新型振動式桂花采收設備的設計

張俊陽，賈森君，瞿子博，付宗國

(1.浙江海洋大學船舶與機電工程學院，浙江舟山 316022；2.浙江省舟山市知創科技開發有限公司，浙江舟山 316022)

桂花(Osmanthusfragrans)又名月桂，常綠花木中香、色、姿、韻四者絕佳。桂花性溫味辛，具有健胃、化痰、生津、散痰、平肝的作用，能治痰多咳嗽、腸風血痢、牙痛口臭、食欲不振、經閉腹痛[1]。但是，桂花人工采摘收集保存比較繁瑣，費時費力，桂花的孕蕾期較長，盛花期較短，從開花到謝花一般為7～9 d[2]，采摘過早，花蕾養分過少，品質不高且桂花難以脫落不便于收集，采摘過遲則花朵香味散失，品質降低，所以桂花采摘需要把握時機。在桂花采摘期會出現人員不夠，無法及時收集造成浪費的情況，傳統采收方法也會對樹體造成一些不良影響，而且一般保存還需要晾曬，耗費了運輸上的時間，影響供求和價格。目前市面上針對桂花的采收設備設計極少，主要依靠人工采摘[3]。該設計的目的是針對現有技術存在的問題，設計出一種桂花采集裝置，利用過濾網、振動電機、鼓風機實現桂花的采收。該裝置結構緊湊、設計合理，采集桂花更加方便，效率更高。

1 振動式桂花采收設備的結構組成

該桂花采集裝置包括上過濾網和下過濾網，上過濾網和下過濾網均包括兩網體。上過濾網的兩網體上端邊沿均連接有若干上拉桿，若干上拉桿的上端均能夠固連在樹干上，下過濾網的兩網體上端邊沿均連接有若干下拉桿，若干下拉桿的上端均連接在上過濾網上，上過濾網的兩網體下端邊沿之間和下過濾網的兩網體下端邊沿之間均固連有抱箍，上過濾網上均連接有振動電機，下過濾網的下端還連接有出料管，出料管與鼓風機相連接。

在上述的桂花采集裝置中，其中一根上拉桿的上端固連有弧形條狀的定夾板，定夾板的自由端鉸接有弧形條狀的動夾板，動夾板的自由端側面上鉸接有鎖緊螺栓，定夾板的側面上具有連接座，連接座上開設有通孔，鎖緊螺栓的端部穿過通孔，且在伸出的端部螺接有鎖緊螺母，動夾板和定夾板上均沿長度方向開設有若干連接孔，另外的上拉桿的上端均具有鉤體，鉤體鉤設在連接孔內。鎖緊螺母與鎖緊螺栓相連接，使得定夾板與動夾板抱緊在樹干上，然后將其他上拉桿上的鉤體鉤在動夾板或者定夾板的連接孔內即可，操作方便快捷。

上過濾網的兩網體上端邊沿均沿長度方向開設有若干長條狀的滑槽，滑槽內滑動連接有滑塊，若干上拉桿的下端分別鉸接在若干滑塊上。上拉桿可以相對上過濾網的網體上端邊沿滑動，從而移動至合適位置，避開樹枝，使用方便。

抱箍包括兩弧形條狀的箍板，兩箍板分別固連在相對兩網體的下端邊沿，且兩箍板的凹面相對，箍板的兩端均向外翻折形成連接部，相鄰兩連接部通過固定螺栓相固連。箍板通過固定螺栓鎖緊，能夠抱緊在樹干上，操作簡單，連接穩定高。

箍板上均沿長度方向開設有兩螺孔，在螺孔內螺接有調節螺栓，調節螺栓的內端均固連有靠板，靠板的內側面上固連有橡膠層，動夾板和定夾板的內邊沿均沿長度方向固連有橡膠條。樹干的外表面凹凸不平，因此箍板通過靠板抵壓在樹干外側面上，提高連接穩定性，其中橡膠層能夠增加與樹干的摩擦力，同時橡膠層和橡膠條均能夠避免對樹干產生擠壓損傷。

箍板的上邊沿均沿長度方向固連有長條狀的橡膠膜片。箍板與樹干外側面之間存在間隙，因此設置橡膠膜片，橡膠膜片的邊沿能夠抵壓在樹干外側面上，避免桂花從該間隙中通過。

網體的中部沿徑向固連有支撐桿，支撐桿的下端下側面上開設有連接槽，連接槽內滑動連接有連接塊，連接塊上固連有安裝架，振動電機固連在安裝架上，安裝架的側面上還具有凸出的抵靠部，連接槽內設有壓緊彈簧，該壓緊彈簧的一端固連在連接塊上，另一端固連在連接槽的端面上，在壓緊彈簧的作用下抵靠部能夠壓緊在樹干上。在壓緊彈簧的作用下抵靠部抵壓在樹干外側面上，振動電機[4]工作時能夠將振動力傳遞給安裝架，從而對樹干產生擊打。

下過濾網的兩網體一側邊沿下端均開設有弧形的缺口，兩網體的缺口相對設置，缺口邊沿固連有弧形的扣接桿，下料管的端口邊沿固連有連接環，連接環的外側面上周向開設有扣接槽，兩網體的扣接桿扣接在扣接槽內。即下過濾網的兩網體被固定時能夠通過扣接桿卡住下料管的連接環，從而與下料管相連接，結構簡單，拆裝方便。

2 具體實施例

2.1整體框架及原理如圖1、圖2[5]所示，一種桂花采集裝置包括均呈漏斗狀的上過濾網和下過濾網，下過濾網的網孔小于上過濾網的網孔，上過濾網和下過濾網均小端朝下，且上過濾網位于下過濾網的上方，上過濾網和下過濾網均包括兩呈扇形且弧形彎折的網體，上過濾網的兩網體上端邊沿均連接有若干上拉桿，若干上拉桿的上端均向內傾斜并能夠固連在樹干上，下過濾網的兩網體上端邊沿均連接有若干下拉桿，若干下拉桿的上端均連接在上過濾網上，上過濾網的兩網體下端邊沿之間和下過濾網的兩網體下端邊沿之間均固連有能夠抱緊固定在樹干上的抱箍，上過濾網連接有振動電機，下過濾網的下端還連接有出料管，出料管與鼓風機相連接。使用時將若干上拉桿的上端向內傾斜并固定在樹干上，將上過濾網的兩網體下端的抱箍抱緊樹干并固定住，將下拉桿的上端固連在上過濾網上，然后將下過濾網的兩網體下端的抱箍抱緊樹干并固定住，上過濾網的下端通過抱箍固定，上端通過上拉桿拉住支撐，下過濾網的下端通過抱箍固定住，上端通過下拉桿連接在上過濾網上，從而將上過濾網和下過濾網穩定地固定在樹干上，振動電機能夠對樹干產生振動，使得樹上的桂花自動掉落至上過濾網上，上過濾網的網孔大于下過濾網，桂花能夠過濾至下過濾網上，而樹葉等體積較大的雜質則被阻擋在上過濾網上，而下過濾網則能夠將灰塵等雜質過濾掉，使得桂花被阻擋在下過濾網上，鼓風機工作，能夠將下過濾網上的桂花吸入出料管，實現桂花的自動采集，方便省力，效率較高[6]。

注：1.上過濾網；11.上拉桿；2.下過濾網；21.下拉桿；3.網體；32.支撐桿；4.抱箍；7.出料管；73.鼓風機Note：1.filter net；11.top rod；2.lower filter net；21.lower pull rod；3.net body；32.support rod；4.hoop；7.outlet pipe；73.blower圖1 桂花采收模塊立體結構示意 Fig.1 Schematic of the stereoscopic structure of the Osmanthus harvest module

圖2 總體桂花采收設備三維簡圖Fig.2 Three-dimensional sketch of the total Osmanthus harvesting equipment

注：1.上過濾網；11.上拉桿；2.下過濾網；21.下拉桿；7.出料管；73.鼓風機Note：1.filter net；11.pull rod；2.lower filter net；21.lower pull rod；7.outlet pipe；73.blower圖3 桂花采收模塊結構剖視Fig.3 Cutaway view of Osmanthus harvest module

注：11.上拉桿；111.鉤體；5.定夾板；51.動夾板；52.鎖緊螺栓；53.連接座；54.鎖緊螺母；55.連接孔；56.橡膠條Note：11.top rod；111.hook；5.fixed splint；51.movable splint；52.locking bolts；53.connecting seat；54.locking nut；55.connecting hole；56.rubber strip圖4 A處結構放大圖Fig.4 The big picture of the structure at A

注：11.上拉桿；112.滑塊；31.滑槽Note：11.top rod；112.slider；31.chute圖5 B處結構放大圖Fig.5 The big picture of the structure at B

2.2連接固定模塊[7]結合圖3、圖4、圖5所示，其中一根上拉桿的上端固連有弧形條狀的定夾板，定夾板的自由端鉸接有弧形條狀的動夾板，動夾板的自由端側面上鉸接有鎖緊螺栓，定夾板的側面上具有連接座，連接座上開設有通孔，鎖緊螺栓的端部穿過通孔，且在伸出的端部螺接有鎖緊螺母，動夾板和定夾板上均沿長度方向開設有若干連接孔，另外的上拉桿的上端均具有鉤體，鉤體鉤設在連接孔內，鎖緊螺母與鎖緊螺栓相連接，使得定夾板與動夾板抱緊在樹干上，然后將其他上拉桿上的鉤體鉤在動夾板或者定夾板的連接孔內即可，操作方便快捷。上過濾網的兩網體上端邊沿均沿長度方向開設有若干長條狀的滑槽，滑槽內滑動連接有滑塊，若干上拉桿的下端分別鉸接在若干滑塊上，上拉桿可以相對上過濾網的網體上端邊沿滑動，從而移動至合適位置，避開樹枝，使用方便。抱箍包括兩弧形條狀的箍板，兩箍板分別固連在相對兩網體的下端邊沿，且兩箍板的凹面相對，箍板的兩端均向外翻折形成連接部，相鄰兩連接部通過固定螺栓相固連，箍板通過固定螺栓鎖緊，能夠抱緊在樹干上，操作簡單，連接穩定高。箍板上均沿長度方向開設有兩螺孔，在螺孔內螺接有調節螺栓，調節螺栓的內端均固連有靠板，靠板的內側面上固連有橡膠層，動夾板和定夾板的內邊沿均沿長度方向固連有橡膠條，樹干的外表面凹凸不平，因此箍板通過靠板抵壓在樹干外側面上，提高連接穩定性，其中橡膠層能夠增加與樹干的摩擦力，同時橡膠層和橡膠條均能夠避免對樹干產生擠壓損傷。箍板的上邊沿均沿長度方向固連有長條狀的橡膠膜片，箍板與樹干外側面之間存在間隙，因此設置橡膠膜片，橡膠膜片的邊沿能夠抵壓在樹干外側面上，避免桂花從該間隙中通過。

圖6所示為網體的中間部位，是為圖1中桂花采收模塊立體結構的中間C處的結構放大圖。

注：41.箍板；42.連接部；43.固定螺栓；44.調節螺栓；45.靠板；46.橡膠層；47.橡膠膜片Note：41.hoop plate；42.connecting part；43.fixed bolt；44.adjusting bolt；45.leaning plate；46.rubber layer；47.rubber diaphragm圖6 C處結構放大圖Fig.6 The big picture of the structure at C

注：32.支撐桿；321.連接槽；41.箍板；42.連接部；44.調節螺栓；6.振動電機；61.安裝架；62.連接塊；63.抵靠部；64.壓緊彈簧Note：32.supporting rods；321.connecting grooves；41.hoop plates；42.connecting parts；44.adjusting bolts；6.vibrating motors；61.mounting frames；62.connecting blocks；63.supporting parts；64.tightening springs圖7 D處結構放大圖Fig.7 The big picture of the structure at D

2.3收集驅動模塊結合圖7、圖8所示，收獲機車體是由發動機、底盤和電器設備三大部分組成的。它是收獲機車體產生動力的裝置，其作用是將燃料的熱能轉變為機械能向外輸出動力。我國目前生產的農用收獲機都采用柴油機。底盤它是收獲機傳遞動力的裝置。其作用是將發動機的動力傳遞給驅動輪和工作裝置使收獲機行駛，并完成移動作業或固定作用。這個作用是通過傳動系統、行走系統、轉向系統、制動系統和工作裝置的相互配合、協調工作來實現的，同時它們又構成了收獲機的骨架和身軀。

注：3.網體；33.缺口；34.扣接桿；71.連接環；72.扣接槽Note：3.net body；33.gap；34.link rod；71.connection ring；72.socket groove圖8 E處結構放大圖Fig.8 The big picture of the structure at E

在圖9、10的裝置中，利用通風出料管和鼓風機將采集下來的桂花輸送到車體的收集箱內。

圖9 出料管三維簡圖Fig.9 Three-dimensional sketch of the discharge tube

圖10 收獲機車體結構三維簡圖Fig.10 Three-dimensional sketch of the body structure of a harvester

3 結論

與現有技術相比，該桂花采收設備具有以下優點[8]：

(1)由于桂花能夠過濾至下過濾網上，而樹葉等體積較大的雜質則被阻擋在上過濾網上，而下過濾網則能夠將灰塵等雜質過濾掉，使得桂花被阻擋在下過濾網上，鼓風機工作，能夠將下過濾網上的桂花吸入出料管，實現桂花的自動采集，方便省力，效率較高。

(2)由于上拉桿可以相對上過濾網的網體上端邊沿滑動，從而移動至合適位置，避開樹枝，使用方便。

(3)由于箍板通過靠板抵壓在樹干外側面上，提高連接穩定性，其中橡膠層能夠增加與樹干的摩擦力，同時橡膠層和橡膠條均能夠避免對樹干產生擠壓損傷。

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[4] 蒙賀偉，李成松，坎雜，等.新疆 釀酒葡萄振動采收裝置設計與試驗[J].農機化研究，2017(10)：42-45.

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科技論文寫作規范——縮略語

采用國際上慣用的縮略語。如名詞術語DNA(脫氧核糖核酸)、RNA(核糖核酸)、ATP(三磷酸腺苷)、ABA(脫落酸)、ADP(二磷酸腺苷)、CK(對照)、CV(變異系數)、CMS(細胞質雄性不育性)、IAA(吲哚乙酸)、LD(致死劑量)、NAR(凈同化率)、PMC(花粉母細胞)、LAI(葉面積指數)、LSD(最小顯著差)、RGR(相對生長率)，單位名縮略語IRRI(國際水稻研究所)、FAO(聯合國糧農組織)等。對于文中有些需要臨時寫成縮寫的詞(如表及圖中由于篇幅關系以及文中經常出現的詞而寫起來又很長時)，則可取各主要詞首字母寫成縮寫，但需在第一次出現處寫出全稱，表及圖中則用注解形式在下方注明，以便讀者理解。