振摇式桑葚采摘机设计

振摇式桑葚采摘机设计1.目的与意义

我国的桑葚采收作业主要釆用人工釆摘方式,劳动强度大、效率低、费用高。桑葚釆收机械化是桑葚产业发展的必然趋势,而桑葚采摘装置的工作参数是合理设计新型釆摘机械的重要根据,目前对桑葚采摘装置工作参数的研究较少,国内桑葚采摘机械及其技术还未成熟,存在采收效果差、对桑葚果实和树干损伤较大等问题。因此,桑葚采摘装置工作参数的研究十分必要。2.工作原理及能流图2.1工作原理启动汽油机，软轴将汽油机提供的动力传输给曲柄滑块机构，曲柄滑块机构将动力输出的圆周运动转化为振动头的直线往复运动，使桑葚树枝振摇产生惯性力，从而对果柄施以弯曲、扭转、拉扯作用，当惯性力大于果实桑葚与树枝的结合力时，桑葚就与果枝脱离掉落。2.2能流图3.动力源的选择方案一：电动机缺点：需要电源重量大携带不方便方案二：汽油机优点：能源充足重量轻携带方便汽油机型号：139FA4.振动头的设计4.1夹持式振动头4.2U型振动头4.3两种方案的比较

经过试验表明，该振动头的设计结构简单，容易制造，且能够获得较好的采摘效果。对于枝条直径在10mm-50mm的枝条来说采摘效果更好。因此最终暂定桑葚采摘机振动头为U型振动头，卡口宽度为30mm和60mm卡口两种。5.动力转换装置的设计5.1凸轮型转换装置

该装置由伸缩轴、凸轮、软轴、齿轮组成。传输动力的软轴与齿轮副中的齿轮相连，齿轮与一凸轮相连，从动件即为伸缩轴。5.2曲柄式转换装置

该装置由伸缩轴、软轴、齿轮组成。传输动力的软轴与齿轮相连，齿轮上有一转动副与一杆相连，该杆与伸缩轴相连，这样随着齿轮的转动即相当于曲柄滑块机构的曲柄做圆周运动带动滑块即伸缩轴做往复运动。5.3两种方案的比较

比较两种机构发现凸轮型转换装置由于从动件和凸轮之间属于点、线接触容易磨损，凸轮轮廓的设计比较繁琐麻烦，相比较而言，曲柄型转换装置则生产简单，设计方便，而而且能够更好地完成任务。同时，在大齿轮上离轴心距离不同的位置设置了不同的安装孔，可以用来进行振幅调节，操作简单易行，且极具在结构上更加紧凑，缩短了机具的长度降低了机具的体积，且是造价减少。6.联轴器的选择联轴器选择GYS37.采摘杆的设计

采摘杆是桑葚采摘机的重要组成部分，长度为两米。它能把振动头放到桑葚所在的高度，同时采摘杆的材料选择直接决定了桑葚采摘机的重量。8.连杆的设计

连杆是将从减速装置低速级齿轮上的振动力传递给采摘杆，并由采摘杆传递给振动头。9.齿轮的设计计算

小齿轮选用40Cr，调质处理，硬度为241HB—286HB，取平均硬度为260HB；大齿轮选用42SiMn，调质处理，硬度为217HB—255HB，取平均硬度230HB。9.1低速轴齿轮的设计9.2高速轴齿轮的设计齿轮1用40Cr调质处理，硬度270——190HBS齿轮2用45钢，调质处理，硬度为210——230HBS齿轮精度为7级Z1=20Z2=60m=210.键的选择精度要求为8级，选用圆头普通平键（B型）键15×5×20GB/T1096-2003键25×5×12GB/T1096-2003键38×7×16GB/T1096-2003键48×7×14GB/T1096-200311.轴的设计从联轴器到齿轮段，轴受转矩作用，该段直径满足：的要求，材料为45钢，调质处理。

11.1轴1的设计11.2轴2的设计该轴传递功率中等，转速中等，且属一般用途的轴，无特殊要求，故轴的材料选用45钢。经调质处理。12.减速换向装置该装置是由圆柱圆锥二级减速器改造而成，在减速器低速轴上齿轮上用一个螺钉与连杆连接，这样就可以把齿轮的匀速圆周运动转换为往复直线运动，从而实现振动头的往复振动。13.总装配图14.总结与展望本课题针对桑葚树以及桑葚树种植环境的特点，采用振动法对桑葚采摘进行了比较深入的研究，同时根据机械设计理论、机械振动、农机与农艺学设计了一种振动式桑葚采摘机。由于本文采用了小型汽油机为动力源以及软轴传动，使采摘机的整体质量比较小，很容易携带进行采摘。在设计的过程中完成了原理的确定，方案的比较和选择，零部件的设计与计算，最终完成图纸的绘制。设计的振摇式桑葚采摘机械在人为操作配合下能够实现采摘作业。但是还没有实现完全自动化采摘，需要进一步设计能够自动辨别果实并确定桑葚位置的智能化桑葚采摘机械。14.1总结14.2展望

所设计的夹持在装置操作上有些不足，望今后得以改进。同时，采摘机没有很配套的动力源，希望相关厂家能为采摘机械生产出专有动力设备，从而促进我国采摘机械的发展。在树体夹持损伤机理方面，本文做的不足还需要进一步研究。在小型