專利名稱：鈣果脫果機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及果樹(shù)收獲機(jī)械，尤其涉及一種用于鈣果枝條脫果的機(jī)械。
背景技術(shù)：
鈣果是我國(guó)特有樹(shù)種，原生于北方邊遠(yuǎn)山區(qū)、人口稀少的地區(qū)，是一種野生果樹(shù)資源。鈣果含有豐富的蛋白質(zhì)礦物質(zhì)元素、維生素和氨基酸。每百克鮮果鈣鐵含量分別達(dá)到80毫克和I. 5毫克，是蘋(píng)果的6倍，果實(shí)中含有17種氨基酸，總量高達(dá)338. 3 451. 7mg/100g, 特別是維生素C、B2和E的含量以及鉀、磷、鐵、鋅、硒和賴氨酸的含量均高于現(xiàn)有常見(jiàn)果樹(shù)品種。鈣果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，色澤多而艷麗，外觀商品性好，味感獨(dú)特，符合人們趨奇趨異的心理特點(diǎn)，具有很高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。鈣果是一種適應(yīng)性極強(qiáng)的優(yōu)良果樹(shù)，用途非常廣泛，不僅可以食用、藥用，還可以釀酒、制汁等加工之用。鈣果根系特別發(fā)達(dá)，對(duì)防治水土流失、護(hù)地固沙有重要作用。目前，在鈣果栽培方面已經(jīng)積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)，具備了大面積生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。然而，在鈣果的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，鈣果的采摘是較為棘手的問(wèn)題之一。鈣果果實(shí)較小，人工培養(yǎng)的鈣果品種單個(gè)果實(shí)重量最大20g，最小2g。此外，鈣果成熟后質(zhì)軟，非常容易破損，而且鈣果在單根果枝上結(jié)果密度非常大。由于上述原因，現(xiàn)在鈣果采摘主要是依靠人力，這樣不僅降低了鈣果的采摘效率，而且還在一定程度上影響了鈣果的深加工和降低種植鈣果的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種鈣果脫果機(jī)，本機(jī)器體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，可經(jīng)濟(jì)有效地解決鈣果收獲問(wèn)題。本發(fā)明的鈣果脫果機(jī)由機(jī)架、脫果機(jī)構(gòu)、出料斗和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述的機(jī)架為上窄下寬的梯形框架，所述的脫果機(jī)構(gòu)由固定在機(jī)架上方左右兩邊的支撐板、在兩支撐板中間設(shè)置的雙摘果輥部件、雙拉莖輥部件以及支撐板一側(cè)的操作手柄組成，在脫果機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有出料斗，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由支撐板兩側(cè)設(shè)置的傳動(dòng)部件和出料斗下方的原動(dòng)力部件組成。所述的支撐板是指支撐雙摘果輥部件、雙拉莖輥部件和操作手柄運(yùn)轉(zhuǎn)、維持各部件間相對(duì)幾何關(guān)系的兩塊鋼板，在兩塊支撐板上對(duì)稱設(shè)置有浮動(dòng)摘果輥的活動(dòng)槽。所述的雙摘果棍部件由浮動(dòng)摘果棍和定摘果棍組成，浮動(dòng)摘果棍和定摘果棍均由摘果棍軸和左右兩側(cè)的摘果棍輪構(gòu)成，摘果棍輪的直徑為140mm,在摘果棍輪上設(shè)置有兩根對(duì)稱分布的柔性細(xì)鋼絲摘果條，摘果條的直徑為I. 5mm，浮動(dòng)摘果輥和定摘果輥摘果時(shí)兩摘果棍軸心距為150mm,且浮動(dòng)摘果棍和定摘果棍的摘果條相位錯(cuò)開(kāi)90°角。所述的操作手柄是指連接在浮動(dòng)摘果輥軸及其浮浮動(dòng)摘果輥支撐臂上的控制手柄，手動(dòng)操作手柄可調(diào)節(jié)浮動(dòng)摘果輥和定摘果輥的軸心距。所述的雙拉莖輥部件由浮動(dòng)拉莖輥、定拉莖輥和浮動(dòng)支撐臂組成，浮動(dòng)拉莖輥和定拉莖棍的直徑均為40mm,在兩棍圓柱面上均滾花出齒痕,定拉莖棍和浮動(dòng)支撐臂固于支撐板上，浮動(dòng)拉莖輥依靠浮動(dòng)支撐臂支撐，浮動(dòng)支撐臂保證浮動(dòng)拉莖輥和定拉莖輥的軸心連線與水平面夾角在一定范圍內(nèi)，浮動(dòng)拉莖輥依靠其自身重力緊壓在定拉莖輥上。
本發(fā)明鈣果脫果機(jī)的工作原理為提高鈣果枝條脫凈率、保證果實(shí)質(zhì)量及機(jī)器成本最低化，本發(fā)明采用單枝條單喂入脫果。作業(yè)過(guò)程主要分為三大部分，即提輥、喂枝和脫果。提輥是指提起操作手柄，加大動(dòng)、定摘果輥之間軸心距，便于枝條喂入。提起過(guò)程中，浮動(dòng)摘果輥任然保持被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。喂枝是指操作者一手依舊保持提起浮動(dòng)摘果輥的狀態(tài)不變，一手抓住鈣果枝條中部，從浮動(dòng)摘果輥和定摘果輥之間讓出的間隙中將枝條根端喂入浮動(dòng)拉莖輥和定拉莖輥絞合處，完成枝條的喂入過(guò)程。其中，雙拉莖輥部件的轉(zhuǎn)速為40r/min，當(dāng)浮動(dòng)拉莖輥和定拉莖輥咬住枝條根部后，放下浮動(dòng)摘果輥并松開(kāi)枝條。脫果是指前兩個(gè)作業(yè)過(guò)程完成后，隨著放下操作手柄，浮動(dòng)摘果輥及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在自身重力和枝條對(duì)其作用力下歸位，并在作業(yè)過(guò)程中始終保持浮動(dòng)摘果輥和定摘果輥軸心距不變。枝條被雙拉莖輥部件拉入的同時(shí)，枝條上的果實(shí)被轉(zhuǎn)速為300r/min的浮動(dòng)摘果輥和定摘果輥從枝條上摘離，落入出料斗。 出料斗為果實(shí)采摘后輸出裝置，其將果實(shí)導(dǎo)入收集裝置中，同時(shí)出料斗還起扶持枝條的作用，以防止枝條在采摘過(guò)程中受重力影響而彎曲，并導(dǎo)致采摘時(shí)枝條折斷和果實(shí)破碎。傳動(dòng)部件依據(jù)各部件需求的速度，配比不同直徑的鏈輪，通過(guò)單根鏈傳動(dòng)，將合適扭矩和轉(zhuǎn)速，輸送到機(jī)器需求的各個(gè)地方，解決各個(gè)部件需求的不同速度以及各部件間的運(yùn)轉(zhuǎn)同步。原動(dòng)力部件是指220V的交流減速電機(jī)，通過(guò)小鏈輪將動(dòng)力傳輸給傳動(dòng)部件。本發(fā)明的鈣果脫果機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)在于(I)本發(fā)明模擬人工采摘機(jī)理，采摘過(guò)程枝果分離效果好，脫盡率在98%以上，果實(shí)破碎率小于1%，效率高，單根枝條脫果時(shí)間為3到5秒，是人工采摘速度的20倍左右。(2)操作簡(jiǎn)單，單人即可操作，一手可控制操縱手柄，一手可向機(jī)器里填入鈣果枝條。(3)機(jī)器輕小，利于搬運(yùn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損部件摘果條可以方便拆卸更換。(4)功耗低，動(dòng)力匹配容易，一般市電即可。(5)機(jī)器生產(chǎn)成本低，一般用戶都可以接受，易于推廣。


圖I為本發(fā)明鈣果脫果機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明鈣果脫果機(jī)的摘果輥部件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明鈣果脫果機(jī)的拉莖輥部件結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明鈣果脫果機(jī)的摘果原理圖。圖中1、機(jī)架，2、出料斗，3、支撐板，4、操作手柄，5、傳動(dòng)部件，6、原動(dòng)力部件，7、浮動(dòng)摘果輥，8、定摘果輥，9、活動(dòng)槽，10、浮動(dòng)拉莖輥，11、定拉莖輥，12、浮動(dòng)摘果輥支撐臂，13、摘果輥軸，14、摘果輥輪，15、摘果條，16、軸心距，17、齒痕，18、枝條，19、浮動(dòng)支撐臂，20、提起操作手柄時(shí)的浮動(dòng)摘果輥。實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的鈣果脫果機(jī)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1-4所示，本發(fā)明的鈣果脫果機(jī)由機(jī)架I、出料斗2、支撐板3、操作手柄4、傳動(dòng)部件5、原動(dòng)力部件6、浮動(dòng)摘果輥7、定摘果輥8、浮動(dòng)拉莖輥10、定拉莖輥11、浮動(dòng)摘果輥支撐臂12和浮動(dòng)支撐臂19。機(jī)架I為上窄下寬的梯形框架，用于固定支撐脫果機(jī)器，并使機(jī)器處于一個(gè)合適的高度，方便工作人員的作業(yè)。出料斗2設(shè)置在脫果機(jī)構(gòu)的下方，起著果實(shí)采摘后輸出和扶持枝條的作用，防止枝條在采摘過(guò)程中受重力影響彎曲時(shí)導(dǎo)致枝條的折斷和果實(shí)的破碎。支撐板3為固定在機(jī)架I上方左右兩邊的兩塊鋼板，支撐著脫果部件運(yùn)轉(zhuǎn)、維持各部件間相對(duì)幾何關(guān)系，摘果輥部件、拉莖輥部件、操作手柄4和傳動(dòng)箱等均安裝在其上面。操作手柄4連接在浮動(dòng)摘果輥支撐臂12上，通過(guò)手動(dòng)控制操作手柄4實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)浮動(dòng)摘果輥7和定摘果輥8的軸心距16。原動(dòng)力部件6為220V的交流減速電機(jī)，通過(guò)小鏈輪將動(dòng)力傳輸?shù)絺鲃?dòng)部件5，傳動(dòng)部件5依據(jù)各部件需求的速度，配比不同直徑的鏈輪，通過(guò)單根鏈傳動(dòng)，將合適扭矩和轉(zhuǎn)速，輸送到機(jī)器需求的各個(gè)地方。浮動(dòng)摘果輥7和定摘果輥8均由摘果輥軸13和左右兩側(cè)的摘果輥輪14構(gòu)成，摘果輥輪14的直徑為140mm，在摘果輥輪14上設(shè)置有2根對(duì)稱分布、直徑為I. 5mm的柔性細(xì)鋼絲摘果條15，浮動(dòng)摘果輥7和定摘果棍8摘果時(shí)兩摘果棍軸心距16為150mm,且浮動(dòng)摘果棍7和定摘果棍8的摘果條15相位錯(cuò)開(kāi)90°角。浮動(dòng)拉莖輥10和定拉莖輥11的直徑均為40mm，在兩輥圓柱面上均滾花出齒痕17，以便增大與枝條18間的摩擦系數(shù)，定拉莖輥11和浮動(dòng)支撐臂19 一端固于支撐板3上，浮動(dòng)拉莖輥10的軸端由浮動(dòng)支撐臂19另一端支撐，浮動(dòng)支撐臂19保證了浮動(dòng)拉莖輥10和定拉莖輥11的軸心連線與水平面夾角在一定范圍內(nèi)，浮動(dòng)拉莖輥10依靠其自身重力緊壓在定拉莖輥11上。當(dāng)無(wú)枝條喂入時(shí)，浮動(dòng)拉莖輥10和定拉莖輥11的表面 緊貼，并以同等速度運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)有枝條喂入時(shí)，枝條對(duì)拉輥的正壓力迫使浮動(dòng)支撐臂19旋轉(zhuǎn)，為枝條的喂入讓出空間。由于機(jī)構(gòu)采用摩擦力自鎖原理，當(dāng)枝條需求的摩擦力增大時(shí)，因機(jī)構(gòu)的特殊幾何關(guān)系，浮動(dòng)拉莖輥10對(duì)枝條相應(yīng)產(chǎn)生的正壓力也急劇增加，從而增大了枝條的拉入摩擦力。傳動(dòng)部件5通過(guò)自身機(jī)構(gòu)將合適扭矩和轉(zhuǎn)速，輸送到機(jī)器需求的各個(gè)地方，解決各個(gè)部件需求的不同速度以及各部件間的運(yùn)轉(zhuǎn)同步。本發(fā)明鈣果脫果機(jī)的摘果機(jī)理如下
如附圖4所示，通過(guò)提起操作手柄4，帶動(dòng)浮動(dòng)摘果輥支撐臂12和浮動(dòng)摘果輥7沿活動(dòng)槽9旋轉(zhuǎn)，使浮動(dòng)摘果輥7與定摘果輥8的軸心距16加大，讓出較大的送料空間。此時(shí)，將鈣果枝條18的根端喂入到浮動(dòng)拉莖輥10和定拉莖輥11之間，拉莖輥咬住枝條18后，枝條18莖桿撐起浮動(dòng)拉莖輥10，使其隨浮動(dòng)支撐臂19旋轉(zhuǎn)一定的角度以適應(yīng)枝條的厚度，同時(shí)又因浮動(dòng)拉莖輥10的自重和浮動(dòng)拉莖臂19的幾何結(jié)構(gòu)，形成對(duì)枝條18的正壓力隨枝條靜摩擦力而增大，形成自鎖，從而使枝條18以一定的速度不停地被拉入，然后丟開(kāi)操作手柄4，浮動(dòng)摘果輥7在重力作用下回位，并與定摘果輥8保持固定間隙，因機(jī)構(gòu)自鎖原理，不再被彈回。兩摘果輥以300r/min的速度旋轉(zhuǎn)，不停地梳摘枝條18上的果實(shí)。兩摘果輥上的摘果條15富有彈性且直徑細(xì)小，當(dāng)接觸到果實(shí)時(shí)，果實(shí)的滑、跳動(dòng)促進(jìn)了摘果條15向果柄根移動(dòng)，隨著摘果條15的進(jìn)一步位移，果實(shí)被摘下。處于兩摘果輥側(cè)面較少區(qū)域的果實(shí)，由于兩摘果輥運(yùn)行時(shí)，摘果條相互錯(cuò)開(kāi)，互成90°，處于正在采摘位置的枝條18必然被迫使上下震動(dòng)，部分果實(shí)直接被震掉。再因兩摘果輥間的間隙較小，剩余部分果實(shí)的果柄在震動(dòng)過(guò)程中卡入摘果條15上方，被梳理下來(lái)，同時(shí)，兩拉莖輥不停地的拉入枝條18，配合著摘果輥的摘果過(guò)程。當(dāng)枝條的直徑變化時(shí)，其對(duì)浮動(dòng)拉莖輥的正壓力會(huì)迫使其與定摘果輥間的間隙增大到合適值。采摘過(guò)程中拉莖輥對(duì)枝條的牽引力由枝條實(shí)際所需的采摘力決定。當(dāng)需求牽引力(即拉莖輥對(duì)枝條的靜摩擦力)增加或減小時(shí)，由于機(jī)構(gòu)的特殊幾何關(guān)系，導(dǎo)致拉莖輥對(duì)枝條的正壓力也隨之呈比例變化。正是通過(guò)這種自反饋受力原理，較柔順和動(dòng)態(tài)的完成了枝條的連續(xù)進(jìn)給。該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)解決了部分鈣果枝條的側(cè)枝影響。
為使其在采摘過(guò)程中不出現(xiàn)斷肢，提高脫凈率和保證果實(shí)質(zhì)量，本發(fā)明用出料斗2承擔(dān)了枝條未脫部分的支撐體，將出料斗2平面平行于定摘果輥和定拉莖輥上母線決定的 平面，并與該平面保持一固定值，從而在整個(gè)采摘過(guò)程中枝條基本不受較大的彎曲，保證了摘果的連續(xù)性和質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種鈣果脫果機(jī)由機(jī)架(I)、脫果機(jī)構(gòu)、出料斗(2)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，所述的機(jī)架(I)為上窄下寬的梯形框架，所述的脫果機(jī)構(gòu)由固定在機(jī)架(I)上方左右兩邊的支撐板(3)、在兩支撐板(3)中間設(shè)置的雙摘果輥部件、雙拉莖輥部件以及支撐板(3) —側(cè)的操作手柄(4)組成，在脫果機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有出料斗(2)，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由支撐板(3)兩側(cè)設(shè)置的傳動(dòng)部件(5)和出料斗(2)下方的原動(dòng)力部件(6)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鈣果脫果機(jī)，其特征是所述的支撐板(3)是指支撐雙摘果輥部件、雙拉莖輥部件和操作手柄(4)運(yùn)轉(zhuǎn)、維持各部件間相對(duì)幾何關(guān)系的兩塊鋼板，在兩塊支撐板(3)上對(duì)稱設(shè)置有浮動(dòng)摘果輥(7)的活動(dòng)槽(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鈣果脫果機(jī)，其特征是所述的雙摘果輥部件由浮動(dòng)摘果輥(7 )和定摘果輥(8 )組成，浮動(dòng)摘果輥(7 )和和定摘果輥(8 )均由摘果輥軸(13 )和左右兩側(cè)的摘果輥輪(14)構(gòu)成，在摘果輥輪(14)上設(shè)置有兩根對(duì)稱分布的柔性細(xì)鋼絲摘果條(15)，浮動(dòng)摘果輥(7 )和定摘果輥(8 )摘果時(shí)兩摘果輥軸心距(16 )為150mm，且浮動(dòng)摘果輥(7 )和和定摘果棍(8)的摘果條(15)相位錯(cuò)開(kāi)90°角。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鈣果脫果機(jī)，其特征是所述的雙拉莖輥部件由浮動(dòng)拉莖輥(10)、定拉莖輥(11)和浮動(dòng)支撐臂(19)組成，在浮動(dòng)拉莖輥(10)和定拉莖輥(11)圓柱面上均滾花出齒痕(17)，定拉莖輥(11)和浮動(dòng)支撐臂(19)固于支撐板(3)上，浮動(dòng)拉莖輥(10)依靠浮動(dòng)支撐臂(19)支撐，浮動(dòng)支撐臂(19)保證浮動(dòng)拉莖輥(10)和定拉莖輥(11)的軸心連線與水平面夾角在一定范圍內(nèi)，浮動(dòng)拉莖輥(10)依靠其自身重力緊壓在定拉莖輥(11)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鈣果脫果機(jī)，其特征是所述的操作手柄(4)是指連接在動(dòng)摘果輥軸(13)及其浮動(dòng)摘果輥支撐臂(12)上的控制手柄，手動(dòng)操作手柄(4)可調(diào)節(jié)浮動(dòng)摘果棍(7)和定摘果棍(8)的軸心距(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈣果脫果機(jī)，其特征是所述的摘果輥輪(14)的直徑為140mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈣果脫果機(jī)，其特征是所述的摘果條(15)的直徑為I.5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈣果脫果機(jī)，其特征是所述的浮動(dòng)拉莖輥(10)和定拉莖輥(11)的直徑均為40mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鈣果脫果機(jī)，由機(jī)架、脫果機(jī)構(gòu)、出料斗和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，脫果機(jī)構(gòu)由固定在機(jī)架上方左右兩邊的支撐板、在兩支撐板中間設(shè)置的浮動(dòng)摘果輥、定摘果輥、浮動(dòng)拉莖輥、定拉莖輥以及支撐板一側(cè)的操作手柄等組成，在脫果機(jī)構(gòu)的下方設(shè)置有出料斗，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由支撐板兩側(cè)設(shè)置的傳動(dòng)部件和出料斗下方的原動(dòng)力部件組成。本發(fā)明模擬人工采摘機(jī)理，操作簡(jiǎn)單，單人即可操作，一手可控制操縱手柄，一手可向機(jī)器里填入鈣果枝條。采摘過(guò)程枝果分離效果好，脫盡率在98%以上，果實(shí)破碎率小于1%，脫果效率是人工采摘速度的20倍左右。機(jī)器輕小，利于搬運(yùn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗低，機(jī)器生產(chǎn)成本低，易于推廣。
文檔編號(hào)A01D46/24GK102823380SQ201210290010
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者賀俊林, 杜俊杰, 閔俊杰, 王鵬飛, 張永華 申請(qǐng)人:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)