彈簧式銀杏葉采摘器的設計

楊登杰，張存猛，楊燦宇，朱代根*，陳 琴

(西南林業(yè)大學機械與交通學院，云南 昆明 655024)

研究與設計

彈簧式銀杏葉采摘器的設計

楊登杰，張存猛，楊燦宇，朱代根*，陳 琴

(西南林業(yè)大學機械與交通學院，云南 昆明 655024)

銀杏葉具有極高的藥用價值，對許多疾病的治療具有積極的作用。目前，銀杏葉采摘機械很少，大多采用人工采摘，不僅效率低，而且容易造成浪費，危險系數(shù)高。為解決銀杏葉采摘問題，設計出一種彈簧式銀杏葉采摘器，該采摘器結(jié)構簡單，操作方便。

銀杏葉；采摘器；螺旋彈簧；儲葉袋

銀杏葉又名白果樹葉、公孫樹葉、蒲扇及飛蛾葉等，為銀杏科植物。銀杏出現(xiàn)在幾億年前，是第四紀冰川運動后遺留下來的裸子植物中最古老的孑遺植物，現(xiàn)存活在世的銀杏稀少而分散，上百歲的老樹已不多見，而且與其同綱的所有其他植物皆已滅絕，所以銀杏又有活化石的美稱。銀杏的主要品種有黃葉銀杏、塔狀銀杏、裂銀杏、垂枝銀杏、斑葉銀杏等26種。

現(xiàn)代醫(yī)學證明，銀杏葉中含有200多種藥用成分，其中黃酮類活性成分有46種，微量元素25種，氨基酸17種和生物堿等。以黃酮為主的有效成分具有保護毛細血管通透性、擴張冠狀動脈、恢復血管循環(huán)、解除心平滑肌痙攣等功能。近年來國內(nèi)外學者在銀杏葉黃酮類化合物提取工藝、質(zhì)量控制、藥理機制、臨床應用等方面均做了大量工作，也取得了重大進展[1-3]。

銀杏葉雖然具有很高的醫(yī)用價值，但長期以來缺乏合理、高效的采摘機械。目前，我國大多采用人工使用長竿擊打的方法進行采摘，這種采摘方法會對母樹產(chǎn)生嚴重的破壞，并且很容易造成葉子掉落太多，尤其是葉子成熟度低時擊落的枝葉量過大會使母樹的營養(yǎng)積累減少，加速母樹的衰老，直至枯死[4]。甚至有果農(nóng)用竹竿胡亂擊打冠葉，嚴重損傷了枝條，影響了樹體的生長發(fā)育及葉子的光合作用和果實產(chǎn)量[5]。

當前的專利產(chǎn)品雖在一定程度上提高了銀杏葉的采摘效率，但缺乏相應的收集裝置，采摘下來的銀杏葉仍需人工收集[6-7]。我國雖然銀杏樹資源豐富，但對其采摘和利用方面要明顯落后于其他發(fā)達國家[8]。本次設計的銀杏葉采摘器結(jié)構簡單，便于操作，具有廣闊的應用前景。

1 彈簧式采摘器各部分設計

彈簧式銀杏葉采摘器是基于實際采摘過程中所遇到的各種問題并參考前人的專利而設計的。采摘器各部分結(jié)構之間的連接均可拆卸，如有損壞可快速更換新的零部件；采摘器添加了銀杏葉收集裝置，采摘過程中不需要進行二次收集，節(jié)約了采摘時間。該采摘器操作簡便，保養(yǎng)維護簡單，文化程度不高的農(nóng)戶均可以在短時間內(nèi)學會操作使用。

彈簧式銀杏葉采摘器結(jié)構如圖1所示，其由四部分組成，上面的錐形螺旋彈簧是采摘部分，下面相連接的是支撐桿、儲葉袋和伸縮桿，工作時靠螺旋彈簧的收縮進行采摘，使銀杏葉和樹枝分離。

圖1 彈簧式銀杏葉采摘器結(jié)構1.螺旋彈簧；2.支撐桿；3.儲葉袋；4.伸縮桿

1.1 采摘部分設計

采摘部分采用的是螺旋式彈簧，彈簧可收縮，采摘時將螺旋式彈簧套入所要采摘的銀杏葉樹枝，手握在伸縮桿處，用力下拽，下拽過程中螺旋彈簧慢慢收縮，使銀杏葉和樹枝分離，螺旋彈簧收縮到一定程度后會停止收縮，其目的是為了保證銀杏葉的完整性。

一次采摘過程完成后，停止下拽，螺旋彈簧會自動回復到初始狀態(tài)，采摘下的銀杏葉落入儲存袋中，然后可進行第二次采摘工作。

1.2 儲存部分設計

儲存部分為一袋子，其可減少采摘器所占的空間面積，同時也減輕了采摘器的質(zhì)量。采摘過程中，儲葉袋裝滿后可以快速更換新的儲葉袋。采摘器自帶儲葉袋解決了以前采摘需要再從地面收集銀杏葉這道工序，節(jié)約了采摘時間，提高了采摘效率。

1.3 支撐部分設計

伸縮桿與采摘器的螺旋彈簧相連接，采摘時可實現(xiàn)采摘器高度的調(diào)節(jié)，解決了原來高處銀杏葉需要梯子才能進行采摘的問題。儲葉袋和支撐桿之間用伸縮桿相連接，支撐桿兩端和儲葉袋之間用脹套連接，這樣便于儲葉袋裝滿后及時更換新的儲葉袋。

2 結(jié)束語

所設計的采摘器結(jié)構簡單，便于使用，維修及保養(yǎng)簡單，而且制造成本低，具有廣闊的市場前景。其不足之處是沒有實現(xiàn)采摘全自動化，但隨著不斷的改進設計，采摘器的結(jié)構和功能必將更加完善，以滿足實際采摘的需求。

[1] 牟玲麗，寇俊萍，朱丹妮，等.銀杏葉的化學成分及其抗氧化活性[J].中國天然藥物，2008，6(1)：26-28.

[2] 鄂蘊娟，袁立夫，尤獻民，等.銀杏總黃酮胃腸吸收動力學研究[J].中華中醫(yī)藥學刊，2009，27(2)：320-321.

[3] 高華榮.銀杏葉提取物的藥理作用[J].中國實用醫(yī)藥，2010，5(16)：168-169.

[4] 姚建林.銀杏葉采收和銀杏樹的保護[J].安徽林業(yè)，1997(2)：17.

[5] 萬少俠.銀杏葉的采摘法[J].中國林業(yè)，1995(9).

[6] 唐本興.銀杏葉采摘器：中國，CN201220606750.X[P].2013-05-15.

[7] 雷倩，楊永發(fā).便攜式變徑球形刺梨采摘器的設計[J].林業(yè)機械與木工設備，2017，45(3)：26-28.

[8] 郭志越，王偉，莊煜，等.基于SolidWorks的農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng)設計[J].森林工程，2015，31(4)：92-97.

(責任編輯 張雅芳)

Design of a New Spring-type Ginkgo Leaf Picker

YANG Deng-jie，ZHANG Cun-meng，YANG Can-yu，ZHU Dai-gen*，CHEN Qin

(Institute of Machinery and Transport，Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 655024，China)

Ginkgo biloba has a high medicinal value and a positive effect on the treatment of many diseases.Currently，there is little gingko leaf picking machinery，and artificial picking has low efficiency，easily causes waste and involves a high risk factor.In order to solve the Ginkgo leaf picking problem，a spring-type ginkgo leaf picture is designed，featuring a simple structure and easy operation.

Ginkgo biloba；picker；helical spring；leaf bag

2017-04-07

西南林業(yè)大學科技創(chuàng)新基金項目(K16011)

楊登杰(1993-)，男，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向為農(nóng)林業(yè)機械化，E-mail：1579348629@qq.com。

*通訊作者：朱代根(1979-)，男，云南昆明人，副教授，碩士研究生導師，碩士，主要從事機械設計及原理的教學和科研工作，E-mail：84080561@qq.com。

S776

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2095-2953(2017)06-0033-02