開發新型椰子檳榔采摘機研究

蘇明

（海南科技職業學院，海南 海口 571126）

關健詞：椰子；檳榔；采摘；機械化

椰子和檳榔是海南熱帶農業的主要產品，椰子水清甜可口，椰子肉可制成各種美食，檳榔可制成各種藥品，由于它們用途廣泛，深受人們喜愛，種植不斷的加大，隨著海南椰子和檳榔深加工的發展，椰子和檳榔產業發展迅猛。椰子和檳榔生產的三大生產環節是種植、采摘和加工，種植和加工正在快速發展，已向機械化作業發展，而采摘還處在人工作業的落后狀態，采摘的采摘技術制約椰子和檳榔產業的發展，推進椰子、檳榔采摘作業機械化勢在必行，本文推薦一種適合于海南椰子、檳榔采摘的新型采摘機。

1 海南椰子和檳榔產業發展現狀

椰子是海南熱帶農業的主要產品，因其是營養豐富的綠色產品深受人們喜受，近年來海南椰子已是熱門的旅游消費，在許多城市等旅游景點都有銷售，需求較大，海南省作為重要椰子生產基地，產量逐年增加。檳榔是海南省第二大經濟作物，同時檳榔產業也是海南省熱帶作物中第二大支柱產業，對海南省的農業經濟具有重要意義。隨著椰子、檳榔深加工的發展，椰子、檳榔的種植也在不斷的加大，椰子和檳榔產業有快速發展之勢，目前海南椰子、檳榔的采摘因其樹高和生長地形多樣，采摘環節停留在工人作業的落后狀態，海南椰子、檳榔的采摘還是依靠長桿勾刀勾切果枝，或人力攀爬上樹摘果，到目前為止，還沒有實現用機械采摘椰子、檳榔果，對于機械采摘椰子、檳榔的研究也不很多，椰子、檳榔采摘機械化沒有實質性進展，因此椰子、檳榔采摘作業勞動強度大，生產效率低，采摘成為影響椰子、檳榔產業發展的主要環節，采摘技術是影響海南椰子、檳榔產業快速發展的重要因素。

2 椰子、檳榔的采摘方法

椰子、檳榔的采摘方法主要有兩種，一種是人工摘果，依靠人力攀爬上椰子、檳榔樹摘果，或者用長桿勾刀來勾椰子、檳榔果；另一種是機械化摘果。海南椰子和檳榔采摘作業的主要特點是樹桿高，而生長地形多樣，平地山地帶都有。椰子、檳榔因其樹高，生長地形多樣，海南椰子、檳榔的采摘采還停留在工人摘果狀態，主要摘果依靠長桿勾刀勾果，也有少部分是人力攀爬上樹摘果，還沒出現機械摘果的應用。工人摘果勞動強度大，生產效率低，使椰果和檳榔產業收成降低。傳統的工人作業，制約海南椰子和檳榔產業發展，研究現代采摘新技術，改進椰子檳榔采摘方法，實現采摘機械化有重要的意義。

3 新型椰子、檳榔采摘機設計方案及其結構

為解決海南椰子、檳榔的采摘機械化作業問題，開發新型椰子、檳榔采摘機是解決海南椰子、檳榔的采摘機械化作業問題必由之路，本文力推開發適合于海南椰子、檳榔采摘的新型采摘機。

新型采摘機是采摘椰子、檳榔果的一種在搖控器的控制下上樹摘果的機械化摘果設備，設計方案如圖1(采摘機設計方案圖)所示，其包括椰子、檳榔爬樹機和摘果機，爬樹機和摘果機配有電氣控制系統，是由爬樹機、摘果機和電氣控制系統三大部分組成，工作時，在電氣控制系統的控制下，爬樹機把摘果機送到靠近果子的位置，再由摘果機完成摘果。椰子、檳榔爬樹機包括機體、彈性夾緊機構、弧形輪爬機構、支架和電動機組成，爬樹原理如圖2(爬樹原理圖)所示，椰子、檳榔爬樹機的主要功能是把摘果機送到相關的位置；椰子檳榔摘果機包括采摘機座、采摘支桿、上下移動桿、上下調整機構、左右移動調整機構、左右移動采摘臂、電動機、切割盤，摘果工作原理如圖3(摘果工作原理圖)所示，摘果機的功能是完成摘果工作；智能控制系統包括遙控器和電氣控制機構（有信號接收、放大、解碼和驅動等功能），其功能是用遙控器控制爬樹機上樹和下樹，同時遙控器控制摘果機摘果。

圖1

圖2

圖3

4 新型椰子、檳榔采摘機的特點和技術難點

新型椰子、檳榔采摘機由爬樹機、摘果機和控制系統組成。設計和制造能適應于海南椰子采摘和檳榔采摘的爬樹機是第一步，這一步解決了機器上樹的問題。本著實用和靈活的考慮，本爬樹機具有體形小，重量輕，爬樹靈活的特點，其結構由機體、彈性夾緊機構、弧形輪爬機構、支架和電動機組成，本身重不超過100公斤，爬樹機能順利的爬上樹的關鍵機構是爬樹夾緊機構，是解決爬樹機爬樹的技術難點，由于椰子、檳榔樹樹干大小不一致，爬樹輪要保持和樹干接觸完好，爬樹時輪和樹的接觸既不松又不能緊，松了要打滑，緊了要夾死，爬樹機爬樹既不夾死，又不打滑是研發椰子、檳榔爬樹機的一個難點，本設備采用彈性夾緊機構解決爬樹機爬樹發問題，根據爬樹機的重量，設計適度機夾緊力的夾緊機構可實現爬樹機爬樹時，既不夾死，又不打滑。

然后設計可行的椰子、檳榔摘果機。既有爬樹機又要有摘果機才能完成機械化采摘工作，用切割盤切割整珠椰子果或檳榔果是適應海南椰子果或檳榔果快速采摘的新技術，主要關鍵問題是控制切割盤到達準確的位置，電氣控制和機構運動配合協調是關鍵，設計電氣控制和機構制造是技術難點。解決電氣控制和機構靈活運動問題才能順利制造我們所需要的椰子、檳榔摘果機。

本新型椰子、檳榔采摘機具有體形小，成本低，易操作和便于野外作業的特點。為達到上述要求在設計上擬定最佳方案，以降低成本，減少勞力，便于野外作業，增加農民收入為目標。考慮易操作和便于野外作業的要求，用直流電源為動力源，由于直流電源功率較小，因此需要設計制造體形小的采摘機，經實驗證實用48V蓄電池可帶動新型椰子、檳榔采摘機順利工作，實現既便于野外作業又降低成本的經濟型實用強的制造目標。

5 新型椰子、檳榔采摘機的適應性

目前，隨著椰子、檳榔深加工的發展，海南椰子、檳榔的種植在不斷的加大，種植面積從不到一畝至幾百畝的都有，特別是檳榔，有些村家家戶戶都種，山上山下都種。由于新型椰子、檳榔采摘機采用直流電源為動力源，具有體形小，易操作，便于野外作業的特點，無論椰子和檳榔在山上還是在山下都可以采摘。另外新型椰子、檳榔采摘機成本低，農戶容易接受，特別適應海南的椰子、檳榔采摘。

6 結語

隨著椰子、檳榔深加工的發展，椰子、檳榔的種植也在不斷的加大，椰子和檳榔產業有快速發展之勢，由于面臨勞動力不足問題。使用機械不僅提高了效率，降低了損傷率，節省了大量勞動力成本，而且也提高了椰子、檳榔果園的經濟效益，因此機械化采摘趨勢，研究椰子、檳榔采摘機械化具有重要的意義。新型采摘機的應用將改變海南人工采摘椰果和檳榔果落后現狀，降低人工勞動強度，提高生產效率，解決農民椰果或檳榔果采收問題，促進海南椰子和檳榔產業的快速發展，其應用具有很大經濟效益以及廣闊的市場前景。