[发明专利]利用高速气流采摘枸杞的方法及枸杞采摘装置

说明书

技术领域

本技术涉及枸杞采摘的方法及枸杞采摘装置。 

背景技术

枸杞是我国西北地区大量种植的一种经济作物。在枸杞每年的成熟季节，仅宁夏回族自治区一个区，都要聘请数万的外来工人，手工采摘枸杞，劳动强度大，效率低，枸杞的采摘成本达到1.3～1.5元/斤。而现有的枸杞半机械化采摘技术（如技术专利申请公开号CN101167419，CN101326879），主要是通过电机带动曲柄连杆机构带动“山”字形或“梳齿”形的采果头直接摇动枸杞果树的某一个枝条，使得成熟的枸杞果实与枝条脱离。这种方法需要工人双手配合，围着约1.5米高的枸杞树转一圈，对枸杞枝条逐一操作。这种方法未能大幅提高枸杞的采摘效率，未能实现大幅降低枸杞的采摘成本。因此，快速发展的大规模枸杞种植产业迫切需要一种高效的全机械化的枸杞采摘机械。 

发明内容

本技术的目的是提供一种采摘效率高、实施简便、作业强度低的利用高速气流采摘枸杞的方法。 

本技术的利用高速气流采摘枸杞的方法，利用高速气流对枸杞吹，使得枸杞果实从果树的枝条上脱落。 

本技术采用高速气流对枸杞吹，使得成熟枸杞果实从果树的枝条上脱落，方法简单有效，采摘效率高，相对于其它采摘方法，降低了劳动强度。 

所述的利用高速气流采摘枸杞的方法，通过高速气流方向的改变或者高速气流的通断，使得枸杞果实相对于枝条摆动。枸杞果实相对于枸杞枝条摆动，从而实现以较低的气流速度快速高效地将成熟的枸杞果实从枝条上吹落，同时减小了因气流的速度太高对青果以及花朵的伤害。 

所述的利用高速气流采摘枸杞的方法，气流方向改变的频率或者高速气流的通断的频率为1～20Hz。或者，以喷嘴喷出高速气流，通过喷嘴的摆动，改变气流方向；优选，喷嘴的摆动频率为3～7Hz，此时枸杞相对于枝条摆动最大。或者，在高速气流的喷出管路上设置电磁阀，通过电磁阀的打开和关闭实现高速气流的通断；优选，电磁阀的开关频率为2～6 Hz，此时枸杞相对于枝条摆动最大。 

上述的利用高速气流采摘枸杞的方法，高速气流对果实的向下的作用下为1.39g～3g，高速气流流速为12.8～20m/s。对于枸杞的生长特性，青果的果柄结合力较大，而当果实成熟的时候，其果柄结合力急剧下降为2g左右，且平均长度、宽径由1.15cm、0.51cm增加到1.84cm、0.93cm，裸果单重平均由0.127g增加到0.6g。风力的计算公式为 ，其中为空气密度，S为迎风面积（果实的长度*宽径），v为空气流速，取空气的密度为1.2kg/m³。假定果柄结合力为2g，考虑到裸果自身的重量0.6g，果实受到的气流向下的吹力≥1.4g即可，据此推算出空气流速v约为12.8m/s。考虑到枸杞果树的树冠半径为750mm，高速气流从树冠的外周吹到树冠中心处流速会变小，当树冠中心处气流流速为12.8m/s时，树冠的外周处气流流速约为20m/s，在树冠外周处的果实受到的向下的吹力约为3g。成熟的枸杞果实的体积更大，重量更大，因而同样的气流速度下受到的风力更大，而其自身的重量也比青果大很多，在恰好可以使成熟的枸杞果实果柄脱离的风速情况下，青果和花朵直接被吹落的可能性很小，从而更进一步降低了气流对青果或者花朵的伤害。 

本技术同时提供了一种结构简单、操作方便、采摘效率高的枸杞采摘装置。 

本技术的枸杞采摘装置，它具有机架，机架上设置有与压缩气体源相通、用于喷出高速气流的喷出管路。 

上述的枸杞采摘装置，在机架上设置有滑杆，在滑杆上设置有可以沿着滑杆滑动同时又可以相对于滑杆摆动的喷嘴，喷嘴与喷出管路出口相连通。喷嘴同滑杆的连接结构可以有多种多样，例如喷嘴设置喷嘴座上，在喷嘴座上设置有带动喷嘴相对于滑杆摆动的摆动驱动装置，在喷嘴座上设置有带动喷嘴座相对于滑杆滑动的滑动驱动装置，只要能够实现喷嘴相对于滑杆滑动和摆动即可。一般情况下，枸杞是分批次成熟的，喷嘴能够沿着滑杆上下滑动以调节喷嘴的位置，使得高速气流有针对性地吹向成熟的枸杞果实，尽可能避免直接吹向青果和花朵。喷嘴的摆动，能够改变气流方向，使得枸杞果实相对于枝条摆动，更利于枸杞的脱落。 

上述的枸杞采摘装置，所述滑杆有两根,左右对称的设置在机架的左右侧；机架下部具有两组驱动机架行走的行走机构，行走机构以滑杆的对称轴对称。采摘时，滑杆在果树的两侧（环绕树冠），行走机构驱动本枸杞采摘装置在地面上沿着一行行果树的轴线移动，滑杆的对称轴基本与一行行果树的轴线重合；即可快速完成对每一行果树中的每一株果树的连续采摘，大幅提高采摘效率。