酸。按照目前的檢測(cè)手段來看，沙棘果實(shí)中活性成分已達(dá)190多種，葉片也含有大量的生化成分。因此，沙棘的果實(shí)和葉片不僅具有醫(yī)療保健作用，而且在食品和化妝品領(lǐng)域也具有較大的開發(fā)利用價(jià)值。</p><p><b>　　采摘方法</b></p><p><b>　?。?

19、）采收時(shí)間</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究表明，沙棘果實(shí)自9月初至11月束期間，各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。百粒果重、出汁率、可溶性固形物、果汁出油率隨著生長期的延長含量呈增加趨勢(shì)。但從11月中旬開始，這些指標(biāo)開始下降。而維生素C、果酸含量自9月初至l1月末呈下降趨勢(shì)。這樣，單一依據(jù)某個(gè)指標(biāo)來確定沙棘果實(shí)的最佳采收期將具有片面性，會(huì)影響沙棘果實(shí)的質(zhì)量，也為沙棘的綜合開發(fā)利用帶來不利因素。&l

20、t;/p><p>　　沙棘果實(shí)的合理采收直接關(guān)系到沙棘綜合開發(fā)利用和工業(yè)化生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)。根據(jù)對(duì)不同生長時(shí)期百粒果重、出汁率、可溶性固形物、果油含量等指標(biāo)的考察，若以沙棘果實(shí)為原料生產(chǎn)天然沙棘果汁、沙棘果油、沙棘藥物應(yīng)在11月中旬采收。若以生產(chǎn)天然維生素C、高果酸補(bǔ)充劑為目的，結(jié)合產(chǎn)量與貯存方便，應(yīng)該在10月中旬采收。沙棘果實(shí)品質(zhì)受多種因素的影響，生長環(huán)境、氣候、陽光、降水等環(huán)境因素對(duì)沙棘果實(shí)品質(zhì)的影響也較大。不同的

21、沙棘分布區(qū)要根據(jù)本地區(qū)的環(huán)境因素，沙棘果實(shí)理化指標(biāo)的考察，確定合理的采收期。</p><p><b>　?。?）采摘方法</b></p><p>　　沙棘果與一般果實(shí)不同。沙棘果柄底部不形成分離成，果實(shí)成熟后或成熟后仍牢固的在樹枝上不脫落。再加上沙棘果柄短，棘刺多，果實(shí)少而密集等因素，沙棘果采收難度大，是一項(xiàng)費(fèi)工費(fèi)力的繁重勞動(dòng)。目前，常用的方法有以下幾種：</p

22、><p>　?、偃斯ふ駝?dòng)樹干采凍果：方法是，氣溫降到-10℃以下于寒冷的早晨，沙棘果處于過熟冰凍的狀態(tài)，樹葉已全部落光。采收時(shí)先用布單或籮筐等在樹冠下接好，然后用木棒敲擊樹干，或用手搖動(dòng)樹干樹枝，沙棘果因振動(dòng)而脫落。溫度越低，采收果實(shí)的完好率越高。</p><p>　　這種采收方法，果實(shí)雜質(zhì)少，勞動(dòng)強(qiáng)度小，速度快，不影響第二年產(chǎn)量，而且果實(shí)含油脂、胡蘿卜素、糖類、氨基酸等還有所提高。其缺點(diǎn)是采

23、收時(shí)間晚，維生素C含量有所降低。</p><p>　?、诩糁Σ晒阂环N是在果實(shí)成熟后，直接從沙棘結(jié)果株上剪取10cm左右的短果枝，直接進(jìn)入壓榨機(jī)榨取果汁。另一種是在是在沙棘樹上剪取較大的果枝，然后在-15℃的氣溫里，在冰面上摔打，使凍果脫落，取得純沙棘果。</p><p>　　剪取沙棘枝，要根據(jù)不同的樹齡采用不同的剪枝方法。五年以下的沙棘結(jié)果幼樹，要盡量少剪枝采果，促使其生長發(fā)育，5～10

24、年生沙棘，應(yīng)剪取直接生果實(shí)的2年生果枝為限，避免剪3年或多年生果枝，否則會(huì)影響樹體發(fā)育和來年結(jié)果。10年以上的沙棘樹，處于大量結(jié)果期，以剪取2年生果枝為主，適當(dāng)剪取3年生果枝。15年生以上的沙棘可結(jié)合復(fù)狀修剪，大量剪取果枝。</p><p>　　摘果、鉤果、抖果或結(jié)合整形剪枝，把一枝該剪的連枝帶果剪下。這些方法皆為手工采集，效率很低，一個(gè)勞力每天平均只能采收6～8千克。</p><p>　

25、?、刍瘜W(xué)采果：在果實(shí)成熟初期，噴灑乙烯利促進(jìn)沙棘果脫落。具體方法是在8月末～9月初當(dāng)沙棘果由綠變黃時(shí)噴施濃度為40%乙烯利的8000～10000ppm溶液，7天后用手輕搖果枝，越有53.4%的沙棘果脫落。該方法采果，不會(huì)對(duì)沙棘樹產(chǎn)生傷害，也不會(huì)影響來年的產(chǎn)量，更不會(huì)破壞沙棘的營養(yǎng)成分。若能與振動(dòng)式、氣吸式采收機(jī)械相結(jié)合，則效果更佳。</p><p>　?、軝C(jī)械采收法：為了提高采收效率，降低生產(chǎn)成本，俄羅斯在沙棘工

26、業(yè)種植園，多采用C.H.科瓦列夫的吸入裝置和西伯利亞M.A．里薩文科園藝研究所的打落裝置采收果實(shí)。前者可比人工采摘提高工效1.5～2倍。果實(shí)損失小，但耗能高，后者也能提高工效，但僅限于沙棘果剛成熟且堅(jiān)硬時(shí)方可采用。</p><p>　　沙棘采摘器的發(fā)展概況</p><p>　　國外沙棘采摘器應(yīng)用簡(jiǎn)況</p><p>　　早在2O世紀(jì)5O年代，前蘇聯(lián)就開始研究沙棘采收

27、技術(shù)，到目前采收技術(shù)趨于成熟，且有一批配套適用的沙棘采收機(jī)械。</p><p>　　目前俄羅斯沙棘果實(shí)采收機(jī)械有2種機(jī)型，一種機(jī)型是俄羅斯農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院研制的MIIO一6M型氣吸式沙棘果實(shí)采收機(jī)。此機(jī)型配套動(dòng)力為5O馬力以上拖拉機(jī)，由拖拉機(jī)后輸出軸作為動(dòng)力源經(jīng)萬向傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)2臺(tái)真空泵產(chǎn)生負(fù)壓，傳到工作頭形成吸氣流采收沙棘果，可供6個(gè)人同時(shí)工作。另一種機(jī)型是自行式聯(lián)合沙棘果實(shí)采收機(jī)，由俄羅斯農(nóng)業(yè)科學(xué)院西伯利亞分

28、院利薩文科園藝科學(xué)研究所研制。該機(jī)型是在60馬力以上拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上改裝設(shè)計(jì)的，集自行行走、采收、分離、過濾為一體的聯(lián)合沙棘果實(shí)采收機(jī)，對(duì)沙棘整株采收，破環(huán)性比較大，不適合我國的沙棘果實(shí)采收現(xiàn)狀。</p><p>　　以上2種沙棘果實(shí)采收機(jī)型，均以采收俄羅斯無刺大果沙棘而設(shè)計(jì)的，且沙棘加工廠距沙棘果實(shí)采收種源基地距離近，采收過程是將沙棘連果帶枝、帶葉一起混合采收，后經(jīng)葉和汁篩選分離，并于當(dāng)天就可以進(jìn)入車間進(jìn)行深加工

29、。</p><p>　　我國沙棘采摘器的發(fā)展概況</p><p>　　我國研究采收技術(shù)起步于20世紀(jì)80年代末，各省、自治區(qū)對(duì)沙棘果實(shí)采收技術(shù)都有過研究，取得了一些成果，機(jī)械采收方面：有陜西省機(jī)械研究所研制的手輪式沙棘采收器；有黑龍江省林科所研制出的4J一40型手工沙棘采收器；有山西省農(nóng)機(jī)化工所研制出的4S一2型沙棘采摘器。這幾種機(jī)型均作用于沙棘成熟期的單枝作業(yè)，屬小型手工器具，效果不盡理

30、想。</p><p>　　內(nèi)蒙古林科院從1997年就開始對(duì)沙棘果實(shí)采摘技術(shù)及配套機(jī)械進(jìn)行研究，在引進(jìn)俄羅斯沙棘果實(shí)采收技術(shù)的前提下，結(jié)合我國沙棘分布及果柄特性 地形條件和種植俄羅斯無刺大果沙棘的現(xiàn)狀，已經(jīng)消化、吸收并創(chuàng)新研制出2種沙棘果實(shí)采收機(jī)型工作頭，經(jīng)初步測(cè)試，采果率、果皮破損率等指標(biāo)均優(yōu)于俄羅斯的2種機(jī)型，且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。</p><p>　　(1)以小型汽油機(jī)為動(dòng)力的撥簧式和變

31、頻振動(dòng)式氣吸組合采收機(jī)械，適合大面積平緩坡地、人工沙棘林果實(shí)的采收。此機(jī)型是在俄羅斯機(jī)型的原理和技術(shù)基礎(chǔ)上的改型，適合人工沙棘林坡度≤15°，拖拉機(jī)能行走的大面積沙棘林。</p><p>　　(2)適合天然沙棘林的采收機(jī)，即以蓄電池為動(dòng)力，電動(dòng)撥簧式和變頻振動(dòng)背負(fù)式沙棘果實(shí)采收機(jī)，為單人小型背負(fù)式采收機(jī)械，此機(jī)型能適合坡度>15°的山坡地上的天然沙棘林果實(shí)采收。</p>&

32、lt;p>　　國內(nèi)采收技術(shù)機(jī)械的特點(diǎn)：生產(chǎn)率低，只可比手工采收提高8～l0倍，而大面積的沙棘林采收需要提高工效7O～100倍。漿果采盡率低，用一般的手工器具采集沙棘果為60％ ，對(duì)植物高大的沙棘數(shù)種，采盡率更低。漿果完好率低，現(xiàn)有手工器具采收時(shí)易拉傷果實(shí)，漿果完好率僅50％～60％ ，且果汁流出，易引起蟲害，對(duì)植株有一定的損害。</p><p><b>　　研究方向</b></p

33、><p>　　沙棘果實(shí)采摘多年來一直是十分棘手的難題，針對(duì)我國沙棘果實(shí)的生物學(xué)特性和沙棘資源分布的地形特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)技術(shù)水平，引智成果就是要通過采摘機(jī)具解決手工采摘生產(chǎn)率低下、人工勞動(dòng)強(qiáng)度大的難題，同時(shí)想改變傳統(tǒng)的、破壞性的剪枝方式，提倡直接采收沙棘鮮果、凍果。</p><p>　?。?）通過專利產(chǎn)品的研制和技術(shù)改進(jìn)，進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，定型不同原理沙棘果實(shí)采收樣機(jī)。研制新型果實(shí)采摘機(jī)型適合于大

34、面積不同立地條件人工經(jīng)濟(jì)林和天然經(jīng)濟(jì)林的果實(shí)采收，既可采摘成熟鮮果，也可采摘凍果，有刺和無刺等不同小林果果實(shí)均可采收。</p><p>　　（2）通過改型設(shè)計(jì)，研制出的機(jī)型可適用于多種不同類型小林果采收。依據(jù)沙棘和其他不同小林果的果實(shí)生長特性，更換不同的機(jī)械采摘果實(shí)工作頭，組合成多種果實(shí)采收裝置，完成對(duì)不同小林果的采摘與收集。可采收沙棘、枸杞、歐李、光皮樹、山杏等不同類的小林果果實(shí)。</p><

35、;p>　　沙棘果實(shí)采收機(jī)具的研制，對(duì)沙棘資源的保護(hù)和沙棘果的后續(xù)加工利用都將產(chǎn)生積極的作用，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為：①使用沙棘果實(shí)采收機(jī)采收沙棘鮮果和凍果，不破環(huán)母樹，不影響第二年結(jié)果。而傳統(tǒng)的、破壞性的剪枝方式對(duì)沙棘資源破壞十分巨大，直接導(dǎo)致以后幾年不結(jié)果，產(chǎn)量下降。②傳統(tǒng)的、破壞性的剪枝方式采摘的漿果經(jīng)枝葉壓榨，開發(fā)的果飲料不僅El感差，而且多了幾道工序，增加了加工成本。③倡導(dǎo)一種保護(hù)沙棘資源的理念，堅(jiān)決杜絕“殺雞取蛋”的破壞性采收方式

36、，使沙棘果的永續(xù)開發(fā)利用和生態(tài)資源的健康發(fā)展有機(jī)地協(xié)調(diào)。</p><p><b>　　方案擬定</b></p><p>　　目前我國沙棘種植品種有中國沙棘和俄羅斯無刺大果沙棘，均屬漿果類植物。中國沙棘果實(shí)呈圓形，果實(shí)粒徑為4～6mm，果實(shí)小且柄短(約2～3mm)，但果柄較粗(直徑約2mm左右)，簇生于長有棘刺的枝條上，附著牢固，果柄與枝條的結(jié)合力較大；俄羅斯無刺大果沙

37、棘果實(shí)呈橢圓形，果實(shí)大(約為中國沙棘果的4～5倍)，果柄較細(xì)，直徑不足lmm，但果柄較長，可達(dá)3～4mm，果柄與枝條的結(jié)合力較小。</p><p><b>　　撥簧——吸送式采收</b></p><p>　　(1)采摘原理：人用一只手將選擇好的結(jié)果枝條抓住且相對(duì)固定，另一只手持工作頭將枝條喂入轉(zhuǎn)向相反的撥輥之間，利用旋轉(zhuǎn)的柔性撥簧鉗住枝條，手順枝條端部移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的柔性

38、撥簧轉(zhuǎn)動(dòng)將簇生在枝條上的果實(shí)撥下，落入接斗中。</p><p>　　(2)柔性撥輥結(jié)構(gòu)：撥輥結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。柔性撥簧采用門字形，撥簧絲直徑為1mm，徑向180。固定于軸上。為滿足鉗住結(jié)果枝條直徑范圍要求，確定門寬為50ram，門高20ram。經(jīng)計(jì)算確定撥輥工作轉(zhuǎn)速n=180r／min。</p><p>　　圖1-1 撥輥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　(3)采摘

39、工作頭結(jié)構(gòu)：采摘工作頭結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，采用懸臂雙軸形式，如5、5a，動(dòng)力由軟軸2傳遞至蝸桿3帶動(dòng)4、4a兩齒輪，使采摘撥輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，其間可喂人結(jié)果枝條。殼體下端為圓形接口，并將其與吸送管道連接；上端漸擴(kuò)以容納枝條喂人，并承接采下的果實(shí)；側(cè)面固定傳動(dòng)裝置，其采用薄型不銹鋼沖壓、焊接而成。</p><p>　　圖1-2 采摘工作頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　采摘操縱桿；2．軟軸；

40、3．蝸桿；4．4、4a齒輪；5．5、5a軸(采摘撥簧軸)；6．6、6a柔性撥簧</p><p>　　吸送系統(tǒng)：該機(jī)組利用吸風(fēng)段工作實(shí)現(xiàn)氣力輸送，為稀相輸送，采用內(nèi)徑70ram塑料軟管作為輸送管道。輸送線路為：采摘工作頭一塑料軟管一分離器一風(fēng)機(jī)進(jìn)口一風(fēng)機(jī)一風(fēng)機(jī)出口。采下的果實(shí)由吸送系統(tǒng)吸人后通過容積式分離器進(jìn)行氣物分離，果實(shí)留在容器內(nèi)，氣體則經(jīng)風(fēng)機(jī)排出。吸送系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1-3所示。</p><p

41、>　　圖1-3 吸送系統(tǒng)簡(jiǎn)圖</p><p>　?。?）整機(jī)結(jié)構(gòu)：撥簧一吸送式沙棘果實(shí)采收機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。其由采摘工作頭、氣力吸送系統(tǒng)、分離器、動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走裝置以及機(jī)架等部分組成。</p><p>　　圖1-4 整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　機(jī)架；2．工作頭；3．傳動(dòng)軟軸；4．分離器；</p><p>　　皮

42、帶傳動(dòng)罩；6．離合器；7．發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)</p><p>　　整機(jī)工作原理：撥簧一吸送式沙棘果實(shí)采收機(jī)采用小型汽油機(jī)作為吸送裝置和采摘工作頭的動(dòng)力源，小型汽油機(jī)的曲軸與風(fēng)機(jī)采取直連的方式連接。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過連接裝置分為兩路，一路經(jīng)由軟軸、離合器、皮帶輪、軟軸、蝸輪蝸桿，經(jīng)兩級(jí)減速后傳遞到采摘工作頭；另一路由曲軸直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，由風(fēng)機(jī)、排風(fēng)管、吸風(fēng)管、分離器、輸送管連接組成氣力輸送系統(tǒng)；最終由采摘工作頭與輸送管合成為

43、一套采摘一吸送工作裝置。小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)下工作時(shí)，離心摩擦離合器處于分離狀態(tài)，不傳遞動(dòng)力；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到離合器的工作轉(zhuǎn)速后，離合器才開始結(jié)合并對(duì)外輸出動(dòng)力，通過一級(jí)皮帶減速和一級(jí)蝸輪蝸桿減速后帶動(dòng)采摘工作頭工作。工作頭采用雙軸反向旋轉(zhuǎn)將喂人的接果枝條鉗住，在反向旋轉(zhuǎn)撥簧輥的撥動(dòng)下完成對(duì)果實(shí)的采摘。采摘工作頭與吸送式風(fēng)送管道連接。吸送式風(fēng)送系統(tǒng)把采摘下的沙棘果實(shí)吸送到分離裝置進(jìn)行氣物分離，果實(shí)經(jīng)分離后留在沉降室中，氣流則經(jīng)風(fēng)機(jī)和

44、排風(fēng)管排出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)果實(shí)的分離。</p><p>　　總結(jié)：采用機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)柔性門形彈簧結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了枝條順利喂入。由柔性彈簧撥下果實(shí)，生產(chǎn)率高，破損率低。該方案實(shí)現(xiàn)了不損傷樹木采收沙棘果實(shí)的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)多種經(jīng)濟(jì)林果的機(jī)械化采收奠定了基礎(chǔ)。操作簡(jiǎn)單、效率高等特點(diǎn)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備較為大型，不便攜帶、移動(dòng)。</p><p><b>　　振蕩式采收</b></p&g

45、t;<p><b>　?。?）齒輪振蕩式</b></p><p>　　圖1-5 采收機(jī)振蕩原理</p><p>　　1—齒；2一齒輪；3一振蕩驅(qū)動(dòng)；4一不平衡的質(zhì)量；5一枝條；α一齒的角度(15°)；</p><p>　　一振蕩角度(8．6°)；s一振幅(45mm)；Rz一齒半徑(300mm)；Rw一有效半徑

46、；F一離心力</p><p>　　工作原理：果實(shí)脫落實(shí)際取決于質(zhì)量加速度等因素，在這種機(jī)械借助振蕩齒的幫助下，果枝卡在齒間，振蕩齒由一種質(zhì)量不平衡裝置驅(qū)動(dòng)圖1-5，振蕩驅(qū)動(dòng)使齒輪來回轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)如圖所示，果枝上果實(shí)便能夠達(dá)到必需的加速度，再加上果實(shí)自身的重量，就能達(dá)到使果實(shí)脫落的效果。</p><p>　　總結(jié)：采收機(jī)器僅對(duì)于生長統(tǒng)一的沙棘植株才能獲得最大的收獲率。采收機(jī)器的生產(chǎn)能力直接

47、由可容納的果枝量和每個(gè)果枝上采收的果實(shí)量決定。采收時(shí)間影響采收果品的質(zhì)量和損失率。振蕩式采收容易使工作者產(chǎn)生疲勞。</p><p>　　(2) 凸輪振蕩式</p><p>　　工作原理：果實(shí)脫落實(shí)際取決于質(zhì)量加速度等因素，如圖1-6所示，將采摘叉頭插入沙棘枝條中，按住啟動(dòng)鍵，利用叉頭左右振動(dòng)，使果枝上果實(shí)達(dá)到必需的加速度，再加上果實(shí)自身的重量，就能達(dá)到使果實(shí)脫落的效果，達(dá)到采摘的目的。叉

48、頭的左右振動(dòng)由電機(jī)和叉頭之間的兩個(gè)凸輪連接實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　圖1-6 凸輪振蕩式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　采摘叉頭；2.凸輪；3.電機(jī)；4.機(jī)殼；5.開關(guān)</p><p>　　總結(jié)：采收機(jī)器僅對(duì)于生長統(tǒng)一的沙棘植株才能獲得最大的收獲率。采收機(jī)器的生產(chǎn)能力直接由可容納的果枝量和每個(gè)果枝上采收的果實(shí)量決定。采收時(shí)間影響采收果品的質(zhì)量和損失率。振蕩式采容易

49、收使工作者產(chǎn)生疲勞。</p><p><b>　　鉗式采收</b></p><p>　　工作原理：如圖1-7所示，鉗子為采果工具，在鉗頭兩側(cè)嵌入刀片，刀鋒方向沿枝干方向，以人工為動(dòng)力源，讓鉗子夾住枝干底部沿枝干方向移動(dòng)，刀片便緊貼枝干，割下枝干上的果實(shí)、棘刺、樹葉等。鉗子內(nèi)壁加入可壓縮鋼珠，以便減小摩擦，確保刀片能緊貼枝干。</p><p>　

50、　圖1-7 沙棘采摘鉗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　卡枝鉗頭；2.鋼珠；3.刀頭；4.彈簧；5.防滑手柄；6.施力把手</p><p>　　總結(jié)：該方案對(duì)于鮮果、凍果均實(shí)用。采摘鉗僅對(duì)于生長統(tǒng)一的沙棘植株才能獲得最大的收獲率。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便于攜帶。但只能單條采摘，沿枝干層的果實(shí)采摘質(zhì)量差、損失率大。對(duì)于極小枝干不適用，只適用于略小于鉗頭孔徑或大于孔徑的枝干。該鉗采摘是連刺帶葉一起

51、采收，雜質(zhì)含量高。</p><p><b>　　滾刷式采收</b></p><p>　　圖1-8 滾刷采摘器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　滾動(dòng)毛刷；2.支撐架；3.外轉(zhuǎn)子電機(jī)；4.間隙彈簧；5.啟動(dòng)按鈕；6調(diào)速按鈕；7.槍式手柄</p><p>　　工作原理：如圖1-8所示，將兩個(gè)毛刷相切安裝在支撐架上，毛刷內(nèi)置外轉(zhuǎn)子

52、電機(jī)帶動(dòng)毛刷旋轉(zhuǎn)，將枝干嵌入兩毛刷中間，通過毛刷對(duì)轉(zhuǎn)，刷落枝干上的果實(shí)，并且還能沿枝干方向移動(dòng)。毛刷間安裝間隙彈簧，通過調(diào)節(jié)彈簧來調(diào)節(jié)毛刷之間的距離，以此達(dá)到可放入不同粗細(xì)枝干的效果。毛刷轉(zhuǎn)速通過電流來調(diào)節(jié)。槍式手柄可減少垂直方向上的受力。</p><p>　　總結(jié)：滾刷式采摘器能采摘不同成熟時(shí)期的果實(shí)。對(duì)果實(shí)損傷小，采摘質(zhì)量好，損失率低。不同粗細(xì)枝條都實(shí)用。只采摘果實(shí)，雜質(zhì)含量少。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便于攜帶。

53、采摘速率、效率比較高。但只能單條采摘，對(duì)于長勢(shì)不太順直的枝干采摘略微困難。</p><p>　　可拆式沙棘果實(shí)收集裝置</p><p>　　結(jié)構(gòu)：可拆式沙棘果實(shí)收集裝置主要由果實(shí)收集篷布、果實(shí)收集袋、支撐架、粘扣帶、吊耳等組成圖1-9。吊耳位于果實(shí)收集篷布的下方，支撐架通過吊耳與果實(shí)收集篷布相連，果實(shí)收集袋通過粘扣粘貼在果實(shí)收集篷布底部；支撐架一般有3～6副，每副支撐架固定所需的吊耳一般為

54、3～5個(gè)；果實(shí)收集篷布由若干邊緣展開為多邊形的篷布縫合而成；可拆式果實(shí)收集裝置完全展開后果實(shí)收集篷布與地面的夾角為15°～30°；吊耳采用的材料為寬邊松緊帶。</p><p>　　圖1-9 可拆式沙棘果實(shí)收集裝置結(jié)構(gòu)示意</p><p>　　果實(shí)收集篷布；2．果實(shí)收集袋；3．支撐架；4．粘扣帶；5．吊耳</p><p>　　工作原理：作業(yè)時(shí)，先

55、用骨架穿過吊耳與果實(shí)收集篷布連接，再把三角支架與單頭螺紋桿、骨架、雙頭螺紋桿和帶內(nèi)螺紋鋼管通過螺紋連接組裝，然后用組裝好的裝置將樹干圍在中間，通過粘扣帶把果實(shí)收集篷布連接成一個(gè)完整的倒傘形收集面，果實(shí)收集篷布的上邊緣展開為多邊形，多邊形外接圓的直徑為3-6 m，從而將沙棘果樹的整個(gè)樹冠完全包圍起來，最后把果實(shí)收集袋黏貼在果實(shí)收集篷布的底部，用于收集振落的沙棘果。振落的果實(shí)落到果實(shí)收集篷布上，順著傾斜面滾落到果實(shí)收集袋里，當(dāng)果實(shí)收集袋收集

56、滿后取下，將沙棘果倒人果實(shí)箱中。</p><p>　　總結(jié)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便、適用范圍廣。便于攜帶，可以方便移動(dòng)、拆卸，無需配備機(jī)械動(dòng)力，只需一人即可獨(dú)立使用，大大節(jié)省了勞動(dòng)力。不受場(chǎng)地的限制，可在各種工作條件的田間地頭使用。方便地收集果實(shí)，使果實(shí)不再四處散落，既提高了收果效率又確保了果實(shí)的清潔和完整性。</p><p><b>　　方案確定</b></p

57、><p>　　綜上所述，根據(jù)我國大部分沙棘種類、分布及生長情況，確定選用單支采摘的手持機(jī)械，故排除方案1，從方案2到方案4中確定。由于振動(dòng)采摘長時(shí)間的機(jī)械工作，會(huì)使勞動(dòng)者手部產(chǎn)生疲勞，鉗式采摘，純機(jī)械式，動(dòng)力來源為人，自動(dòng)化程度不高，并且振動(dòng)采摘與鉗式采摘的收集與采摘裝置并不是一體化，振動(dòng)采摘需要方案5收集裝置配合，故需選用對(duì)手部疲勞影響小，采摘收集一體化的的方案4滾刷式采收。</p><p>

58、;　　滾刷式沙棘采摘器的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　假設(shè)滾筒直徑D=38mm，脫果所需力F=2N，脫果速度V=8m/s，滾筒效率0.96。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的類型</b></p><p>　　按已知工作要求和條件，選用外轉(zhuǎn)子

59、微型直流電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)功率</b></p><p>　　工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)的輸出功率為</p><p>　　……………………………………（3-1）</p><p>　　………………………………………（3-2）</p><p>　　所以

60、………………………………………（3-3）</p><p>　　由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總功率為</p><p>　　………………………………………（3-4）</p><p>　　式中為電動(dòng)機(jī)與滾筒過盈配合的傳動(dòng)效率，取，則</p><p>　　所以 </p><p><b>　　確定

61、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　滾筒的工作轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，電動(dòng)機(jī)與滾筒過盈配合相連，傳動(dòng)比，故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為</p><p>　　符合這一轉(zhuǎn)速的外轉(zhuǎn)子微型直流電動(dòng)機(jī)有4200r/min，在根據(jù)計(jì)算出的容量，查閱資料，選出以下電動(dòng)機(jī)</p><p>　

62、　圖3-1 外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)</p><p>　　表3-1 外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)詳情</p><p>　　所選電動(dòng)機(jī)（額定功率，額定轉(zhuǎn)速）的主要外形尺寸</p><p>　　圖3-2 外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速&l

63、t;/b></p><p>　　…………………………………………（3-5）</p><p><b>　　由式3.2.1得</b></p><p><b>　　傳動(dòng)輸入功率</b></p><p>　　………………………………………（3-6）</p><p><b&

64、gt;　　由式3.2.2得</b></p><p><b>　　輸入轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　……………………………………（3-7）</p><p>　　由式3.2.3計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td</p><p>　　………………………………………（3-8）</p><p><

65、;b>　　由式3.2.4得</b></p><p>　　表3-2 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　　滾筒毛刷的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　材料的選擇</b></p><p>　　參考塑料洗衣刷，選用ABS塑料。</p><p&g

66、t;　　ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。</p><p>　　特性：ABS是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性，抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工，高光潔度及高強(qiáng)度，從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三種單體聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的

67、比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強(qiáng)的易加工特性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。</p><p>　　ABS主要應(yīng)用：汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡殼），電冰箱，大強(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)，攪

68、拌機(jī)，食品加工機(jī)，割草機(jī)等），電話機(jī)殼體，打字機(jī)鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪橇車等。</p><p><b>　　滾筒設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖，參考塑料洗衣刷</p><p><b>　　圖3-3 洗衣刷</b></p><p>　　設(shè)計(jì)滾筒壁厚為7mm。</p

69、><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)直徑24mm，故取滾筒內(nèi)徑24mm，則滾筒外徑38mm。</p><p>　　滾筒與電機(jī)之間通過過盈配合連接，電動(dòng)機(jī)位于滾筒中部，配合處滾筒內(nèi)徑取23mm。</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)長度28mm和整體結(jié)構(gòu)，取滾筒長度70mm。</p><p>　　滾筒表面嵌毛孔深4mm，孔徑3mm，孔與孔之間中心距10mm。<

70、/p><p>　?。?）孔的排列方式選擇</p><p>　　排列方式：①直線型排列、②螺旋形排列、③波浪形排列或V字型排列、④螺旋波浪V型排列</p><p><b>　?、僦本€型排列</b></p><p>　　圖3-4 直排滾刷</p><p>　　圖3-5 受力分析圖</p>

71、<p>　　直線型排列，果實(shí)只受到一個(gè)向下方向的力。</p><p><b>　?、诼菪团帕?lt;/b></p><p>　　圖3-6 螺旋滾刷</p><p>　　圖3-7 受力分析圖</p><p>　　螺旋形排列，根據(jù)螺旋方向的不同果實(shí)受到一個(gè)向下的力，同時(shí)受到一個(gè)向左或向右的力。</p>

72、<p>　?、鄄ɡ诵团帕谢騐字型排列</p><p>　　圖3-8 波浪/V型滾刷</p><p>　　圖3-9 受力分析圖</p><p>　　波浪形或V字形排列，根據(jù)排位方向不同，果實(shí)受到向下的力，同時(shí)受到左右方向上的力。</p><p>　?、苈菪ɡ?V型排列</p><p>　　螺旋波浪形或

73、V字形排列，根據(jù)螺旋方向不同，果實(shí)受到向下的力，同時(shí)受到左右方向上的來回交替的力。</p><p>　　圖3-10 受力分析圖</p><p>　　綜上所述，孔的排列方式選用④螺旋波浪/V型排列，果實(shí)不僅受到向下的力，還受到來回?fù)軇?dòng)的力，這樣更容易使果實(shí)脫落。</p><p><b>　?。?）毛長度設(shè)計(jì)</b></p><

74、;p>　　兩滾筒間的距離為兩個(gè)有效毛長度，根據(jù)枝條的粗細(xì)0.5mm～10mm，枝條上的刺長度10mm～15mm得知，兩滾筒間的距離范圍為15mm～25mm之間。</p><p>　　取兩個(gè)有效毛長度略大于上限值，則取值為26mm。</p><p>　　即每個(gè)滾筒上的有效毛長度為13mm，由于鑲嵌3mm在孔內(nèi)，故毛的長度為16mm。</p><p><b&

75、gt;　　（5）毛軟硬的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　毛軟硬的設(shè)計(jì)，將建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，毛的材料選用ABS塑料，制造出幾種粗細(xì)（軟硬）不同，或者調(diào)整ABS的化學(xué)成分，制造出幾種軟硬不同的毛刷：</p><p>　　實(shí)驗(yàn)一 同一種沙棘，同一軟硬毛，不同的轉(zhuǎn)速，檢測(cè)對(duì)沙棘果實(shí)的損傷率。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)二 同一軟硬毛，同一轉(zhuǎn)速，不同種類的沙

76、棘，檢測(cè)對(duì)沙棘果實(shí)的損傷率。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)三 同一種沙棘，同一轉(zhuǎn)速，不同軟硬的毛，檢測(cè)對(duì)沙棘果實(shí)的損傷率。</p><p>　　綜上所述，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，綜合考慮，選出一種或幾種較為合適的。</p><p><b>　?。?）粘合劑的選擇</b></p><p>　　查機(jī)械工業(yè)出版社，2010年3月出版，吳宗

77、澤主編的《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，表6—23（文獻(xiàn)[]）。</p><p>　　ABS常用膠粘劑：—氰基烯酸酯膠、第二代丙烯酸酯膠、聚氨酯膠、不飽和聚酯膠。</p><p>　　圖3-11 滾刷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3-12 滾刷三維實(shí)體造型</p><p><b>　　支撐架的設(shè)計(jì)</b></p>

78、;<p><b>　　參照傘桿設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　圖3-13 傘桿</b></p><p>　　圖3-14 伸縮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　左下角是桿子，右上角是細(xì)節(jié)圖片，藍(lán)色的是一片有彈性的鋼片，上面有個(gè)藍(lán)色的半圓突起，固定在里面的桿子上，外面的桿子上有個(gè)孔，當(dāng)半圓滑動(dòng)到這個(gè)孔的

79、時(shí)候，便停下。</p><p>　　支撐架設(shè)計(jì)壁厚為0.5mm。</p><p>　　支撐架從兩毛刷相切處向前設(shè)置3個(gè)，間距為5mm的中心間距。</p><p>　　前端管徑9mm，后端管徑10mm，伸縮域度5mm。</p><p>　　管軸心與毛刷距離15mm。</p><p>　　電機(jī)固定位置位于兩滾刷中心處，管道

80、的粗細(xì)、長度與電機(jī)對(duì)應(yīng)。</p><p>　　圖3-15 支撐架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3-16 支撐架三維實(shí)體造型</p><p><b>　　手柄的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　手柄從簡(jiǎn)潔舒適高效的角度考慮，將手柄樣子設(shè)計(jì)為手槍把手樣式。</p><p><b>　　

81、（1）選型</b></p><p>　　在涉及人體尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能尺寸的主要依據(jù)是人體尺寸百分位數(shù)。</p><p>　　該產(chǎn)品需要平均尺寸設(shè)計(jì)，即需要第50位百分位數(shù)（P50）作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)。</p><p>　　（2）選擇人體的尺寸百分位數(shù)</p><p>　　產(chǎn)品為一般工業(yè)產(chǎn)品，選用P50作為產(chǎn)品尺寸

82、的設(shè)計(jì)依據(jù)，查北京理工大學(xué)出版社，丁玉蘭編著的《人機(jī)工程學(xué)》，查表2—7（文獻(xiàn)[2]），根據(jù)香港地區(qū)較為完善的全國成年人人體尺寸提供的常用P5 P50 P95三種百分位數(shù)得：</p><p>　　P50男手長：180mm P50女手長：165mm</p><p>　　取手柄曲線尺寸：上170mm，中165mm，下180mm</p><p>　　P50男

83、手寬：80mm P50女手寬：70mm</p><p>　　取手柄高度：80mm</p><p>　　（3）確定功能修正量</p><p>　　有關(guān)人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)中所列的數(shù)據(jù)是在落體或單薄的內(nèi)衣的條件下測(cè)得，因此考慮人在工作時(shí)所涉及的衣帽鞋子各種因素，增加適當(dāng)?shù)男拚浚摦a(chǎn)品取5mm。</p><p>　?。?）確定心里修正量&l

84、t;/p><p>　　為了克服人們心理上產(chǎn)生的“空間”壓郁感等心里感受，或者為了滿足人們“求美”“求輕”等心理需求，在產(chǎn)品最小功能尺寸上附加一項(xiàng)增量即心理修正量，該產(chǎn)品取5mm。</p><p>　?。?）產(chǎn)品功能尺寸設(shè)定</p><p>　　最佳功能尺寸=人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量+心理修正量</p><p>　　手柄周長：上 = 170

85、+5+5=180mm</p><p>　　中 = 165+5+5=175mm</p><p>　　下 = 180+5+5=190mm</p><p>　　手柄高： h = 80+5+5=90mm</p><p>　　圖3-17 手柄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3-18 手柄三維實(shí)體造型</

86、p><p><b>　　收集裝置的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）采用方案5中的收集裝置，采摘與收集分離。</p><p>　?。?）采摘收集一體化。</p><p>　　如圖，將布縫合成漏斗形固定在支撐架上，漏斗下方仍然由布縫合的拳頭大小般管道，最下方是一個(gè)較大的不帶放于地上。在這個(gè)大布袋下方設(shè)計(jì)為捆綁式，便于放出

87、收集好的果實(shí)，在采摘時(shí)，果實(shí)從滾筒中間滑落下來，該收集裝置，可以防止果實(shí)四濺，布材料，對(duì)果實(shí)損傷小，能高效的收集果實(shí)。</p><p>　　圖3-19 收集裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　蓄電池的選擇計(jì)算</b></p><p>　　蓄電池的選擇將根據(jù)能讓兩個(gè)電動(dòng)機(jī)持續(xù)工作24小時(shí)左右來計(jì)算。</p><p>

88、;　　電動(dòng)機(jī)的額定電壓7.4V，額定電流2.5A，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)采用并聯(lián)連接，分流不分壓，故蓄電池將根據(jù)7.4V，5A選擇。</p><p><b>　　電池容量。</b></p><p>　　蓄電池電壓的選擇略大于電動(dòng)機(jī)的額定電壓，取8V。</p><p><b>　　查閱資料</b></p><p>

89、;　　圖3-20 蓄電池</p><p>　　表3- 3 蓄電池參數(shù)詳情</p><p>　　硅液蓄電池主要性能特征：</p><p>　?、俪潆娊邮漳芰?qiáng)，達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)2.68倍；</p><p>　?、诳纱箅娏鞒潆?，可0.3-3C充電；</p><p>　?、劭纱箅娏鞣烹?，可0.3-30C放電，可瞬間30C放電

90、，電池不損傷，并可深度放電；</p><p>　?、芸煽焖俪潆姡舨捎米兠}沖充電裝置，在足夠的功率下，可0.5小時(shí)完成充電；</p><p>　?、葑苑烹娦?，完全充電后，常溫存放兩年仍可正常放電（與極板及制作工藝有關(guān)）；</p><p>　?、薜蜏厝萘扛?，在環(huán)境溫度-50℃條件下，容量仍可保持70%以上；</p><p>　　⑦使用環(huán)境溫度范

91、圍寬，可在-50℃至+70℃溫度范圍內(nèi)使用；</p><p>　　⑧存放電無記憶，閥控密封式則免維護(hù)；</p><p>　?、岢潆姛o酸霧（釋放到空氣中的硫酸分子近乎檢測(cè)不到，并在一些工作條件下可達(dá)到無氣體釋出），過充電無任何氣體釋出，廢棄的電解液無污染；</p><p>　　⑩使用壽命長，后備電源專用電池正常使用情況下，浮充運(yùn)行可達(dá)十年以上，動(dòng)力專用電池循環(huán)充電次數(shù)

92、大于400次充電，若用戶需要，可將循環(huán)充電次數(shù)設(shè)計(jì)到700充放次以上。</p><p><b>　　調(diào)速方案的選擇計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）調(diào)速范圍</b></p><p>　　調(diào)速范圍是指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下可能運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比</p><p>　　……………………

93、…………………（3-9）</p><p>　　（2）靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性） </p><p>　　轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性是指負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化的程度。轉(zhuǎn)速變化小，其相對(duì)穩(wěn)定性好。轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性用靜差率來表示 。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在某一機(jī)械特性上運(yùn)行時(shí)，由理想空載增加到額定負(fù)載，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降落與理想空載轉(zhuǎn)速之比，就稱為靜差率，用百分位數(shù)表示為：</p><p>　　……………（3

94、-10）</p><p>　　靜差率與調(diào)速范圍兩個(gè)指標(biāo)是相互制約的，即值越小，則調(diào)速范圍D就越小；反之，若要求調(diào)速范圍D越大，則靜差率也越大，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越差。</p><p><b>　?。?）調(diào)速的平滑性</b></p><p>　　在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級(jí)數(shù)越多，就認(rèn)為調(diào)速越平滑，相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比稱為平滑系數(shù)，用表示：</p

95、><p>　　………………………………………（3-11）</p><p>　　值越接近1，則平滑性越好，當(dāng)=1時(shí)，稱為無極調(diào)速，即轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時(shí)，級(jí)數(shù)有限，稱為有級(jí)調(diào)速。</p><p><b>　?。?）調(diào)速方法</b></p><p>　　⒈電樞回路串電阻調(diào)速</p><p>　　

96、電樞回路串電阻調(diào)速的原理可用圖來說明</p><p>　　圖3-21 電樞回路串電阻調(diào)速原理圖</p><p>　　設(shè)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在固有特性上A點(diǎn)運(yùn)行，其轉(zhuǎn)速為。若電樞回路傳入電阻，則達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)后，工作點(diǎn)變?yōu)槿藶樘匦陨系腂點(diǎn)，轉(zhuǎn)速下降到。從圖中可以看出，串入得電阻值越大，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速就越低。</p><p>　　電樞串電阻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)

97、是：</p><p>　　由于電阻只能分段調(diào)節(jié)，所以調(diào)速的平滑性差；</p><p>　?、诘退贂r(shí)特性曲線斜率大，靜差率大，所以轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性差；</p><p>　?、鄣洼d時(shí)調(diào)速范圍小，額定負(fù)載時(shí)調(diào)速范圍一般為D2；</p><p><b>　?、芊椒ú惶?jīng)濟(jì)。</b></p><p><

98、;b>　?、步祲赫{(diào)速</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的工作電壓不允許超過額定電壓，因此電樞電壓只能在額定電壓以下進(jìn)行調(diào)節(jié)。降低電源電壓調(diào)速的原理可用圖說明。</p><p>　　圖3-22 降壓調(diào)速原理圖</p><p><b>　　降壓調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　①電源電壓能夠平滑

99、調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速；</p><p>　　②調(diào)速前后機(jī)械特性的斜率不變，硬度較高，負(fù)載變化時(shí)，速度穩(wěn)定性好；</p><p>　　③無論輕載還是重載，調(diào)速范圍相同，一般可達(dá)D=2.5~12；</p><p><b>　?、茈娔軗p耗較小。</b></p><p>　　降壓調(diào)速的缺點(diǎn)是：需要一套電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)的直流電源。

100、</p><p><b>　　⒊減弱磁通調(diào)速</b></p><p>　　額定運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，其磁路已基本飽和，即使勵(lì)磁電流增加很大，磁通也增加很少，從電動(dòng)機(jī)的性能考慮也不允許磁路過飽和。因此，改變磁通只能從額定值往下調(diào)，調(diào)節(jié)磁通調(diào)速即是弱磁調(diào)速。其調(diào)速原理可用突來說明：</p><p>　　圖3-23 弱磁調(diào)速原理圖</p>&

101、lt;p>　　優(yōu)點(diǎn)：弱磁調(diào)速經(jīng)濟(jì)性比較好。</p><p>　　缺點(diǎn)：機(jī)械特性斜率變大，特性變軟；升速范圍不會(huì)很大，一般D2。</p><p>　　綜上所述采用方案二：降壓調(diào)速。</p><p><b>　?。?）變阻器選擇</b></p><p>　　在主回路上串入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，通過串聯(lián)分壓的方法，來改變電動(dòng)機(jī)

102、的端電壓。</p><p>　　滑動(dòng)變阻器的選擇，設(shè)調(diào)速范圍為600~4200r/min</p><p>　　4200r/min8V</p><p>　　則600r/min1V</p><p>　　則變阻器分的最大端電壓為7V</p><p>　　……………………………………（3-12）</p><

103、p><b>　　由式3.8.4得</b></p><p><b>　　最大阻值</b></p><p>　　故選擇阻值為0~1.4的滑動(dòng)變阻器。</p><p>　　圖3-24 調(diào)速原理圖</p><p><b>　　電源調(diào)速箱的設(shè)計(jì)</b></p>&l

104、t;p>　　將電源與調(diào)速箱放在一個(gè)箱子里，再將箱體設(shè)計(jì)為前開背負(fù)推拉式的。從家到沙棘地可以背負(fù)，到地里工作可以推拉前行。</p><p><b>　　電瓶外形尺寸：</b></p><p><b>　　箱間距：20</b></p><p>　　則電瓶所需箱體空間為:</p><p>　　調(diào)速裝

105、置置于電瓶上方，空間高度40</p><p><b>　　則箱體整體大小為</b></p><p><b>　　取為整數(shù)為</b></p><p>　　圖3-25 電源調(diào)速箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3-26 電源調(diào)速箱三維實(shí)體造型</p><p>　　圖3-27

106、 滾刷式手持沙棘采摘器三維實(shí)體造型</p><p><b>　　總結(jié)與展望</b></p><p>　　總結(jié)：本設(shè)計(jì)是圍繞沙棘采摘而設(shè)計(jì)的機(jī)械，首先介紹沙棘的概述、分類、資源分布、開發(fā)利用、采摘方法等，及國內(nèi)外沙棘采摘器發(fā)展概況。第二章則主要講解采摘機(jī)的方案選定。具體介紹其設(shè)計(jì)內(nèi)容。首先分步介紹了采摘機(jī)的采摘方式，有拔簧——吸送式采收、振蕩式采收、鉗式采收、滾刷式采收

107、、可拆式沙棘果實(shí)收集裝置等。以上分類還仔細(xì)講解了各種采收系統(tǒng)的工作原理。分別總結(jié)了各種采摘方式的優(yōu)缺點(diǎn)，最終通過比較其優(yōu)缺點(diǎn)確定設(shè)計(jì)方案，其設(shè)計(jì)就可以正式進(jìn)行了。方案的制定也采取了取長補(bǔ)短、擇優(yōu)選擇的方案確定，最終確定命名為“滾刷式沙棘采集器”第三章則是為此設(shè)計(jì)的計(jì)算，此章為重點(diǎn)。本人詳細(xì)介紹了并附上圖例。首先確定了電動(dòng)機(jī)的選擇，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)考慮的因素有電動(dòng)機(jī)的類型、電動(dòng)機(jī)的功率，確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等。確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)后，還需要計(jì)算傳動(dòng)裝置

108、的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，然后是滾筒毛刷的設(shè)計(jì)，其內(nèi)容有材料的選擇，滾筒的設(shè)計(jì)，孔的排列方式等。其中空的排列方式有直線型排列、螺旋型排列、波浪型排列或V型排列、螺旋波浪型或V型排列。選擇好排列方式后就是毛長度的設(shè)計(jì)、毛軟硬設(shè)計(jì)。毛的軟硬確定則是通過三個(gè)實(shí)驗(yàn)確定。粘合劑的選擇、支撐架的設(shè)計(jì)有參考圖。手柄</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計(jì)

109、，讓我了解到額更多關(guān)于機(jī)械方面的知識(shí)，明白了自己的許多不足，更出盡了我學(xué)習(xí)的動(dòng)力，讓我知道人的一生中都是在不斷學(xué)習(xí)中度過的，所謂學(xué)到老活到老，機(jī)械領(lǐng)域是個(gè)非常有趣并且高深的領(lǐng)域，要想在這個(gè)領(lǐng)域中獲得成績，就必須更能吃苦，不要孤高自傲，就算在簡(jiǎn)單的機(jī)械也有許多只得開發(fā)的地方。大學(xué)三年下來，我明白了老師的苦心，事項(xiàng)讓我們?cè)趯W(xué)校盡量多學(xué)習(xí)知識(shí)，以便于盡快在社會(huì)上立足，借此機(jī)會(huì)，我想對(duì)老師們說聲謝謝，雖然個(gè)人認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)不是體現(xiàn)我們能力的唯一方

110、法，但我認(rèn)為是老師們對(duì)我們學(xué)習(xí)的一個(gè)檢測(cè)，并且比考試更全面。作為本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)員。我明白了在機(jī)械方向我們可以通過自己的技術(shù)變廢為寶，可以使入門的使用工具更加效率，更加舒適和更加環(huán)保。轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)三年眨眼之間就過去了，大一那個(gè)懵懂的青年現(xiàn)在已經(jīng)變得成熟，大一來學(xué)校的時(shí)候還歷歷在目，三年時(shí)間轉(zhuǎn)眼即逝，現(xiàn)在漫步在校園，早已物是人非，有多少學(xué)長學(xué)姐從這里出去，當(dāng)時(shí)我們還體會(huì)不到他們的心情，現(xiàn)在的學(xué)弟學(xué)妹們也不會(huì)體會(huì)我們的心情吧。最后，在此感謝老師

111、們對(duì)我們的教導(dǎo)，謝謝!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[]吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 2010</p><p>　　[2]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)[M].北京:北京理工大學(xué)出.2011</p><p>　　[3]劉雪玲.唐克生.工程制圖及AutoCAD[M].大