專利名稱：一種玉米仿生摘穗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種適用于安裝在玉米收獲機(jī)上的玉米摘穗裝置。
背景技術(shù)：
摘穗裝置是玉米收獲機(jī)的關(guān)鍵工作部件，目前按工作原理可分為輥式和板式兩種。板式摘穗裝置屬于被動(dòng)型摘穂，是通過(guò)摘穗板卡住玉米果穗的根部，由拉莖輥強(qiáng)行將玉米莖桿拉斷以實(shí)現(xiàn)摘穗的目的。該裝置容易造成斷莖、堵塞的問(wèn)題。輥式的工作原理是靠摘穗輥對(duì)玉米莖桿和果穗的拉伸與擠壓作用完成摘穗作業(yè)?，F(xiàn)有輥式摘穗裝置中，大多數(shù)摘穗輥采用表面附加螺旋凸棱的結(jié)構(gòu)，對(duì)果穗根部產(chǎn)生擠壓和揉搓的作用力，極易啃傷玉米穗，無(wú)法根本上解決摘穗輥對(duì)玉米穗的擠壓與啃傷作用。要想解決這ー難題，有必要探尋 新原理和新裝置。研究發(fā)現(xiàn)，人工進(jìn)行玉米摘穗采用的是使果穗彎曲折斷，并且由于人手的特殊材料構(gòu)成，對(duì)玉米果穗的擠壓カ很小，不會(huì)產(chǎn)生損傷玉米現(xiàn)象，成為玉米摘穗新方法及裝置仿生研究的基礎(chǔ)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的玉米仿生摘穗裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是借助于仿生學(xué)研究的成果，著眼于摘穗方法的創(chuàng)新，通過(guò)模仿人工摘玉米穗工作原理，設(shè)計(jì)出的與玉米收獲機(jī)機(jī)架相連接的玉米仿生摘穗裝置。結(jié)合附圖，說(shuō)明如下ー種玉米仿生摘穗裝置，包括機(jī)架、夾持輸送機(jī)構(gòu)和摘穗機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)架4與收獲機(jī)械的機(jī)架固定連接，并且與地面成前低后高的傾斜狀態(tài)左右對(duì)稱配置；所述的夾持輸送機(jī)構(gòu)由平行設(shè)置于機(jī)架4上方的一對(duì)緊鄰的夾持輸送帶3和設(shè)置在夾持輸送帶3前端的ー對(duì)向兩側(cè)擴(kuò)展的閉環(huán)扶禾引導(dǎo)帶7構(gòu)成；所述的摘穗機(jī)構(gòu)由設(shè)置于機(jī)架4下方與機(jī)架4斜交的前端高后端低的ー對(duì)摘穗棍13構(gòu)成，該ー對(duì)摘穗棍13之間的間隙與所述ー對(duì)夾持輸送帶3之間的間隙處在同一個(gè)垂面上；所述的每條夾持輸送帶3后端的主動(dòng)帶輪2分別固連在設(shè)置于機(jī)架4后端上的兩個(gè)動(dòng)カ輸入軸I的上端，每條夾持輸送帶3前端的從動(dòng)帶輪5分別設(shè)置在固連于機(jī)架4前端的輸送帶中間軸11上；所述的每條扶禾引導(dǎo)帶7的扶禾引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)輪6分別與夾持輸送帶3的從動(dòng)帶輪5同軸相連接，扶禾引導(dǎo)從動(dòng)輪10設(shè)置在連接板8 一端上的支撐軸9上，連接板8的另一端固連在所述的輸送帶中間軸11上；所述的每根摘穗輥13的后端固設(shè)有齒輪16，分別通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述的兩個(gè)動(dòng)力輸入軸I驅(qū)動(dòng)連接。所述的摘穗棍13的表面上設(shè)有互為反向分布的螺旋凸棱3b,其芯部3a米用剛體材料、螺旋凸棱3b采用柔性材料制作。所述的每根摘穗輥13的前、后端分別通過(guò)摘穗輥前端軸承座12和摘穗輥后端軸承座15及支撐桿14連接在機(jī)架4的下方。所述的ー對(duì)摘穗輥13之間的間隙前端小后端大。所述的驅(qū)動(dòng)連接摘穗輥13的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在所述動(dòng)カ輸入軸I下端的主動(dòng)鏈輪24、通過(guò)機(jī)架4設(shè)置在摘穗輥中間軸21上的從動(dòng)鏈輪22、環(huán)繞在主動(dòng)鏈輪24和從動(dòng)鏈輪22上的鏈條23、與所述摘穗輥13后端的齒輪16相嚙合的主動(dòng)齒輪17、兩端分別通過(guò)萬(wàn)向節(jié)20、18與摘穗輥中間軸21和主動(dòng)齒輪17驅(qū)動(dòng)連接的連接桿19。所述的ー對(duì)緊鄰的夾持輸送帶3的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是相貼鄰的兩個(gè)帶面由所述輸送帶的前端向后端同向同速移動(dòng)；所述的ー對(duì)摘穗輥13的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是互為正、逆時(shí)針?lè)较蛐?轉(zhuǎn)。在所述的扶禾引導(dǎo)帶7的表面上設(shè)有撥齒。在所述的ー對(duì)緊鄰的夾持輸送帶3中的一條夾持輸送帶內(nèi)側(cè)通過(guò)安裝在機(jī)架4上的張緊輪支架31和張緊彈簧30設(shè)置的數(shù)個(gè)張緊輪29 ;另一條夾持輸送帶內(nèi)側(cè)通過(guò)安裝在機(jī)架4上的支持輪支架25設(shè)置的數(shù)個(gè)支持輪26。利用本實(shí)用新型玉米摘穗裝置進(jìn)行玉米摘穗的方法，包括以下步驟I)由扶禾引導(dǎo)帶引導(dǎo)玉米植株進(jìn)入夾持輸送?。?)由夾持輸送帶夾持玉米植株，將害I]斷后的玉米植株保持直立狀態(tài)向后上方輸送;3)在夾持輸送過(guò)程中將玉米植株從上端引入摘穗輥間隙，使玉米果穗處于摘穗輥的下方；4)轉(zhuǎn)動(dòng)的摘穗輥從植株上端開(kāi)始接觸玉米穗，并對(duì)玉米穗施加側(cè)向推力，使果穗產(chǎn)生彎曲折斷脫離植株。5)摘穗后的玉米秸桿被輸送帶送向后方，進(jìn)行后續(xù)處理。本實(shí)用新型的有益效果是1)本實(shí)用新型模仿人工摘玉米穗的彎曲折斷原理，可以從根本上解決現(xiàn)有拉伸擠壓方法造成的玉米損傷；2)摘穗輥對(duì)玉米穗沖擊力小，顯著降低了對(duì)玉米穗各部位產(chǎn)生的擠壓，可以減少玉米籽粒的損失，并且可以適用于青玉米穗的收獲；3)摘穗輥之間的間隙大于玉米莖桿直徑，不存在對(duì)玉米莖桿的擠壓作用，可以獲得完整的玉米莖桿，也有利于玉米莖桿的綜合利用；4)夾持輸送帶能夠以高線速度運(yùn)動(dòng)，可以提高作業(yè)速度；5)作業(yè)過(guò)程不易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

圖I是摘穗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的俯視圖；圖3是摘穗輥結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A-A剖面視圖。圖5是摘穗工作過(guò)程示意圖；圖6是摘穗方法示意圖；圖中1·動(dòng)カ輸入軸，2.主動(dòng)帶輪，3.夾持輸送帶，4.機(jī)架，5.從動(dòng)帶輪，6.扶禾引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)輪，7.扶禾引導(dǎo)帶，8.連接板，9.支撐軸，10.扶禾引導(dǎo)從動(dòng)輪，11.輸送帶中間軸，12.摘穗輥前端軸承座，13.摘穗輥，14.支撐桿，15.摘穗輥后端軸承座，16.摘穗輥后端上的齒輪，17.主動(dòng)齒輪，18.摘穗輥后端軸上的萬(wàn)向節(jié)，19.連接桿，20.萬(wàn)向節(jié)，21.摘穗輥中間軸，22.從動(dòng)鏈輪，23.鏈條，24.主動(dòng)鏈輪，25.支持輪支架，26.支持輪，27.支持輪軸，28.張緊輪軸，29.張緊輪，30.張緊彈簧，31.張緊輪支架，32.張緊輪支架軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。參照?qǐng)DI、圖2，ー種玉米仿生摘穗裝置，包括機(jī)架4、夾持輸送機(jī)構(gòu)和摘穗機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)架4與收獲機(jī)械的機(jī)架固定連接，并且與地面成前低后高的傾斜狀態(tài)左右對(duì)稱配置；所述的夾持輸送機(jī)構(gòu)由平行設(shè)置于機(jī)架4上方的一對(duì)緊鄰的夾持輸送帶3和設(shè)置在夾持輸送帶3前端的ー對(duì)向兩側(cè)擴(kuò)展的閉環(huán)扶禾引導(dǎo)帶7構(gòu)成；所述的摘穗機(jī)構(gòu)由設(shè)置于機(jī)架4下方與機(jī)架4斜交的前端高后端低的ー對(duì)摘穗輥13構(gòu)成，該ー對(duì)摘穗輥13之間的間 隙與所述ー對(duì)夾持輸送帶3之間的間隙處在同一個(gè)垂面上；所述的每條夾持輸送帶3后端的主動(dòng)帶輪2分別固連在設(shè)置于機(jī)架4后端上的兩個(gè)動(dòng)カ輸入軸I的上端，每條夾持輸送帶3前端的從動(dòng)帶輪5分別設(shè)置在固連于機(jī)架4前端的輸送帶中間軸11上；所述的每條扶禾引導(dǎo)帶7的扶禾引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)輪6分別與夾持輸送帶3的從動(dòng)帶輪5同軸相連接，扶禾引導(dǎo)從動(dòng)輪10設(shè)置在連接板8—端上的支撐軸9上，連接板8的另一端固連在所述的輸送帶中間軸11上；所述的每根摘穗輥13的后端固設(shè)有齒輪16，分別通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述的兩個(gè)動(dòng)力輸入軸I驅(qū)動(dòng)連接。所述的每根摘穗輥13的前、后端分別通過(guò)摘穗輥前端軸承座12和摘穗輥后端軸承座15及支撐桿14連接在機(jī)架4的下方。所述的驅(qū)動(dòng)連接摘穗輥13的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在所述動(dòng)カ輸入軸I下端的主動(dòng)鏈輪24、通過(guò)機(jī)架4設(shè)置在摘穗輥中間軸21上的從動(dòng)鏈輪22、環(huán)繞在主動(dòng)鏈輪24和從動(dòng)鏈輪22上的鏈條23、與所述摘穗輥13后端的齒輪16相嚙合的主動(dòng)齒輪17、兩端分別通過(guò)萬(wàn)向節(jié)20和18與摘穗輥中間軸21和主動(dòng)齒輪17驅(qū)動(dòng)連接的連接桿19。參照?qǐng)D2，為有利于扶禾弓I導(dǎo)玉米植株進(jìn)入夾持輸送帶3在所述的扶禾弓I導(dǎo)帶7的表面上還設(shè)有撥齒。為了增加夾持輸送帶3對(duì)玉米植株的夾持輸送能力，在所述的ー對(duì)緊鄰的夾持輸送帶3中的一條輸送帶內(nèi)側(cè)通過(guò)安裝在機(jī)架4上的張緊輪支架31和張緊彈簧30設(shè)置的數(shù)個(gè)張緊輪29 ;另一條輸送帶內(nèi)側(cè)通過(guò)安裝在機(jī)架4上的支持輪支架25設(shè)置的數(shù)個(gè)支持輪26。并且確保處于夾持輸送植株部分的輸送帶之間沒(méi)有間隙。各張緊輪能繞各自回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，具有張緊カ的張緊輪由彈簧提供張緊力，從而在工作過(guò)程中夾持輸送帶夾持玉米植株并使其保持直立狀態(tài)向后上方輸送。參照?qǐng)D3、圖4，所述的ー對(duì)緊鄰的夾持輸送帶3的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是相貼鄰的兩個(gè)帶面由所述夾持輸送帶的前端向后端同向同速移動(dòng)；所述的ー對(duì)摘穗輥13的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是互為正、逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，兩輥間的軸間距呈前端小后端大。所述的摘穗棍13的表面上設(shè)有互為反向分布的螺旋凸棱3b,其芯部3a米用剛體材料、螺旋凸棱3b采用柔性材料(如采用橡膠材料)制作。由此可以避免對(duì)玉米穗的損傷；摘穗輥13繞各自回轉(zhuǎn)軸做相向轉(zhuǎn)動(dòng)，其動(dòng)カ傳動(dòng)可根據(jù)收獲機(jī)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)ー對(duì)摘穗輥13間保持一定的間隙δ，由于玉米植株是從莖桿比較細(xì)的上端被引入摘穗輥13間隙，并且隨著向后上方輸送，通過(guò)摘穗輥間隙的莖桿直徑變大，而將間隙δ設(shè)計(jì)的前端小后端大。作為本實(shí)施例，參照?qǐng)D3和圖4，摘穗輥13的主要參數(shù)取值如下摘穗輥全長(zhǎng)L1為O. 95m,螺旋凸棱螺距L2為9. 8cm,螺旋凸棱寬度L3為4cm，摘穗輥前端間隙L4為2. Ocm,摘穗棍后端間隙L5為4. Ocm,摘穗棍芯部直徑(I1為6. 5cm,外徑d2為Ilcm0參照?qǐng)D5和圖6，本實(shí)用新型摘穗機(jī)構(gòu)進(jìn)行摘穗的方法如下1)由扶禾引導(dǎo)帶引導(dǎo)玉米植株進(jìn)入夾持輸送帶；2)由夾持輸送帶夾持玉米植株，將割斷后的玉米植株保持直立狀態(tài)向后上方輸送；3)在夾持輸送過(guò)程中將玉米植株從上端引入摘穗輥間隙，使玉米果穗處于摘穗輥的下方；4)轉(zhuǎn)動(dòng)的摘穗輥從植株上端開(kāi)始接觸玉米穗，并對(duì)玉米穗施加側(cè)向推力，使果穗產(chǎn)生彎曲折斷脫離植株。5)摘穗后的玉米秸桿被輸送帶送向后方，進(jìn)行后續(xù)處理?！?br> 權(quán)利要求1.ー種玉米仿生摘穗裝置，包括機(jī)架(4)、夾持輸送機(jī)構(gòu)和摘穗機(jī)構(gòu)，其特征在干所述的機(jī)架(4)與收獲機(jī)械的機(jī)架固定連接，并且與地面成前低后高的傾斜狀態(tài)左右對(duì)稱配置；所述的夾持輸送機(jī)構(gòu)由平行設(shè)置于機(jī)架(4)上方的一對(duì)緊鄰的夾持輸送帶(3)和設(shè)置在夾持輸送帶(3)前端的ー對(duì)向兩側(cè)擴(kuò)展的閉環(huán)扶禾引導(dǎo)帶(7)構(gòu)成；所述的摘穗機(jī)構(gòu)由設(shè)置于機(jī)架(4)下方與機(jī)架(4)斜交的前端高后端低的ー對(duì)摘穗輥(13)構(gòu)成，該ー對(duì)摘穗輥(13)之間的間隙與所述ー對(duì)夾持輸送帶(3)之間的間隙處在同一個(gè)垂面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于，所述的每條夾持輸送帶(3)后端的主動(dòng)帶輪(2)分別固連在設(shè)置于機(jī)架(4)后端上的兩個(gè)動(dòng)力輸入軸(I)的上端，每條夾持輸送帶(3)前端的從動(dòng)帶輪(5)分別設(shè)置在固連于機(jī)架(4)前端的輸送帶中間軸(11)上；所述的每條扶禾引導(dǎo)帶(7)的扶禾引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)輪(6)分別與夾持輸送帶(3)的從動(dòng)帶輪(5)同軸相連接，扶禾引導(dǎo)從動(dòng)輪(10)設(shè)置在連接板(8) —端上的支撐軸(9)上，連接板⑶的另一端固連在所述的輸送帶中間軸(11)上； 所述的每根摘穗輥(13)的后端固設(shè)有齒輪(16)，分別通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述的兩個(gè)動(dòng)力輸入軸(I)驅(qū)動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于，所述的摘穗輥(13)的表面上設(shè)有互為反向分布的螺旋凸棱(3b)，其芯部(3a)采用剛體材料、螺旋凸棱(3b)采用柔性材料制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于，所述的每根摘穗輥(13)的前、后端分別通過(guò)摘穗輥前端軸承座(12)和摘穗輥后端軸承座(15)及支撐桿(14)連接在機(jī)架⑷的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于，所述的ー對(duì)摘穗輥(13)之間的間隙前端小后端大。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)連接摘穗輥(13)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在所述動(dòng)カ輸入軸(I)下端的主動(dòng)鏈輪(24)、通過(guò)機(jī)架(4)設(shè)置在摘穗輥中間軸(21)上的從動(dòng)鏈輪(22)、環(huán)繞在主動(dòng)鏈輪(24)和從動(dòng)鏈輪(22)上的鏈條(23)、與所述摘穗輥(13)后端的齒輪(16)相嚙合的主動(dòng)齒輪(17)、兩端分別通過(guò)萬(wàn)向節(jié)(20、18)與摘穗輥中間軸(21)和主動(dòng)齒輪(17)驅(qū)動(dòng)連接的連接桿(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于所述的ー對(duì)緊鄰的夾持輸送帶(3)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是相貼鄰的兩個(gè)帶面由所述夾持輸送帶的前端向后端同向同速移動(dòng)；所述的ー對(duì)摘穗輥(13)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是互為正、逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于，在所述的扶禾引導(dǎo)帶(7)的表面上設(shè)有撥齒。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玉米仿生摘穗裝置，其特征在于在所述的ー對(duì)緊鄰的夾持輸送帶(3)中的一條夾持輸送帶內(nèi)側(cè)通過(guò)安裝在機(jī)架(4)上的張緊輪支架(31)和張緊彈簧(30)設(shè)置的數(shù)個(gè)張緊輪(29);另一條夾持輸送帶內(nèi)側(cè)通過(guò)安裝在機(jī)架(4)上的支持輪支架(25)設(shè)置的數(shù)個(gè)支持輪(26)。
專利摘要一種玉米仿生摘穗裝置涉及一種適用于安裝在玉米收獲機(jī)上的玉米摘穗裝置。本實(shí)用新型包括機(jī)架(4)、夾持輸送機(jī)構(gòu)和摘穗機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)架(4)與收獲機(jī)械的機(jī)架固定連接，并且與地面成前低后高的傾斜狀態(tài)左右對(duì)稱配置；所述的夾持輸送機(jī)構(gòu)由平行設(shè)置于機(jī)架(4)上方的一對(duì)緊鄰的夾持輸送帶(3)和設(shè)置在夾持輸送帶(3)前端的一對(duì)向兩側(cè)擴(kuò)展的閉環(huán)扶禾引導(dǎo)帶(7)構(gòu)成；所述的摘穗機(jī)構(gòu)由設(shè)置于機(jī)架(4)下方與機(jī)架(4)斜交的前端高后端低的一對(duì)摘穗輥(13)構(gòu)成，該一對(duì)摘穗輥(13)之間的間隙與所述一對(duì)夾持輸送帶(3)之間的間隙處在同一個(gè)垂面上；本實(shí)用新型模仿人工摘玉米穗的彎曲折斷原理，可以從根本上解決現(xiàn)有拉伸擠壓方法造成的玉米損傷。
文檔編號(hào)A01D45/02GK202617712SQ201220074478

公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者張強(qiáng), 于路路, 于海業(yè), 肖英奎, 張蕾 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)