迷迭香收割机械进展研究.docx

迷迭香收割机械进展研究引言迷迭香（Rosmarinusofficinalis）是唇形科迷迭香属小灌木，原产于地中海地区，世界各地广泛栽培[1]我国在晋朝前就已引种，中科院植保所、北京植物园于1981年首次引种成功[2]迷迭香主要用于提取精油和抗氧化剂，迷迭香中许多成分都属于天然抗氧化剂，如黄酮类、萜类、酚酸类等成分，而萜类中的迷迭香酚、迷迭香酸、鼠尾草酚、鼠尾草酸为其主要的抗氧化性成分[3]随着人们对于健康饮食的关注，迷迭香提取物是最流行的天然来源的抗氧化剂之一，已在全球食品工业中使用它被广泛用于多种食品应用中，包括食用油油、零食、坚果、肉制品等[4]由于对迷迭香天然抗氧化剂的大力需求，我国迷迭香种植面积不断增加，迷迭香田间生产管理收获劳动强度大的问题逐渐凸显目前，我国传统收获迷迭香枝叶依靠人工手持各种修剪工具进行修剪收获作业，劳动强度大，作业效率低，长时间重复性劳动会导致手部肌肉骨骼累积性创伤疾病[5]，机械化程度低，且存在收获修剪量不均影响迷迭香后期茬口生长收获主要有人工收割、小型机械化收割以及联合机械化收割1、人工收割设备迷迭香生长到一定程度进行采收，按照植物学要求对迷迭香进行人工修剪收获，不仅收获迷迭香茎叶，更有效保证迷迭香剪后的生长，使得迷迭香的茎叶产量达到最优。

迷迭香采收是一项劳动强度大的作业模式1.1电动果树剪设备电动辅助设备主要是采用电动果树修剪机对迷迭香枝条进行修剪，电动修剪机由电池、控制电路、动力传动机构及刀头组成方丽珍[6]介绍了一款往复式电动修剪机，机器主要用于修剪灌木丛和树枝杨洲等[7]人对国内外电动修剪机进行了对比分析，归纳并总结了国内外电动修剪机的优缺点吴良军等[8]人对电动修剪机的剪切功耗进行了研究分析，分析电动修剪机与枝条直径、含水率、剪切角度与剪切间隙之间的功耗关系电动修剪工具可以降低人工采收迷迭香的劳动强度，但同时面临电动修剪机电池续航的问题1.2背负式修剪收割设备背负式锯切修剪机主要由动力输出机、传动机构、切割部件组成，背负式剪枝机刀头采用圆盘锯片进行锯切马攀宇等[9]人研制一款背负式电动修剪机，并对修剪机的锯切过程进行动力学和运动学进行分析辛继红[10]设计一款背负式可调高修剪机，动力采用小型汽油机通过软轴将动力传送至圆盘锯片刀头宋树民等[11]人设计一款背负式修剪机用于山地果树修剪李博等[12]人通过人机工程学对背负式割灌机进行改良设计，提高割灌机的劳动效率，降低劳动者的疲劳度及提高割灌机的安全系数背负式修剪机应用于迷迭香切割可提高切割效率，但是背负式修剪机机身重量较大由人体背负，劳动强度较大，不适宜长时间作业。

2、小型收割机械迷迭香为灌木，我国暂无对迷迭香机械进行相关的研究报道，针对灌木收割机的研究，战丽等[13]人设计了一款小型自走式割灌机，机器采用履带式行走机构，可在复杂的山地、沙地、丘陵地带进行作业，并具备一定的爬坡能力，可对小型灌木类进行机械化切割收获贾诚心等[14]人设计了沙地油锯割灌机，可提高沙生灌木的平茬效率杨春梅等[15]人设计自走式四圆锯割灌机，提高了灌木锯切的工作面积，提高了工作效率R.A.Hegazy等[16]人设计了一款小型手扶式迷迭香收割机，收割机主要有带行走机构的发动机并与之相连的切割部件，切割部件转速为一对圆盘组成，一圆盘直径为230mm，厚度2mm带缺口，其外边缘锋利，该圆盘在圆周有50个刀齿，并以943rpm的转速旋转第二个圆盘开有一个直径200mm、深4mm的凹槽，该圆盘由铸铁制成并固定在机器的承载框架中使用这种类型的切割系统拥有足够的切割动力非常适合切割位于圆盘之间的植物小型迷迭香收割机采用两段法收获迷迭香枝叶，作业时将枝条割断，再用人工装运，降低了收割人工劳动强度，提高了迷迭香收获的效率3、联合收割机械3.1牵引式收割机意大利Bonino公司生产的药用植物收割机如图1所示，机器由收拢装置、切割部件、输送装置、储藏仓组成，工作时收拢装置将迷迭香拨送至旋转割刀处割断，通过输送滚筒将迷迭香枝条拨送至传送装置，由传送装置将枝条输送至后端储料仓内。

牵引式收获机采用拖拉机牵引，并使用拖拉机的液压为动力源牵引式联合收割机提高了迷迭香收割的效率，并使用拖拉机进行牵引作业，工作方式高效便捷，但是机组过长，田间转弯半径过大，机动性稍差图1Bonino牵引式迷迭香收割机3.2自走式收割机自走式迷迭香收割机由行走装置、切割装置、输送装置、液压系统组成，机器四轮采用静液压驱动，收割机采用电子液压系统控制各个部件切割高度通过液压调节割台高度，在作业过程中对割台动态调整，降低对作物的损伤和避免切割装置触碰地面造成损坏喂入装置配有横杆和6个刀片，刀片将作物切断便于输送至储料仓中自走式收割机储料仓后部装有液压式开口仓，可从后部与两侧打开倾倒储料仓中的物料机器驾驶舱配备了多功能仪表盘便于驾驶员控制机器的各个功能，驾驶舱封闭隔音且安装空气再循环等功能，驾驶环境条件优异自走式收割机驾驶操作方便，结构紧凑，机动性好，可以在田间实现灵活高效的作业性能图2为Bonion公司的自走式收割机，图3为DePietri公司的自走式收割机，表1为DePietri主要技术参数图2Bonion自走式收割机图3DePietri自走式收割机表1DePietri自走式收割机主要技术参数4、发展趋势迷迭香收获主要以人工为主，而机械化收割机器研究较少，仅有对灌木割灌机、平茬机进行研究。

国外迷迭香栽培模式相匹配的机械技术较为成熟且种类较多，为我国的迷迭香种植模式提供了技术参考大力研发小型化、轻便化的迷迭香联合收割机械，可提高收获效率参考文献：[1]冷家归,李慧.天然抗氧化剂植物:迷迭香[J].生命世界,2019(6):30-33.[2]冷桂华,邹佑云.迷迭香在食品工业中的应用[J].安徽农业科学,2007(21):6587-6588+6595.[3]王莹,曾祥辉,黄大川,等.迷迭香脂溶性抗氧化剂提取工艺的优化研究[J].中国油脂,2020,45(9):72-76.[6]方丽珍.电动修枝剪结构和性能[J].电动工具,2000(2):15-17.[7]杨洲,郭晓伶,汪刘一,等.果园电动修剪机具与技术研究进展[J].果树学报,2015,32(4):712-719.[8]吴良军,段洁利,郭海龙,等.果园电动修剪机剪切功耗影响因素的试验研究[J].农业装备与车辆工程,2020,58(6):39-43.[9]马攀宇,李善军,张衍林,等.一种背负式电动果枝修剪机的设计与试验[J].华中农业大学学报,2019,38(4):127-133.[10]辛继红,汤兴初,全腊珍,等.背负式可调高枝修剪机的研制[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2003(1):63-64.[11]宋树民,张先锋,庞有伦,等.背负式果树剪枝机的研究与试验[J].现代农业装备,2011(12):54-55.[12]李博,李树森.基于人机工程学的背负式割灌机改良设计[J].设计,2017(19):110-112.[13]战丽,于会鑫,刘九庆,等.小型自走式割灌机的设计与研究[J].农机化研究,2019,41(6):72-77.[14]贾诚心,李海连,王铭伟,等.行走式油锯割灌机的研制[J].南方农机,2018,49(9):70.[15]杨春梅,陈叶叶,马岩,等.自走式四圆锯割灌机的设计[J].林业工程学报,2018,3(5):115-120.杨振,王辉,陈道玉,黄淼.迷迭香收割机械研究进展综述[J].南方农机,2020,51(23):65-66.。