Способ механизированного съема плодов Советский патент 1987 года по МПК A01D46/26 

Изобретение относится к отрасли сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способам механизированного съема плодов.

Цель изобретения - повышение производительности процесса съема плодов.

На фиг.1 графически изображена закономерность измене.ния перемещения штамба дерева во времени (показано пунктиром), при приложении групп механических импульсов (показано сплошной линией), на фиг.2 - принципиальная схема устройства, позволяющего осуществить способ.

Устройство для осуществления спо- соба состоит из генератора 1 импульсов, имеющего степень свободы в направлении генерируемых импульсов. На корпусе генератора закреплен подвижный элемент 2 захвата. На неподвижной части захвата закреплен акселерометр, 3, ось чувствительности которог расположена вдоль направления действия импульсов. Акселерометв 3 соединен с входом усилителя 4 домощыо кабеля, а выход усилителя 4 в свою очередь соединен с мини-ЭВМ 5, управляющей работой генератора 1 импульсов.

Механизированный съем плодов по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

После подвода, например, генератора 1 импульсов (фиг.2) к плодовому дереву его штамб зажимают с помощью

подвижного элемента 2 захвата,после чего сообщают плодовому дереву одиночный механический импульс на передаваемой при этом кинетической энергии в зависимости от диаметра штамба плодового дерева может находиться в пределах 200-SOO Дж. В результате действия этого одиночного импульса механическая система встря- хиватель - плодовое дерево совершает свободные колебания. При этом от акселерометра 3 поступает электрический сигнал пропорционально изменяющейся согласно закону свободных колебаний системы, который усиливается в усилителе 4 и анализируется мини-ЭВМ 5, определяющей по заданной программе частоту собственных колебаний системы встряхиватель - плодовое дерево 0 и период Т„ .

После определения Т управляющая мини-ЭВМ 5 задает режим работы генеТак например, величина кинетической энергии, передаваемой при первом начальном импульсе первой груп- 35 пы будет равна 275 Дж, при втором начальном импульсе - 550 Дж, а при конечном - 1100 Дж. Величина энергии, передаваемой при первом начальном импульсе второй группы, будет равна йеличи 40 360 Дж.

Очередную группу импулЬсов прикладывают через промежуток времени, за который амплитудное значение пере- 45 мещения штамба достигает 10-15% от того амплитудного значения, которое имело место при приложении конечного импульса предыдущей группы, например

50.

/xj /(0,1-0,15).х,/.

Приложение к штамбу плодового дерева ряда начальных механических им- 55 пульсов (по крайней мере двух),величина которых возрастает в геометрической прогрессии с промежутками времени между ними, равными периоду Т, позволяет реализовать режим колеба

5

0

ратора 1 импульсов, пефедатщего на штамб механическое воздействие в виде последовательно сообщаемых I pynn импульсов, каждая из которых состоит из имеющих одинаковое направление по крайней мере двух начальных импульсов I и II с промежутком времени между ними, равным Т , и следующего за ними одного конечного импульса III, приложенного через промежуток времени, равный То/2, и направленного в ту же сторону, что и начальные импульсы 1 и II. При этом в каждой группе величины импульсов I, II, III последовательно возрастают в геометрической прогрессии, а величина каждого первого начального импульса на 25-30% выше такого же импульса предыдущей группы например,

r-Fj.t/

/

/Fjj.t/ /r.F,j. ut/

где г - знаменатель прогрессии, выбираемый в зависимости от убираемой культур 1, формировки плодовых деревьев,

F. U t (1,25-1,30) F,, U t .

Ь

К

Очередную группу импулЬсов прикладывают через промежуток времени, за который амплитудное значение пере- 45 мещения штамба достигает 10-15% от того амплитудного значения, которое имело место при приложении конечного импульса предыдущей группы, например

50.

/xj /(0,1-0,15).х,/.

Приложение к штамбу плодового дерева ряда начальных механических им- 55 пульсов (по крайней мере двух),величина которых возрастает в геометрической прогрессии с промежутками времени между ними, равными периоду Т, позволяет реализовать режим колеба31

НИИ штамба с увеличивающейся амплитудой .

При этом воздействие на штамб конечного в группе импульса, приложенного через промежуток времени, равный Тд/2, приводит к тому, что в момент его приложения штамб плодового дерева резко меняет направление своего движения, что в свою очередь обуславливает наличие при незначительном перемещении штамба больших ус корений его движения, т.е. имеет мес то механический удар.

В таблице приведены результаты экспериментальных исследований оптимальным режимом при котором в каждой группе импульсов (в том числе и конечного) воздействия последователь но возрастают в геометрической прогрессии.

Удар по штамбу плодового дерева вызывает ускоренное движение его пло оносящих ветвей с малой величиной тклонения плодов от положения равовесия, при зтом величины сил инерии действующие на плоды, достаточны дпя их отрыва.Кроме того,съем плоов с помощью ударного воздействия озволяет резко снизить их повреждения, возникающие, в частности, при вибрационной уборке, когда перед отывом плоды совершают колебательные вижения со значительной амплитудой вокруг точки прикрепления плодоножки к ветвям.

Последовательное увеличение величины каждого первого начального импульса на 25-30% по сравнению с таким же предыдущей группы позволяет наиболее полно охватить диапазон час тот колебаний всех элементов кроны, при которых происходит механизированный съем плодов. Экспериментальные исследования способа показали, что для достижения высокой полноты съема достаточно приложения 3-4 групп импульсов.При зтом. приложение очеред ной группы импульсов через промежуток времени, за который амплитудное значение перемещения штамба достигает 10-15% от того, которое имело мес

294309

то при приложении конечного импульса предыдущей группы, позволяет избежать повышения энергозатрат на осуществление этого способа.

25

Формула изобретения

1.Способ механизированного съема плодов, содержащий определение собственной частоты колебаний воспринимающей -системы и операции передачи колебательных механических воздет1ствий штамбу плодового де 5 рева, в виде последовательно идущих групп импульсов, каждая из которых состоит по крайней мере из двух вхо- дящих импульсов, 1ЩУЩИХ с промежутком времени, равным периоду собст20 венных колебаний, воспринимающей системы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса съема плодов, после, по крайней мере двух входящих импульсов, идущих с промежутком времени, равным периоду собственных колебаний воспринимающей системы, подают один конечный импульс через промежуток времени, равный половине периода срб ственных колебаний воспринимающей системы, при этом все импульсы имеют одинаковое направление.

2.Способ по П.1, отличающийся тем, что величины пмпуль35 сов в каждой группе последовательно возрастают в геометрической прогрессии.

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что величина каждого начального импульса в каждой группе больше начального импульса предыдущей группы на 25-30%.

I

4.Способ по П.1, о т л и ч а ю- 45. щ и и с я тем, что очередную группу импульсов прикладывают через промежуток времени, за который амплитуда колебаний штамба достигает 10- 15% амплитуды колебания штамба, об50 разованной конечным импульсом предыдущей группы.

40

Вибрационное

елба

Вибрационное

Ударное

1 2 3 Ударное

1 2 3

Ударное

В арифметической прогрессии

В геометрическойпрогресии г 2,2

В арифметическойпрогрессии

В арифметическойпрогресии

2 3

Ударное

В геометрическойпрогрессии г 2,2

1 2 3

4

37

93,8

15,2

9,2

9,3

40

10,7

11,2

1Г

Изобретение относится к способам механизированного съема плодов. Цел,ю изобретения является повышение .производительности процесса съема плодов. При механизированном съеме плодов с плодовых деревьев их штамбы зажимают и сообщают им импульсы. Механические воздействия штамбу передают в виде последовательно идущих труп импульсов, каждая из которых состоит из двух входящих импульсов, идущих с промежутком времени, равным периоду собственных колебаний воспринимающей системы. Затем подают один конечный импульс через про- .межуток времени, равный половине периода собственных колебаний, воспринимающей системь. При этом все импульсы имеют одинаковое направление. Величины импульсов в каждой группе последовательно возрастают в геометрической прогрессии, что позволяет реализовать режим колебаний штамба с увеличивающейся амплитудой. Величина каждого начального импульса в каждой группе больше начального импульса предыдущей группы на 25-30%. Очередную группу импульсов прикладывают через промежуток времени, за который амплитуда колебаний штамба достигает 10-15% амплитуды колебаний штамба, образованной конечным импульсом предыдущей группы. Это позволяет снизить энергозатраты на осуществление способа. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. с S (Л СО Nt СО о, х

//////

Редактор П. Гереши

Составитель В. Амеличев

Техред А.Кравчук Корректор Г. Решетник

Заказ 405/1Тираж 630Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

/////