开发新型椰子槟榔采摘机研究

苏明

（海南科技职业学院，海南 海口 571126）

关健词：椰子；槟榔；采摘；机械化

椰子和槟榔是海南热带农业的主要产品，椰子水清甜可口，椰子肉可制成各种美食，槟榔可制成各种药品，由于它们用途广泛，深受人们喜爱，种植不断的加大，随着海南椰子和槟榔深加工的发展，椰子和槟榔产业发展迅猛。椰子和槟榔生产的三大生产环节是种植、采摘和加工，种植和加工正在快速发展，已向机械化作业发展，而采摘还处在人工作业的落后状态，采摘的采摘技术制约椰子和槟榔产业的发展，推进椰子、槟榔采摘作业机械化势在必行，本文推荐一种适合于海南椰子、槟榔采摘的新型采摘机。

1 海南椰子和槟榔产业发展现状

椰子是海南热带农业的主要产品，因其是营养丰富的绿色产品深受人们喜受，近年来海南椰子已是热门的旅游消费，在许多城市等旅游景点都有销售，需求较大，海南省作为重要椰子生产基地，产量逐年增加。槟榔是海南省第二大经济作物，同时槟榔产业也是海南省热带作物中第二大支柱产业，对海南省的农业经济具有重要意义。随着椰子、槟榔深加工的发展，椰子、槟榔的种植也在不断的加大，椰子和槟榔产业有快速发展之势，目前海南椰子、槟榔的采摘因其树高和生长地形多样，采摘环节停留在工人作业的落后状态，海南椰子、槟榔的采摘还是依靠长杆勾刀勾切果枝，或人力攀爬上树摘果，到目前为止，还没有实现用机械采摘椰子、槟榔果，对于机械采摘椰子、槟榔的研究也不很多，椰子、槟榔采摘机械化没有实质性进展，因此椰子、槟榔采摘作业劳动强度大，生产效率低，采摘成为影响椰子、槟榔产业发展的主要环节，采摘技术是影响海南椰子、槟榔产业快速发展的重要因素。

2 椰子、槟榔的采摘方法

椰子、槟榔的采摘方法主要有两种，一种是人工摘果，依靠人力攀爬上椰子、槟榔树摘果，或者用长杆勾刀来勾椰子、槟榔果；另一种是机械化摘果。海南椰子和槟榔采摘作业的主要特点是树杆高，而生长地形多样，平地山地带都有。椰子、槟榔因其树高，生长地形多样，海南椰子、槟榔的采摘采还停留在工人摘果状态，主要摘果依靠长杆勾刀勾果，也有少部分是人力攀爬上树摘果，还没出现机械摘果的应用。工人摘果劳动强度大，生产效率低，使椰果和槟榔产业收成降低。传统的工人作业，制约海南椰子和槟榔产业发展，研究现代采摘新技术，改进椰子槟榔采摘方法，实现采摘机械化有重要的意义。

3 新型椰子、槟榔采摘机设计方案及其结构

为解决海南椰子、槟榔的采摘机械化作业问题，开发新型椰子、槟榔采摘机是解决海南椰子、槟榔的采摘机械化作业问题必由之路，本文力推开发适合于海南椰子、槟榔采摘的新型采摘机。

新型采摘机是采摘椰子、槟榔果的一种在摇控器的控制下上树摘果的机械化摘果设备，设计方案如图1(采摘机设计方案图)所示，其包括椰子、槟榔爬树机和摘果机，爬树机和摘果机配有电气控制系统，是由爬树机、摘果机和电气控制系统三大部分组成，工作时，在电气控制系统的控制下，爬树机把摘果机送到靠近果子的位置，再由摘果机完成摘果。椰子、槟榔爬树机包括机体、弹性夹紧机构、弧形轮爬机构、支架和电动机组成，爬树原理如图2(爬树原理图)所示，椰子、槟榔爬树机的主要功能是把摘果机送到相关的位置；椰子槟榔摘果机包括采摘机座、采摘支杆、上下移动杆、上下调整机构、左右移动调整机构、左右移动采摘臂、电动机、切割盘，摘果工作原理如图3(摘果工作原理图)所示，摘果机的功能是完成摘果工作；智能控制系统包括遥控器和电气控制机构（有信号接收、放大、解码和驱动等功能），其功能是用遥控器控制爬树机上树和下树，同时遥控器控制摘果机摘果。

图1

图2

图3

4 新型椰子、槟榔采摘机的特点和技术难点

新型椰子、槟榔采摘机由爬树机、摘果机和控制系统组成。设计和制造能适应于海南椰子采摘和槟榔采摘的爬树机是第一步，这一步解决了机器上树的问题。本着实用和灵活的考虑，本爬树机具有体形小，重量轻，爬树灵活的特点，其结构由机体、弹性夹紧机构、弧形轮爬机构、支架和电动机组成，本身重不超过100公斤，爬树机能顺利的爬上树的关键机构是爬树夹紧机构，是解决爬树机爬树的技术难点，由于椰子、槟榔树树干大小不一致，爬树轮要保持和树干接触完好，爬树时轮和树的接触既不松又不能紧，松了要打滑，紧了要夹死，爬树机爬树既不夹死，又不打滑是研发椰子、槟榔爬树机的一个难点，本设备采用弹性夹紧机构解决爬树机爬树发问题，根据爬树机的重量，设计适度机夹紧力的夹紧机构可实现爬树机爬树时，既不夹死，又不打滑。

然后设计可行的椰子、槟榔摘果机。既有爬树机又要有摘果机才能完成机械化采摘工作，用切割盘切割整珠椰子果或槟榔果是适应海南椰子果或槟榔果快速采摘的新技术，主要关键问题是控制切割盘到达准确的位置，电气控制和机构运动配合协调是关键，设计电气控制和机构制造是技术难点。解决电气控制和机构灵活运动问题才能顺利制造我们所需要的椰子、槟榔摘果机。

本新型椰子、槟榔采摘机具有体形小，成本低，易操作和便于野外作业的特点。为达到上述要求在设计上拟定最佳方案，以降低成本，减少劳力，便于野外作业，增加农民收入为目标。考虑易操作和便于野外作业的要求，用直流电源为动力源，由于直流电源功率较小，因此需要设计制造体形小的采摘机，经实验证实用48V蓄电池可带动新型椰子、槟榔采摘机顺利工作，实现既便于野外作业又降低成本的经济型实用强的制造目标。

5 新型椰子、槟榔采摘机的适应性

目前，随着椰子、槟榔深加工的发展，海南椰子、槟榔的种植在不断的加大，种植面积从不到一亩至几百亩的都有，特别是槟榔，有些村家家户户都种，山上山下都种。由于新型椰子、槟榔采摘机采用直流电源为动力源，具有体形小，易操作，便于野外作业的特点，无论椰子和槟榔在山上还是在山下都可以采摘。另外新型椰子、槟榔采摘机成本低，农户容易接受，特别适应海南的椰子、槟榔采摘。

6 结语

随着椰子、槟榔深加工的发展，椰子、槟榔的种植也在不断的加大，椰子和槟榔产业有快速发展之势，由于面临劳动力不足问题。使用机械不仅提高了效率，降低了损伤率，节省了大量劳动力成本，而且也提高了椰子、槟榔果园的经济效益，因此机械化采摘趋势，研究椰子、槟榔采摘机械化具有重要的意义。新型采摘机的应用将改变海南人工采摘椰果和槟榔果落后现状，降低人工劳动强度，提高生产效率，解决农民椰果或槟榔果采收问题，促进海南椰子和槟榔产业的快速发展，其应用具有很大经济效益以及广阔的市场前景。