蓝莓收获机设计--开题报告.docx

毕业设计开题报告

开题报告正文

1．目的与意义

蓝莓原产北美东北部沿海，太平洋沿岸及波罗的海沿岸也有分布。果实呈球状，紫黑色。中国在上世纪90年代分别从朝鲜与前苏联引进。蓝莓具有较高的食用价值和商业价值。REF_Re\r\h[1]另外，蓝莓的提取物对于高血压、心脏病等心脑血管疾病具有很好的治疗效果在欧美发达国家广泛应用于医药及保健食品生产。REF_Re\r\h[2]大量研究证实了蓝莓具有抗氧化、抗诱变、抗癌、心脏保护、胃保护、预防糖尿病、抗病毒、放射防护和免疫调节和治疗慢性疾病等作用。REF_Re\r\h[3]

图1蓝莓的果实

蓝莓在辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、山西、河北、河南、新疆、北京、江苏、山东、安徽、西藏等十余个省市发展种植。截至2019年，仅辽宁各市就先后引种栽培蓝莓近0.51万hm2（鞍山海城1333.3hm2，丹东1000hm2，辽阳弓长岭666.7hm2，葫芦岛533.3hm2，朝阳466.7hm2，铁岭333.3hm2，沈阳333.3hm2，阜新133.3hm2，大连133.3hm2，锦州133.3hm2，盘锦33.3hm2）。REF_Re\r\h[4]

蓝莓的产量很高，最高亩产可以达到2吨左右。初步估算平均亩产值达到2万元左右。果实深加工后价值更能增加5至10倍。目前，蓝莓在我国的种植面积已超10万亩。蓝莓不仅可以大规模种植，也可以适应于农民的小规模家庭式种植，人工和资金的投入很少，与回报的性价比更高，种植优势更强。六到七月份是蓝莓果实生长的高峰期，九月上旬果实成熟。要在雨天后2到3天进行采摘。21世纪以来，我国农业机械化较改革开放初期有了明显的发展，人民的生活有了很大改善。与此同时，广大农民对农业机械的使用与依赖程度也有所提高。REF_Re\r\h[5]发展农业机械化无论是对农业经济的发展还是对农业的综合发展都有很大的价值。

蓝莓属于浆果范畴，而收获环节是蓝莓种植过程中人工用量最大，成本最高，要求最苛刻以及技术含量要求最高的环节。因此要降低成本、提高收获效率以及扩大规模，最佳办法就是采用机械化采收。蓝莓作为鲜果采食的食用量是比较少的，采摘的果实主要是运往工厂进行深加工。

目前，欧美关于野樱莓栽培方面的技术研究已经日益成熟。REF_Re\r\h[8]其相关产业也随之建立和发展起来。在波兰，围绕蓝莓果实加工的产业已经建立。果实在采收后，立即被加工成果汁饮料、果茶（酱）、保健品等，销往欧美。形成了一套较为完整的模式。

国内蓝莓产品的开发也在从起步走向成熟。2017年，以中国科学院孙炳志教授为首的技术研发团队从广度和深度上对蓝莓进行研究，现已开发出八大品系、数十款产品，包括酒类、饮料类、冻干粉、功能片剂食品、茶叶等。2018年9月，国家卫健委正式批准蓝莓为新食品原料。

本课题所涉及的梳刷式收获机械的工作效率要比振动式收获机械的高。但其工作效率却取决于种植条件。由于蓝莓的花青素主要在果皮中，所以它的收获过程对果实的保护程度要求会很高。梳刷式收获机械对果树是柔性接触，这与机械振动式的钢性接触不同。很大程度上的保护了蓝莓果实的完整性。

本文就规模化蓝莓的果实的收获环节为背景，设计出一款高效轻便，容易操作，具有通过性的梳刷式蓝莓收获装置。

2．国内外研发现状

2.1国外发展现状

国外关于蓝莓收获机械的研究较早。目前的蓝莓采收机都是利用外力将果实从树上进行分离，进行清理和装篮。按照摘果方式可以分为振动式、梳刷式和气吹式。梳刷式收获机械技术作为一种新型的收获工艺，早在上世纪40年代，一些机构就已经开始进行研究工作。根据波兰华沙农业和农村发展的数据显示，2004年在波兰有11119英亩种植地，一年后增长到12355英亩！专注于蓝莓的研究机构从1997年的2家增长到2007年的108家。目前，波兰是世界上最大的蓝莓生产国。REF_Re\r\h[6]

波兰Jagoda公司已经开发了全新的蓝莓收获机械，目前已在大部分种植区域投入使用，这些机器通过“快速搅动，慢速旋转”的原理从植株上采摘浆果。

图2来自波兰Jagoda浆果收获机

1990年英国的一家研究所经过多年的研究取得了突破性的进展。随后又经过年多的改良,梳刷式商品化收获装置终于问世,它以梳刷台代替原来传统的割台,展现出其极大的优越性与先进性。近年来,德英等国的收获机械厂家,都在积极的投入该技术的研究开发。梳刷式机械收获技术代替传统的收获技术已成为一种共识,大量的梳脱式收获机械已在世界各地的农业生产中发挥重要作用。REF