采茶机tea plucking machine

从茶树梢顶上采收幼嫩新梢的机械。茶树在机采之前，必须用配套的修剪机修剪，形成良好的采摘面，使发芽整齐、芽头粗壮。
发展简史 日本于1910年在世界上首次试用采茶铗采茶，1915年获专利，1920年已推广15万把。1960年设计出第一台动力单人螺旋滚刀切割采茶机，60年代中期，利用往复切割和水平旋转钩刀切割原理改进了单人采茶机，后期又研制成功双人螺旋滚刀切割采茶机。随后自走型和乘坐型往复切割采茶机也相继问世，从而形成了一整套采茶机系列产品。至70年代中后期，往复式切割式采茶机已占保有量的80%左右。至1985年拥有各类采茶机10万台，平均9～10亩就有1台采茶机，机采茶数量占90%左右。苏联从1929年开始研究采茶机，1930年设计了第一台应用切割原理采茶的单人采茶机，1953年转向利用折断原理采茶的研究，1965年研制成功悬挂在自走底盘上的折断式采茶机，机采叶质量好，但采净率低，篷面余下新梢损伤严重，后来经改进成的由折断原理和往复切割原理组成的复合式采摘器，一上一下，可分别采摘上等新梢（一芽二三叶）和一般新梢(漏采叶、受伤叶和三四叶)。机采面积为25%左右，机采茶数量占1/3以上。由于自走底盘横向稳定性不能适应10°以上坡地茶园，使其推广应用受到一定的限制。70年代重新对切割式采茶机进行了深入研究和改进，至1987年小型切割式采茶机占总保有量的64.4%。基本实现采茶机械化的阿根廷，主要应用的是单人切割式采茶机，但采摘的茶叶品质较差。
中国于1958年开始研制采茶机，1959年首次研制成机动和电动单人切割式采茶机。1963～1965年间，研制成电动单人往复切割式采茶机组。1台发电机组带动5台采茶机。1971～1979年先后研制成机动、电动、手动的单人往复切割式、水平旋转钩刀式和螺旋滚刀式采茶机，1980年研制成机动双人往复切割式采茶机。
类型 按采摘器的采摘原理分为切割型和折断型两大类。切割型根据切割方式不同，又分为往复式、水平旋转钩刀式和螺旋滚刀式，其中以往复式采茶机应用较广。按采摘幅宽的大小分为大型、中型和小型三类采茶机。
往复切割式采茶机 主要由采摘器、风机和动力部分等组成。采摘器由锯齿形上下刀片作双向相对往复运动，刀片在同一平面（平面形刀片）或弧形面（圆弧形刀片）上，采摘面与茶树修剪面平行，新梢切割点高度基本一致，一刀切下，新梢完整率达70%以上。刀片是整体式，上下刀片齿形相同，齿距30～35毫米，切割角8°～14°，刃角45°；刀片材料为T8、T9或65Mn钢，也可用20X低碳合金钢进行表面处理。集叶风机位于采摘器上方，它将采摘下来的新梢集送于集叶袋，其临界风速为10米/秒，输送气流浓度比（单位时间内新梢输送量与空气量之比）不能超过0.4。往复切割式采茶机虽存在机构复杂，需要专门设置集叶风机、振动和噪音大、机械效率偏低等缺点，但它具有采摘质量好，新梢完整率高、生产率高、采摘面整齐等优点。是采茶机发展的主要机型。
水平旋转钩刀式采茶机 由两组或多组钩刀和固定底刀组成采摘器。两组钩刀作相向水平旋转运动切割茶树新梢，新梢完整率为50%左右。钩刀立轴上装有扫叶板，用以集送采摘下来的新梢。其主要缺点是重切现象较严重。
螺旋滚刀式采茶机 其采摘器由单个或两个作圆周运动的螺旋状双头滚刀和一字形定刀组成。采摘器有平面形和圆弧形两种，配套动力一般为机动和电动。中国曾研制手动和脚踏单人螺旋滚刀式采茶机。采摘器既切割新梢，同时又起集送叶作用。但有严重的重切现象，新梢完整率只有30%左右。
折断式采茶机 采摘器由充气橡胶活动采指和固定采指组成（图）。活动采指作往复运动，当它接触到新梢幼嫩部位时，由于新梢的折断力小于橡胶活动采指的变形力，幼嫩新梢在固定采指间隙(e)内被折断。当活动采指接触到新梢的粗老部位时，其折断力大于活动采指的变形力，活动采指便发生弹性变形，从而保留下这种新梢。根据采摘不同新梢的要求，可改变活动采指的充气压力以调节其弹性变形程度。折断式采茶机采摘的新梢完整率高，老嫩基本一致，混杂少。但采净率低，篷面上新梢损伤严重，折而不断的新梢因受伤而红萎，影响茶树的生理机能和下轮采摘。苏联用折断式和往复式组成的复合采摘器，就是采摘折断式采摘器漏采、受伤和仍可制茶的三四叶新梢，制作中、下档毛茶。

折断器工作原理图

大型采茶机 有日本的乘坐型（履带行走装置）和苏联的自走底盘型。跨行作业全幅采摘，采摘幅1400～1600毫米，以柴油机或汽油机为动力，功率6～7千瓦，风送集叶，储叶器置于机上。大型采茶机对茶园行间平整度要求较高，由于履带或车轮行走在行间不甚平坦的地面，因而要求采摘器位置的高度能迅速调节。大型采茶机每台采摘面积可达每小时3～10亩，适用于大、中型茶场的平地、缓坡地茶园。
中型采茶机 有自走型(车架跨行、三轮支承自己行走)，半自走型(指机器一端自走，一端人抬)和双人型(两人抬作业，见彩照插页)。采摘幅800～1200毫米，跨行作业，半幅采摘（指每行茶树来回一次采完），以小汽油机(1.0～1.2千瓦)为动力，适用于茶树长势良好的大中型茶场。
小型采茶机 为单人手持，采摘幅200～340毫米，以背负小汽油机(0.5～0.6千瓦)或微电机(0.05～0.06千瓦)为动力，小汽油机通过软轴传动采摘部件，微电机则直接与采摘部件联接，重量一般在3千克以下，连同背负动力、软轴等不超过8千克。小型采摘机机动灵活，适应性强，应用范围广，生产率每台小时采摘量50～70千克，适用于山区和梯田茶园。微电机的电源有汽（柴）油发电机组，地置蓄电池和背负蓄电池三种，前两种需配30～50米长的电源电缆，电缆磨损快，电压下降幅度大，在茶园行间拉线困难，蓄电池每次使用时间不长，更需配备充电设备。由于电动采茶机的电源和使用较复杂，限制了它的推广应用。

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采茶机tea plucking machine

茶业机械之一， 用以采集茶蓬面上萌发出的幼嫩新梢。茶树在机采之前， 必须用配套的修剪机进行修剪， 形成良好的采摘面， 发芽整齐， 芽头粗壮。
中国采茶机的研究始于1957年， 经历了三个发展阶段。❶1957～1962年。主要探讨采摘器的工作原理，经比较试验认为往复切割的工作原理， 性能可靠， 采摘质量较好。
❷1963～1966年。从手动采摘器的试验到电动采茶机， 研究设计了NIC型电动往复切割采茶机组。
❸1971～1983年。从电动过渡到机动往复切割式采茶机， 从单人手提发展到双人抬式， 从试验发展到生产实用阶段。
日本是最早使用采茶铗采茶的国家。1910年开始试用， 1915年获得专利， 到1920年已推广15万把采茶铗。1960年设计出第一台单人动力采茶机， 正式投入商用。1970年前后发明了双人采茶机， 随后自走和乘坐式采茶机又相继问世。日本仅用了15年左右的时间，到1976年基本上实现了采茶机械化，除少量高级玉露、碾茶仍保持手工采摘外， 机采茶量达90%左右。1980年拥有各类采茶机10万余台， 平均每8～10亩茶园一台。日本各种采茶机均运用切割原理， 70年代中， 三重大学提出了旋转折断式采茶机， 但至今未能投入商用。苏联在1930年设计了第一台使用切割原理的采茶机， 1953年转向折断原理的研究， 到1965年才提出ЦСН-1·6型自走式采茶机，采摘器由折断原理和往复切割原理构成， 一上一下， 分别采摘上等和一般原料的鲜叶， 前进速度0.34米/秒， 功效2.25～3.0亩/时。由于它只能在10°以下的平地和缓坡茶园中使用，至今机采面积不到40%。到70年代又回到切割原理的研究，并从日本引进使用切割原理的采茶机。
往复型采摘器是由锯齿形上下刀片作相对往复运动（双动）或下刀固定、上刀作往复运动（单动）而切割茶芽， 绝大多数为双动刀片。由于切割动作在同一平面（平形刀片）或同一弧形面（弧形刀片）上进行， 又称为平面切割。它的切割面与修剪面平行， 茶芽切割点的高度一致， 基本上是一次切下， 芽叶完整率为70%左右。
采茶机有大、中、小三种型号。大型的有乘坐式和自动式底盘悬挂的跨行采茶机， 切割幅160厘米；中型有自走式和双人式， 切割幅80～120厘米，日本主要使用双人采茶机， 中国正在推广； 小型的有中国和日本的单人采茶机， 切割幅26～33厘米。
采茶机的动力有两种： 机动和电动。机动采茶机用小汽油机（中小型采茶机）和柴油机（大型采茶机）作动力， 缺点是重量大， 振动、噪音大和热量高， 但它机动灵活， 适应性强， 所以普遍采用。电动采茶机用蓄电池或发电机组作电源的微电机驱动， 特点是机头（限于单人采茶机上用）重量轻， 噪音低， 振动小。电源有三种型式： 发电机组、地置式蓄电池和背负蓄电池。前两种要配30～50米电缆， 在茶行中拉线极不方便； 地置式和背负电池一般只能采用价格低廉的铅电池， 较重， 使用时间短， 需要充电设备等， 因而限制了它的使用范围。各国可供生产上使用的采茶机有中国的4CSW-910型双人采茶机、JW-325型手提采茶机、日本的V-8型双人采茶机、T-501C型自走式采茶机、MCT-3型乘用型大型采茶机、苏联的ЦСН-1·6型采茶机。

4CSW-910型双人采茶机

采茶机tea plucking machine

采摘茶鲜叶的专用机械。由采摘器（采手）、集叶装置、传动及动力等部分组成。按采摘原理可分为折断式和切割式两类。前者的采手由固定和活动的橡胶采指构成，工作时活动采指作往复运动，折断茶树嫩枝；后者的采手由上下两锯齿形刀片组成，刀片作往复运动时切割茶树嫩枝，其选择性较差，但生产率高，被广泛使用。按功率大小分，有大、中、小3种型号的采茶机。大型的采茶机有乘坐式和自动底盘悬挂跨行式，切割幅160 cm；中型的有自走式和双人抬式，切割幅为80～120 cm；小型的为单人背负式。