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1、10申请公布号CN104106342A43申请公布日20141022CN104106342A21申请号201410347516322申请日20140721A01D46/2620060171申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园1号72发明人张航伟黄剑锋曹丽云74专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人蔡和平54发明名称一种手持式桂花采收器57摘要一种手持式桂花采收器，包括树枝击打装置以及用于收集击落桂花的桂花收纳装置；所述的树枝击打装置包括高度能够调整的支撑杆，支撑杆的顶部安装有电磁拨动器；所述的电磁拨动器包括通过导线连接直流电源，电子开关和电枢绕组形成的直。
2、流回路；电枢绕组置于成对的磁极之间，且在电枢绕组的中心转轴位置通过绕组转动轴在电枢绕组外侧安装有能够跟随电枢绕组转动的拨动杆；所述的桂花收纳装置包括中心带有圆孔的桂花收集布以及布置在桂花收集布外围的定型钢丝，桂花收集布由中心至外围边沿具有接缝，接缝两侧平均分布有若干对磁吸。本发明简单便携，易于野外工作，能够提高桂花的采收效率及所采收的品质，具有明显的经济价值。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104106342ACN104106342A1/1页21一种手持式桂花采收器，其特征在于包括树。
3、枝击打装置以及用于收集击落桂花的桂花收纳装置；所述的树枝击打装置包括高度能够调整的支撑杆，支撑杆的顶部安装有拨动器14；通过支撑杆将拨动器14送至相应位置，拨动器14带动树枝产生振动使桂花摇落，摇落的桂花在重力作用下，掉落在桂花收纳装置上进行收集。2根据权利要求1所述的手持式桂花采收器，其特征在于所述的拨动器14为电磁拨动器；所述的电磁拨动器包括通过导线连接直流电源16，电子开关17和电枢绕组18形成的直流回路；电枢绕组18置于成对的磁极19之间，且在电枢绕组18的中心转轴位置通过绕组转动轴20在电枢绕组18外侧安装有能够跟随电枢绕组18转动的拨动杆15。3根据权利要求2所述的手持式桂花采收器。
4、，其特征在于所述的电磁拨动器直流回路上还连接有用于调节通过电枢绕组18电流大小的可变电阻器21。4根据权利要求2或3所述的手持式桂花采收器，其特征在于所述的电磁拨动器的直流电源16采用配备有后备供电装置的太阳能蓄电池或柴油电机。5根据权利要求1所述的手持式桂花采收器，其特征在于所述的支撑杆包括嵌套设置的若干节伸缩杆，相邻伸缩杆之间通过设置在伸缩杆内部的弹簧弹性连接；电磁拨动器14安装在支撑杆伸开后远端伸缩杆顶部的一侧，远端伸缩杆顶部的另一侧安装有从动轮2，从动轮2与安装在近端伸缩杆底部的主动轮6通过钢丝绳3连接。6根据权利要求5所述的手持式桂花采收器，其特征在于所述的伸缩杆中心设置有用于安装弹。
5、簧的伸缩导向杆7。7根据权利要求5所述的手持式桂花采收器，其特征在于所述的主动轮6通过键联接固定在能够旋转的主动转轴上，主动转轴外侧通过键联接固定有手柄转盘4，手柄转盘4上安装有用于驱动主动转轴转动的手柄5。8根据权利要求1所述的手持式桂花采收器，其特征在于所述的桂花收纳装置包括中心带有圆孔的桂花收集布22以及布置在桂花收集布22外围的定型钢丝23，桂花收集布22由中心至外围边沿具有接缝25，接缝25两侧平均分布有若干对磁吸24。9根据权利要求8所述的手持式桂花采收器，其特征在于所述的桂花收集布22为圆形的塑料布或无纺布。权利要求书CN104106342A1/4页3一种手持式桂花采收器技术领域。
6、0001本发明涉及农业采摘领域，具体涉及一种手持式桂花采收器。背景技术0002桂花是我国传统十大花卉之一，以“天香“著称，花内含有癸酸内酯、紫罗兰酮、芳梓醇氧化物等多种珍贵芳香物质，是我国难得的芳香原料。桂花也具有保健和药用功效，其味香持久，有化痰、止咳、生津、止牙痛等功效。桂花可制糕点、糖果、花茶、香精，并可酿酒。我国干桂花的网上零售价可达500元/公斤；以桂花为原料生产的桂花浸膏，国际市场每公斤价值2000美元。可见，桂花的用途广、经济价值高，开发利用前景广阔。目前桂花采收仍为手工方式，生产效率低。同时，由于桂花的最佳采收期仅34天，若采收不及时，会影响所采收桂花的品质。为提高采收效率、降。
7、低工作强度，需要设计一种小型便携，能够实现桂花采收自动化的工具。发明内容0003本发明的目的在于针对上述现有技术中的缺陷，提供一种小型便携，采收效率高的手持式桂花采收器。0004为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为包括树枝击打装置以及用于收集击落桂花的桂花收纳装置；所述的树枝击打装置包括高度能够调整的支撑杆，支撑杆的顶部安装有拨动器；通过支撑杆将拨动器送至相应位置，拨动器带动树枝产生振动使桂花摇落，摇落的桂花在重力作用下，掉落在桂花收纳装置上进行收集。0005所述的拨动器为电磁拨动器；0006所述的电磁拨动器包括通过导线连接直流电源，电子开关和电枢绕组形成的直流回路；电枢绕组置于成对的磁极。
8、之间，且在电枢绕组的中心转轴位置通过绕组转动轴在电枢绕组外侧安装有能够跟随电枢绕组转动的拨动杆。0007所述的电磁拨动器直流回路上还连接有用于调节通过电枢绕组电流大小的可变电阻器。0008所述的电磁拨动器的直流电源采用配备有后备供电装置的太阳能蓄电池或柴油电机。0009所述的支撑杆包括嵌套设置的若干节伸缩杆，相邻伸缩杆之间通过设置在伸缩杆内部的弹簧弹性连接；电磁拨动器安装在支撑杆伸开后远端伸缩杆顶部的一侧，远端伸缩杆顶部的另一侧安装有从动轮，从动轮与安装在近端伸缩杆底部的主动轮通过钢丝绳连接。0010所述的伸缩杆中心设置有用于安装弹簧的伸缩导向杆。0011所述的主动轮通过键联接固定在能够旋转的。
9、主动转轴上，主动转轴外侧通过键联接固定有手柄转盘，手柄转盘上安装有用于驱动主动转轴转动的手柄。0012所述的桂花收纳装置包括中心带有圆孔的桂花收集布以及布置在桂花收集布外说明书CN104106342A2/4页4围的定型钢丝，桂花收集布由中心至外围边沿具有接缝，接缝两侧平均分布有若干对磁吸。0013所述的桂花收集布为圆形的塑料布或无纺布。0014与现有技术相比，本发明通过高度能够调整的支撑杆将拨动器送至相应位置，拨动器带动树枝产生振动使桂花摇落，摇落的桂花在重力作用下，掉落在桂花收纳装置上进行收集。本发明装置简单便携，易于野外工作，能够实现桂花采收的自动化，降低了桂花采收的工作强度，提高了桂花采。
10、收的效率，具有明显的经济价值。0015进一步的，本发明的拨动器采用电磁拨动器，利用电磁拨动器能够直接将电能转化为间歇式的转动量，结合电磁感应原理，直流电源提供的电能通过磁极之间的电枢绕组转化为机械能，电枢绕组在电磁力的作用下旋转时，通过绕组转动轴带动外部的拨动杆产生等角度的转动。由于直流电为单方向的恒流电，因此使得电枢绕组上流过的电流大小方向也保持恒定，故而电枢绕组所受的电磁力方向也保持恒定。当电枢绕组旋转至水平位置时，电磁力产生的力矩为零，但是由于惯性的作用，会使电枢绕组继续旋转一定角度，之后才开始向相反的方向转动，当电枢绕组回复至水平位置时，电磁力产生的力矩再次为零，由于惯性的作用继续旋转。
11、一定角度，之后又开始向相反的方向转动，如此循环，继而带动拨动杆产生小于180度的拨动。本发明的电磁拨动器通过将机电系统中的执行元件与传动机构进行集成，简化了装置整体的结构，提高了系统的可靠性。0016进一步的，本发明电磁拨动器的直流回路上还连接有用于调节通过电枢绕组电流大小的可变电阻器，通过调节可变电阻器的阻值，即能够改变电磁力矩的大小，进而控制拨动杆回转的角度与击打力度。0017进一步的，本发明的支撑杆包括嵌套设置的若干节伸缩杆，相邻伸缩杆之间通过设置在伸缩杆内部的弹簧弹性连接，支撑杆伸开后近端伸缩杆的底部安装有主动轮，远端伸缩杆的顶部安装有从动轮，主动轮与从动轮通过钢丝绳连接，当主动轮沿顺。
12、时针方向旋转时，释放钢丝绳，在弹簧的作用下，支撑杆升高，继而电磁拨动器拨动杆的位置也升高，当主动轮沿逆时针方向旋转时，克服弹簧弹力，支撑杆降低，继而电磁拨动器拨动杆的位置也降低。通过采用这种升降方式，使得装置的体积减小，提高了采收效率及便携性。0018进一步的，本发明的伸缩杆中心设置有用于安装弹簧的伸缩导向杆，伸缩导向杆对弹簧起到了限位作用，使得弹簧在形变过程中不会发生移位，另一方面伸缩导向杆增加了伸缩杆的强度，提高了装置整体的运行可靠性。附图说明0019图1本发明树枝击打装置的结构示意图；0020图2本发明桂花收纳装置的结构示意图；0021图3本发明电磁拨动器的结构示意图；0022图4本发明。
13、电磁拨动器工作过程的电磁原理状态图；0023图5本发明电磁拨动器电磁力矩的变化规律图；0024附图中1从动轮支架；2从动轮；3钢丝绳；4手柄转盘；5手柄；6主动轮；7伸缩导向杆；8第一伸缩杆；9第一弹簧；10第二伸缩杆；11第二弹簧；12第三伸缩杆；13第三弹簧；14拨动器；15拨动杆；16直流电源；17电子开关；18电枢绕组；19磁极；20转动轴；21可变电阻；22桂花收集布；23定型钢丝；24磁吸；25接缝。说明书CN104106342A3/4页5具体实施方式0025下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。0026参见图1，本发明的树枝击打装置包括高度能够调整的支撑杆，支撑杆包括由外到内嵌。
14、套设置的第一伸缩杆8，第二伸缩杆10，第三伸缩杆12，伸缩杆的中心设置有伸缩导向杆7，伸缩导向杆7上分别安装有用于支撑相邻节伸缩杆的第一弹簧9，第二弹簧10，第三弹簧13，拨动器14安装在第三伸缩杆12顶部的一侧，第一伸缩杆8的底部安装有能够旋转的主动转轴，主动转轴上通过键联接固定安装主动轮6，主动转轴外侧通过键联接固定安装手柄转盘4，手柄转盘4上安装有用于驱动主动转轴转动的手柄5，第三伸缩杆12顶部的另一侧通过由轴承和支架组成的从动轮支架1安装有从动轮2，从动轮2与主动轮6通过钢丝绳3连接。0027参见图2，本发明的桂花收纳装置包括中心带有圆孔的桂花收集布22，桂花收集布22由圆形的塑料布或。
15、无纺布制成，桂花收集布22的外围布置有定型钢丝23，桂花收集布22由中心至外围边沿具有接缝25，接缝25的两侧平均分布有若干对磁吸24。0028参见图3，本发明的电磁拨动器包括通过导线相连的直流电源16，电子开关17，可变电阻21和电枢绕组18；电枢绕组18置于成对的磁极19之间，且电枢绕组18的中心转轴位置通过转动轴20在电枢绕组18外侧安装有能够跟随电枢绕组18转动的拨动杆15，拨动杆15采用强度较大的钢材制成。直流电源16为太阳能蓄电池或柴油电机，同时配备后备供电装置。0029参见图4，5，电磁拨动器的工作原理为电流由直流电源16的正极出发，经可变电阻21到S极下的DC边，然后到N极下的。
16、BA边，经过电子开关17，再流回电源的负极。这样绕组ABCD为载流导体，它在磁场中必然受到电磁力的作用，电磁力的方向用左手定则来判定，其中AB边受到的电磁力向右，而CD边受到的电磁力向左，于是绕组ABCD受到一个电磁转矩的作用，使电枢沿顺时针方向旋转，如图4A所示。此时，AB边受到的电磁力FBIL；0030其中B为磁场的磁通密度韦/米2；0031I为导线上的电流安培；0032L为导线在磁场中的长度米；0033F为导线上所受的电磁力牛顿。0034同样，CD边受到大小相同，方向相反的另一个电磁力。在这两个电磁力的作用下，绕组ABCD受到电磁力矩M的作用0035MFLSIN，0036其中F为导线所受。
17、的电磁力牛顿；0037为电磁力与转动轴平面之间的夹角弧度；0038L为分力作用线到该轴垂直距离米。0039则FSIN为电磁力在垂直于该转动轴平面上的分力。因此，当绕组ABCD处于垂直位置时，如图4A所示，电磁力矩M最大，如图5中A点所示；当绕组ABCD转动到与水平位置夹角时，如图4B所示，电磁力矩M会逐渐减小，如图5中AB段所示；当绕组ABCD转动到水平位置时，如图4C所示，电磁力矩M为零，如图5中B点所示。说明书CN104106342A4/4页60040当绕组ABCD转动到水平位置时，尽管此时电磁力矩M为零，但是由于惯性作用，绕组ABCD依然沿着顺时针方向旋转。当绕组ABCD到达图4D位置时。
18、，由于绕组ABCD中通电方向不变，通过左手定则判定，此时AB边受到的电磁力F向右，而CD边受到的电磁力F向左，于是产生逆时针方向的力矩M。当顺时针方向旋转的动能被抵消掉之后，绕组ABCD将会在逆时针方向电磁力矩的作用下，开始回转，即逆时针转动。调节可变电阻器21的大小，改变电路中的电流强度，即可改变电磁力矩的大小，从而控制绕组ABCD回转的角度。在电枢绕组18中心的转轴OO上安装拨动杆15，当电枢绕组18在电磁力矩的作用下转动时，带动拨动杆15沿同样方向转动相同角度。0041在可变电阻器21的作用下，可以调节拨动杆15的回位时间，使得其更好地满足不同场合的设计要求。如果需要产生反方向的拨动，只。
19、需要在安装时，改变直流电源16的正负极即可。如果需要改变拨动杆15的输出力矩，根据电磁感应原理，电磁力矩的大小也与磁极19产生的磁场强度有关，可以调节磁场强度的大小，由此改变电磁力矩的大小，从而改变拨动杆15输出力矩的大小。因此，可根据树枝的粗细不同，产生不同的击打力，从而更有效地击打树枝，提高采收率。0042本发明通过高度能够调整的支撑杆将拨动器送至相应位置，拨动杆带动树枝产生振动，从而使桂花摇落，摇落的桂花在重力作用下，掉落在桂花收集布上进行收集，实现半自动化的桂花采收，装置简单便携，易于野外工作，能够提高桂花的采收效率及所采收的品质，电磁拨动器通过将机电系统中的执行元件与传动机构进行集成，简化了装置整体的结构，提高了系统的可靠性，除了应用于桂花采收外，还能够应用于其他类似花朵、果实的采收，具有明显的经济价值。说明书CN104106342A1/2页7图1图2说明书附图CN104106342A2/2页8图3图4图5说明书附图CN104106342A。