新型振動(dòng)式桂花采收設(shè)備的設(shè)計(jì)

張俊陽，賈森君，瞿子博，付宗國

(1.浙江海洋大學(xué)船舶與機(jī)電工程學(xué)院，浙江舟山 316022；2.浙江省舟山市知?jiǎng)?chuàng)科技開發(fā)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(fēng)血痢、牙痛口臭、食欲不振、經(jīng)閉腹痛[1]。但是，桂花人工采摘收集保存比較繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)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(yǎng)分過少，品質(zhì)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(zhì)降低，所以桂花采摘需要把握時(shí)機(jī)。在桂花采摘期會(huì)出現(xiàn)人員不夠，無法及時(shí)收集造成浪費(fèi)的情況，傳統(tǒng)采收方法也會(huì)對樹體造成一些不良影響，而且一般保存還需要晾曬，耗費(fèi)了運(yùn)輸上的時(shí)間，影響供求和價(jià)格。目前市面上針對桂花的采收設(shè)備設(shè)計(jì)極少，主要依靠人工采摘[3]。該設(shè)計(jì)的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計(jì)出一種桂花采集裝置，利用過濾網(wǎng)、振動(dòng)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)桂花的采收。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)合理，采集桂花更加方便，效率更高。

1 振動(dòng)式桂花采收設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成

該桂花采集裝置包括上過濾網(wǎng)和下過濾網(wǎng)，上過濾網(wǎng)和下過濾網(wǎng)均包括兩網(wǎng)體。上過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)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(wǎng)的兩網(wǎng)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(wǎng)上，上過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體下端邊沿之間和下過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體下端邊沿之間均固連有抱箍，上過濾網(wǎng)上均連接有振動(dòng)電機(jī)，下過濾網(wǎng)的下端還連接有出料管，出料管與鼓風(fēng)機(jī)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(dòng)夾板，動(dòng)夾板的自由端側(cè)面上鉸接有鎖緊螺栓，定夾板的側(cè)面上具有連接座，連接座上開設(shè)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(dòng)夾板和定夾板上均沿長度方向開設(shè)有若干連接孔，另外的上拉桿的上端均具有鉤體，鉤體鉤設(shè)在連接孔內(nèi)。鎖緊螺母與鎖緊螺栓相連接，使得定夾板與動(dòng)夾板抱緊在樹干上，然后將其他上拉桿上的鉤體鉤在動(dòng)夾板或者定夾板的連接孔內(nèi)即可，操作方便快捷。

上過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體上端邊沿均沿長度方向開設(shè)有若干長條狀的滑槽，滑槽內(nèi)滑動(dòng)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(wǎng)的網(wǎng)體上端邊沿滑動(dòng)，從而移動(dòng)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(wǎng)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(wěn)定高。

箍板上均沿長度方向開設(shè)有兩螺孔，在螺孔內(nèi)螺接有調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓的內(nèi)端均固連有靠板，靠板的內(nèi)側(cè)面上固連有橡膠層，動(dòng)夾板和定夾板的內(nèi)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(cè)面上，提高連接穩(wěn)定性，其中橡膠層能夠增加與樹干的摩擦力，同時(shí)橡膠層和橡膠條均能夠避免對樹干產(chǎn)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(cè)面之間存在間隙，因此設(shè)置橡膠膜片，橡膠膜片的邊沿能夠抵壓在樹干外側(cè)面上，避免桂花從該間隙中通過。

網(wǎng)體的中部沿徑向固連有支撐桿，支撐桿的下端下側(cè)面上開設(shè)有連接槽，連接槽內(nèi)滑動(dòng)連接有連接塊，連接塊上固連有安裝架，振動(dòng)電機(jī)固連在安裝架上，安裝架的側(cè)面上還具有凸出的抵靠部，連接槽內(nèi)設(shè)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(cè)面上，振動(dòng)電機(jī)[4]工作時(shí)能夠?qū)⒄駝?dòng)力傳遞給安裝架，從而對樹干產(chǎn)生擊打。

下過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體一側(cè)邊沿下端均開設(shè)有弧形的缺口，兩網(wǎng)體的缺口相對設(shè)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(huán)，連接環(huán)的外側(cè)面上周向開設(shè)有扣接槽，兩網(wǎng)體的扣接桿扣接在扣接槽內(nèi)。即下過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體被固定時(shí)能夠通過扣接桿卡住下料管的連接環(huán)，從而與下料管相連接，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便。

2 具體實(shí)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(wǎng)和下過濾網(wǎng)，下過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔小于上過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔，上過濾網(wǎng)和下過濾網(wǎng)均小端朝下，且上過濾網(wǎng)位于下過濾網(wǎng)的上方，上過濾網(wǎng)和下過濾網(wǎng)均包括兩呈扇形且弧形彎折的網(wǎng)體，上過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)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(nèi)傾斜并能夠固連在樹干上，下過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)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(wǎng)上，上過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體下端邊沿之間和下過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)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(wǎng)連接有振動(dòng)電機(jī)，下過濾網(wǎng)的下端還連接有出料管，出料管與鼓風(fēng)機(jī)相連接。使用時(shí)將若干上拉桿的上端向內(nèi)傾斜并固定在樹干上，將上過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)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(wǎng)上，然后將下過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體下端的抱箍抱緊樹干并固定住，上過濾網(wǎng)的下端通過抱箍固定，上端通過上拉桿拉住支撐，下過濾網(wǎng)的下端通過抱箍固定住，上端通過下拉桿連接在上過濾網(wǎng)上，從而將上過濾網(wǎng)和下過濾網(wǎng)穩(wěn)定地固定在樹干上，振動(dòng)電機(jī)能夠?qū)涓僧a(chǎn)生振動(dòng)，使得樹上的桂花自動(dòng)掉落至上過濾網(wǎng)上，上過濾網(wǎng)的網(wǎng)孔大于下過濾網(wǎng)，桂花能夠過濾至下過濾網(wǎng)上，而樹葉等體積較大的雜質(zhì)則被阻擋在上過濾網(wǎng)上，而下過濾網(wǎng)則能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)過濾掉，使得桂花被阻擋在下過濾網(wǎng)上，鼓風(fēng)機(jī)工作，能夠?qū)⑾逻^濾網(wǎng)上的桂花吸入出料管，實(shí)現(xiàn)桂花的自動(dòng)采集，方便省力，效率較高[6]。

注：1.上過濾網(wǎng)；11.上拉桿；2.下過濾網(wǎng)；21.下拉桿；3.網(wǎng)體；32.支撐桿；4.抱箍；7.出料管；73.鼓風(fēng)機(jī)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(jié)構(gòu)示意 Fig.1 Schematic of the stereoscopic structure of the Osmanthus harvest module

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

注：1.上過濾網(wǎng)；11.上拉桿；2.下過濾網(wǎng)；21.下拉桿；7.出料管；73.鼓風(fēng)機(jī)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(jié)構(gòu)剖視Fig.3 Cutaway view of Osmanthus harvest module

注：11.上拉桿；111.鉤體；5.定夾板；51.動(dòng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)放大圖Fig.5 The big picture of the structure at B

2.2連接固定模塊[7]結(jié)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(dòng)夾板，動(dòng)夾板的自由端側(cè)面上鉸接有鎖緊螺栓，定夾板的側(cè)面上具有連接座，連接座上開設(shè)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(dòng)夾板和定夾板上均沿長度方向開設(shè)有若干連接孔，另外的上拉桿的上端均具有鉤體，鉤體鉤設(shè)在連接孔內(nèi)，鎖緊螺母與鎖緊螺栓相連接，使得定夾板與動(dòng)夾板抱緊在樹干上，然后將其他上拉桿上的鉤體鉤在動(dòng)夾板或者定夾板的連接孔內(nèi)即可，操作方便快捷。上過濾網(wǎng)的兩網(wǎng)體上端邊沿均沿長度方向開設(shè)有若干長條狀的滑槽，滑槽內(nèi)滑動(dòng)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(wǎng)的網(wǎng)體上端邊沿滑動(dòng)，從而移動(dòng)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(wǎng)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(wěn)定高。箍板上均沿長度方向開設(shè)有兩螺孔，在螺孔內(nèi)螺接有調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓的內(nèi)端均固連有靠板，靠板的內(nèi)側(cè)面上固連有橡膠層，動(dòng)夾板和定夾板的內(nèi)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(cè)面上，提高連接穩(wěn)定性，其中橡膠層能夠增加與樹干的摩擦力，同時(shí)橡膠層和橡膠條均能夠避免對樹干產(chǎn)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(cè)面之間存在間隙，因此設(shè)置橡膠膜片，橡膠膜片的邊沿能夠抵壓在樹干外側(cè)面上，避免桂花從該間隙中通過。

圖6所示為網(wǎng)體的中間部位，是為圖1中桂花采收模塊立體結(jié)構(gòu)的中間C處的結(jié)構(gòu)放大圖。

注：41.箍板；42.連接部；43.固定螺栓；44.調(diào)節(jié)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(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)螺栓；6.振動(dòng)電機(jī)；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(jié)構(gòu)放大圖Fig.7 The big picture of the structure at D

2.3收集驅(qū)動(dòng)模塊結(jié)合圖7、圖8所示，收獲機(jī)車體是由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和電器設(shè)備三大部分組成的。它是收獲機(jī)車體產(chǎn)生動(dòng)力的裝置，其作用是將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能向外輸出動(dòng)力。我國目前生產(chǎn)的農(nóng)用收獲機(jī)都采用柴油機(jī)。底盤它是收獲機(jī)傳遞動(dòng)力的裝置。其作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪和工作裝置使收獲機(jī)行駛，并完成移動(dòng)作業(yè)或固定作用。這個(gè)作用是通過傳動(dòng)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和工作裝置的相互配合、協(xié)調(diào)工作來實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)它們又構(gòu)成了收獲機(jī)的骨架和身軀。

注：3.網(wǎng)體；33.缺口；34.扣接桿；71.連接環(huán)；72.扣接槽Note：3.net body；33.gap；34.link rod；71.connection ring；72.socket groove圖8 E處結(jié)構(gòu)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(fēng)出料管和鼓風(fēng)機(jī)將采集下來的桂花輸送到車體的收集箱內(nèi)。

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

圖10 收獲機(jī)車體結(jié)構(gòu)三維簡圖Fig.10 Three-dimensional sketch of the body structure of a harvester

3 結(jié)論

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該桂花采收設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)[8]：

(1)由于桂花能夠過濾至下過濾網(wǎng)上，而樹葉等體積較大的雜質(zhì)則被阻擋在上過濾網(wǎng)上，而下過濾網(wǎng)則能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)過濾掉，使得桂花被阻擋在下過濾網(wǎng)上，鼓風(fēng)機(jī)工作，能夠?qū)⑾逻^濾網(wǎng)上的桂花吸入出料管，實(shí)現(xiàn)桂花的自動(dòng)采集，方便省力，效率較高。

(2)由于上拉桿可以相對上過濾網(wǎng)的網(wǎng)體上端邊沿滑動(dòng)，從而移動(dòng)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(cè)面上，提高連接穩(wěn)定性，其中橡膠層能夠增加與樹干的摩擦力，同時(shí)橡膠層和橡膠條均能夠避免對樹干產(chǎn)生擠壓損傷。

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科技論文寫作規(guī)范——縮略語

采用國際上慣用的縮略語。如名詞術(shù)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(shù))、CMS(細(xì)胞質(zhì)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(xì)胞)、LAI(葉面積指數(shù))、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(lián)合國糧農(nóng)組織)等。對于文中有些需要臨時(shí)寫成縮寫的詞(如表及圖中由于篇幅關(guān)系以及文中經(jīng)常出現(xiàn)的詞而寫起來又很長時(shí))，則可取各主要詞首字母寫成縮寫，但需在第一次出現(xiàn)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。