1.一种便携式真空吸附采茶机,其特征在于:包括茶叶切割器(1)、运输软管(2)、吸风装置(3)和茶叶收集箱(4);所述茶叶切割器(1)通过所述运输软管(2)与所述吸风装置(3)连接;
所述茶叶切割器(1)包括直流驱动电机(5)、双面扫叶板(6)、多个切割齿(7)、分叶板(8)和切割器外壳(9),所述双面扫叶板(6)可旋转地与所述直流驱动电机(5)连接,所述扫叶板(6)与所述切割齿(7)通过直流驱动电机(5)提供动力,所述切割齿(7)顶部为圆角;所述双面扫叶板(6)由多个分叶板组成,所述分叶板包括柄部和板部;
所述吸风装置(3)由叶轮、蜗壳和扩压器组成。
2.如权利要求1所述的便携式真空吸附采茶机,其特征在于:所述切割齿(7)厚度为2-5mm,所述切割齿(7)宽度为10mm~12mm,所述切割齿(7)的倾斜角为2°-15°,相邻所述切割齿(7)的齿距为24mm~26mm,所述圆角半径为1mm-5mm。
3.如权利要求1所述的便携式真空吸附采茶机,其特征在于:所述板部宽度为13~15mm;所述板部的顶部为梯形,所述梯形宽度为3mm~5mm。
4.一种如权利要求1-3任一所述采茶机的采茶控制方法,其特征在于:通过所述切割器(1)的功率p控制所述双面扫叶片(6)与所述茶叶切割器(1)相切使得叶片与叶梗分离,通过控制所述吸风装置(3)的压强控制叶片在所述运输软管(2)中的平均流速。
5.如权利要求4所述的控制方法,其特征在于:所述功率p计算方式为:
式中,vm为切割器前进速度,单位为m/s,b为切割幅值,单位为m,w为切割比功,单位为j/m2。
6.如权利要求5所述的控制方法,其特征在于:所述vm取值范围为0.5m/s~1.0m/s,所述p取值范围为100-200w。
7.如权利要求4所述的控制方法,其特征在于:所述吸风装置(3)的压强与所述运输软管(2)中的平均流速关系为:
式中,g为重力加速度,单位为m/s2;z为铅垂高度,单位为m;u为平均流速,单位为m/s;p为流体中某点的压强,单位为pa;ρ为流体密度,单位为kg/m3;式中下标1和2代表运输软管中任意两点位置。
8.一种如权利要求1-3所述的真空吸附采茶机采茶仿真方法,其特征在于:模拟茶叶在所述运输软管(2)和所述茶叶收集箱(4)中的流动,预测所述吸风装置(3)的功率和真空度。
9.如权利要求8所述的采茶仿真方法,其特征在于:结合三维建模软件和仿真处理软件,所述三维建模软件构建采茶机各部件,然后导入网格划分软件以得到的轮廓为边界通过布尔减运算减去实体模型得到所流体区域模型。
10.如权利要求9所述的采茶仿真方法,其特征在于:利用gambit作为网格划分软件,选取gambit中常用的边界类型和区域类型对速度入口边界、内部界面、自由出口边界、壁面以及旋转壁面的边界类型进行定义,然后对流体类型的区域类型进行定义。
11.如权利要求9所述的采茶仿真方法,其特征在于:通过设定仿真处理软件的物理参数、经验系数、控制精度,基于压力的隐式稳态求解计算使得网络扭曲率为0.8~1.0的占比为0,网络扭曲率0.7~0.8的占比为0.15%。