成果介绍
青花椒全国种植面积1037万亩,年产值超400亿元,涉及800万椒农利益,缺乏高效采收装备的现状严重制约其高质量发展。团队历经10年研发,共研发样机3代,获国家发明专利授权5项。
一代样机:2022年,团队联合重庆市农业科学院等共同开发出一款集自动喂入、脱果、收集、椒枝粉碎于一体的青花椒采收机,并在重庆市九龙坡区白市驿镇花椒基地试验,采收效率可达75kg/h,如图1所示。该采收机具有自适应夹持、自动对准等功能。但是,由于自适应夹持装置和自动对准装置之间的距离较远,椒枝自身强度、刚度不足,导致采收机对椒枝的适应性不够。二代样机:为了克服环切式青花椒采收机喂入困难、椒枝适应性不足的问题,团队于2023年开展了旋切式青花椒采收机的研究和应用试验,如图2所示。旋切式采收的基本原理是:将环切式刀具沿着直线展开,演变为往复式切削刀具;将环切式刀具旋转改变为椒枝旋转;将椒枝的对准喂入转变为椒枝的夹持喂入。
三代样机:为了克服旋切式青花椒采收机采收效率低的问题,团队2024年创制了分层式青花椒采收技术并开发样机,如图3所示。分层式采收技术的基本原理是:将旋切式椒枝夹持喂入改为薄层辅助喂入;将椒枝旋切通
成果亮点
椒枝高效仿人工抓取耙式喂入技术:即下降抓取时与椒枝接触,上升不将椒枝反向拖出。以拨齿机构中推杆电机Ⅱ的下降速度vd与推杆电机Ⅰ的前进速度vb比值λ表示压送比,即λ=vd/vb,如图4所示。拨齿机构能够输运作业的条件是λ≥1,即推杆电机Ⅱ的下降速度不低于推杆电机Ⅰ的前进速度。拨齿的运动轨迹随λ值变化而变化,当λ>1时,拨齿区为等腰梯形,拨齿对花椒枝作用距离最长,拨齿下降距离和上升距离都较短。运动点位于点A时,即拨齿的齿尖与传送带相接触并开始输运花椒枝,λ在一定程度上决定了拨齿机构的运动轨迹;当λ=1时,点A、B重合于点F,拨齿区范围由四边形变为等腰三角形,拨齿下降距离和上升距离都延长,此时拨齿在收齿时完全脱离花椒枝;当λ<1时,拨齿区范围为不规则四边形,拨齿下降距离延长,上升距离缩短,当拨齿上升至点B′时,拨齿不脱离花椒枝。当λ>1时,拨齿区保持为等腰梯形,但水平方向上点A到点B的长度随λ的变化而变化。水平长度影响拨齿的运动轨迹,并进一步影响输运效果和拨齿区的面积。根据花椒枝形态特征,其侧枝多且围绕主枝生长发散,在拨齿上升过程中被压平的侧枝逐渐恢复,直到拨齿运动至点C才收齿。此时,拨齿不
团队介绍
团队介绍:团队负责人-杨明金,教授、博士、博士生导师。重庆市学术技术带头人、重庆市教学名师(课程思政)、重庆市研究生导师团队带头人。团队成员-杨玲教授、杨仕副教授、蒲应俊副教授、陈子文副教授、李守太实验师。团队长期专注于青花椒产地加工技术与装备的科学研究和社会服务工作,具有扎实的工作基础和原创的成果积累。
团队成员承担或参与的科研项目等情况
(1)团队负责人完成重庆市专业学位研究生教学案例库建设项目:机械专业复合型人才工程素养与创新能力提升教学案例库。编制完成25篇案例,其中综合课程案例23篇,单一课程案例2篇。
(2)完成重庆市技术创新与应用发展专项(重点):花椒采收关键技术研究与装备5开发。
(3)完成农业农村部现代农业装备重点实验室开放基金课题:青花椒热泵烘干品质评价及节能除湿机理研究。
(4)承担产业技术发展研究软科学项目:青花椒产地加工技术与装备创新发展的技术预见。
(5)承担重庆市农业农村委项目:南方丘陵山区经济作物(花椒试点)植保智能农机成套装备与云端服务平台研发。
(6)承担重庆市北碚区科技局项目:基于下桩采摘的花椒收获技术与装备。
(7)承担横向合作项目:
成果资料