关键词：菠萝、采摘装置、钳口式、增力杠杆
Abstract: Through the investigation, it was found that due to the particularity of the pineapple's growth environment and its own characteristics, it is still hand-picked. In order to reduce the labor intensity of picking workers, this paper introduces a new type of pineapple picking aid based on lever principle and labor-saving wrench design. It uses levers to provide sufficient torque, improves design through three-dimensional design software CATIA, and verifies the feasibility of the design scheme. Effectively reduce the labor intensity of workers and improve the picking efficiency, and provide reference for the design of intelligent and automated picking tools.
Key words: pineapple, picking device, jaw type, booster lever
0引言
随着社会生产力的不断发展，劳动力成本的不断提高，人们越来越重视工作环境。而菠萝采摘由于菠萝叶尖而硬，而且叶边伴有锯齿，农民在采摘菠萝时需要穿上防护服和眼罩，以防止菠萝叶割伤身体。而在采摘过程中，农民或用刀具将菠萝从植株上割下，或直接拧断，采摘需要弯腰，消耗大量体力，这种采摘菠萝的方式效率低下，人工的劳动强度大。针对这一背景，设计出一种新型菠萝采摘装置，能够有效克服上述缺点。
1设计原理
此装置由四连杆、夹持钳口、复位弹簧、手动拨片等组成，各个部件功能及工作原理如下：
（1）利用前方钳口夹持菠萝果体表面，钳口带有缓冲橡胶以保护果体，将整个机构扭转，使得菠萝脱离茎秆；
（2）利用四连杆——曲柄摇杆机构的死点达到自锁效果；
（3）将后部拨片拨动，使得死点被破坏，前方拉伸弹簧提供回复力，使得钳口张开，果体脱离；
（4）通过销钉可以调节钳口的夹持最小宽度以适应采摘不同大小的菠萝、火龙果等的要求。
2创新点
（1）使用平行四杆机构，实现增力，同时使用较长的手柄可以进行站立夹持采摘。
（2）使用拨片和弹簧，实现松开夹持并自动复位。
（3）通过调节连杆，从而调节钳口，实现对不同大小果实以及菠萝这一类水果的采摘。
因此，此装置具备了三大优势：劳动者可以通过此机构直立采摘，相较于传统人工采摘，减轻了腰背负担——更省力；整个采摘过程手部都没有与菠萝叶接触，减少了护具成本，同时使得工作环境更舒服——更舒适；所有零件都是钣金件，易加工且成本低，整个产品实现了轻量化——成本可控。
3结语
本文通过对菠萝采摘现状的调查与分析，设计了一款水果采摘工具。该装置能够有效实现对菠萝的采摘，减轻工人劳动强度，提高采摘效率。该工具结构简单，操作方便，成本低廉。同时，利用三维造型软件CATIA，大大提高了设计效率、可行性和科学性。此装置仍存在不足，如销钉的位置是有级的，如果改进成无极调节的，可有效采摘不同大小，不同种类的水果。
【参考文献】
[1]邱宣怀.《机械设计》. 高等教育出版社(第四版)
[2]孙恒.《机械原理》.高等教育出版社(第八版)
[3]张健.芒果采摘机械手设计[J].林业实用技术.2012(5)
[4]张俊昌.菠萝自动采摘机的优化设计与分析.2014.5
论文作者:刘伟,,姚黄伟, 程伟恒,张丽梅
论文发表刊物:《科技新时代》2018年4期
论文发表时间:2018/7/2
标签：菠萝论文; 钳口论文; 装置论文; 劳动强度论文; 高等教育出版社论文; 连杆论文; 杠杆论文; 《科技新时代》2018年4期论文;