木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種挖掘鏟，具體是一種與挖拔式木木薯收獲機(jī)配套使用的木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟。
【背景技術(shù)】
[0002]木薯也稱樹薯、木番薯，為大戟科木薯屬中唯一用于經(jīng)濟(jì)栽培的種，與甘薯和馬鈴薯并稱為世界三大薯類，在世界各地均有廣泛種植，是我國(guó)重要的熱帶作物。木薯塊根富含淀粉，提取后可制酒精、果糖、葡萄糖、味精、啤酒、面包、餅干、醬料以及塑料纖維、塑料薄膜、樹脂、涂料、膠粘劑等化工產(chǎn)品，在造紙、紡織、藥品以及化妝品等行業(yè)均有廣泛應(yīng)用。作為飼料，木薯粗粉可代替所有谷類成分，與大豆粗粉配成禽畜飼料，為一種高能量的飼料成分。同時(shí)，隨著能源短缺，環(huán)境問題加劇，木薯又是重要的生物質(zhì)能源，因此，對(duì)木薯的需求量將不斷增大。
[0003]隨著木薯種植面積的逐年擴(kuò)大和產(chǎn)量的不斷提高，以人工方式收獲木薯不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且生產(chǎn)效率低且成本高，對(duì)于砂壤土和粘性土都會(huì)造成傷薯和塊根損失等后果。而機(jī)械收獲木薯是采用機(jī)械部件挖出或拔出塊根，可以實(shí)現(xiàn)挖薯、抖土、切薯、收集等工序一體化，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，降低成本，從而促進(jìn)木薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)快速發(fā)展。目前，木薯收獲機(jī)有挖式和挖拔式試驗(yàn)機(jī)型，均未實(shí)現(xiàn)較好的商品化。實(shí)踐證明:挖拔式木薯收獲機(jī)可望實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化、智能化的發(fā)展。挖掘鏟是挖拔式木薯收獲機(jī)的關(guān)鍵部件，應(yīng)具有較好的入土性能、碎土功能，其結(jié)構(gòu)形機(jī)械性能、機(jī)式與幾何參數(shù)等將直接影響收獲效果、機(jī)械牽引功耗和挖掘阻力?，F(xiàn)有木薯收獲機(jī)挖掘鏟形式單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在挖掘木薯塊根時(shí)碎土、漏土能力有限，入土阻力較大，傷薯斷薯漏薯率較高，在復(fù)雜的地況條件下，存在適應(yīng)性差、可靠性低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟，能有效地掘起土壤和薯塊，具有入土性能好、碎土能力強(qiáng)、松土效果好和牽引阻力小等特點(diǎn)，能提高挖掘薯塊的作業(yè)效率及挖拔式木薯收獲機(jī)整機(jī)性能。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
[0006]一種木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟，包括鏟面，所述鏟面設(shè)計(jì)為凸面結(jié)構(gòu)，鏟面上縱向間隔設(shè)置凸起棱，凸起棱之間橫向間隔設(shè)置分隔齒條，分隔齒條之間留有矩形通孔，采用仿生穿山甲鱗片表面幾何非光滑形態(tài)設(shè)計(jì)，掘起的土壤和塊根一起沿鏟面上升，土壤受到鏟面的凸起棱、分隔齒條和矩形通孔的剪切、擠壓、摩擦等共同作用而變形和松碎，并且尺寸小于矩形通孔的土垡從矩形通孔中漏掉；在鏟面的前端設(shè)置依次排列的三角刀，三角刀切入土壤后，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤無縫隙橫向破垡碎土，三角刀刃及刀頭兩端刀刃對(duì)土壤滑切破碎；與三角刀頂點(diǎn)對(duì)齊等距豎直排列平板刀，土壤破碎上滑后，豎直排列的平板刀對(duì)土壤縱向切土破垡；在鏟面的后端間隔設(shè)置漏土條，掘起的土壤上滑至漏土條處時(shí)，再次受到外力作用而變碎，土壤從漏土條間隙中漏下，其余土壤沿漏土條切線方向拋至田地；在鏟面的兩側(cè)設(shè)置鏟耳，用于將鏟面固定在木薯收獲機(jī)上；在鏟面的底部間隔設(shè)置直角狀柵條，以柵條式支架結(jié)構(gòu)作為支撐，既可增強(qiáng)鏟面的強(qiáng)度，又可使土壤更易發(fā)生剪切松碎，減小入土阻力，提高碎土能力。作業(yè)時(shí)，本發(fā)明通過鏟耳以傾斜一定角度與挖拔式木薯收獲機(jī)的機(jī)架聯(lián)接，木薯收獲機(jī)以三點(diǎn)懸掛方式懸掛于拖拉機(jī)后，本發(fā)明受牽引力向前運(yùn)動(dòng)，三角刀刃及刀頭兩端刀刃對(duì)土壤滑切破垡，破碎后的土壤上滑，豎直排列的平板刀將土垡縱向切土破垡；土壤和塊根一起沿鏟面上升，在土壤被挖松變碎的同時(shí)，將塊根提升至一高度。
[0007]作為優(yōu)選，所述鏟面的凸起棱上設(shè)置棱紋，以加強(qiáng)對(duì)土壤的剪切、擠壓、摩擦等作用。
[0008]作為優(yōu)選，所述漏土條設(shè)計(jì)為圓弧形結(jié)構(gòu)，且圓弧表面與鏟面的凸面相切，可使土壤沿著凸面與漏土條組成的圓弧曲線的切線快速拋出，減輕了鏟的重量，降低了挖掘阻力。
[0009]作為優(yōu)選，所述直角狀柵條的橫向邊設(shè)計(jì)為多節(jié)圓臺(tái)形直桿結(jié)構(gòu)，仿生蚯蚓波紋型體表設(shè)計(jì)，能有效地減小阻力，更易入土。
[0010]作為優(yōu)選，所述直角狀柵條的垂直邊設(shè)計(jì)為上下排列的尖刃環(huán)結(jié)構(gòu)，具有碎土作用，提高了鏟的碎土性能，使土壤更易發(fā)生剪切松碎，提高碎土能力。
[0011]本發(fā)明將三角刀、凸面鏟面、漏土條等進(jìn)行結(jié)合設(shè)計(jì)，能有效地掘起土壤和薯塊，解決了現(xiàn)有挖掘鏟存在入土阻力大，碎土、漏土能力差，傷薯、斷薯、漏薯率較高等問題，具有入土性能好、碎土能力強(qiáng)、松土效果好和牽引阻力小等特點(diǎn)，能提高挖掘薯塊的作業(yè)效率及挖拔式木薯收獲機(jī)整機(jī)性能。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的軸測(cè)頂視圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的軸測(cè)仰視圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的俯視圖。
[0016]圖中:1、鏟面；2、分隔齒條；3、凸起棱；4、漏土條；5、鏟耳；6、直角狀柵條；7、平板刀；8、三角刀；9、尖刃環(huán)；10、多節(jié)圓臺(tái)形直桿。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0018]在圖1、2、3、4所示的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明所提供的一種木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟，包括凸面結(jié)構(gòu)的鏟面1，鏟面寬度100厘米，傾角為25°，入土角為15°，采用仿生穿山甲鱗片表面幾何非光滑形態(tài)設(shè)計(jì)，鏟面上縱向間隔設(shè)置帶有棱紋的凸起棱3，凸起棱之間橫向間隔設(shè)置分隔齒條2，分隔齒條之間留有矩形通孔；在鏟面的前端設(shè)置依次排列的6把三角刀8，三角刀8的中間截面傾角為15°，刃部張角為102°，具有良好的強(qiáng)度、入土性能、切土效果和滑切性能，與三角刀頂點(diǎn)對(duì)齊等距豎直排列11把平板刀7，高度為15毫米，傾角為15°，與三角刀中間截面傾角相等，具有良好的強(qiáng)度、切削性能和碎土性能；在鏟面的后端等距分布焊接8根圓弧形漏土條4，其圓弧表面與鏟面的凸面相切，漏土條4是凸起棱3的延伸，其間隔寬度與凸起棱3的間隔寬度相同，可使土壤沿著凸面與漏土條組成的圓弧曲線的切線快速拋出，減輕了鏟的重量，降低了挖掘阻力；在鏟面的兩側(cè)設(shè)置鏟耳5，用于將鏟面固定在木薯收獲機(jī)上；在鏟面的底部間隔設(shè)置直角狀柵條6，其橫向邊采用仿生蚯蚓波紋型體表設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)為多節(jié)圓臺(tái)形直桿10，與鏟面3的夾角為10°，垂直邊設(shè)計(jì)為上下排列的尖刃環(huán)9，以柵條式支架結(jié)構(gòu)作為支撐，既可增強(qiáng)鏟面的強(qiáng)度，又可使土壤更易發(fā)生剪切松碎，減小入土阻力，提高碎土能力。
[0019]作業(yè)時(shí)，本發(fā)明通過鏟耳以一定的傾斜角度與挖拔式木薯收獲機(jī)的機(jī)架聯(lián)接，木薯收獲機(jī)以三點(diǎn)懸掛方式懸掛于拖拉機(jī)后，本發(fā)明受牽引力向前運(yùn)動(dòng)，三角刀8首先切入土壤中，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤無縫隙橫向破垡碎土，三角刀刃及刀頭兩端刀刃對(duì)土壤滑切破碎。破碎后的土壤上滑，豎直平板刀7將I米寬的土垡分切成12塊，對(duì)土壤縱向切土破垡、橫縱向切土，具有多節(jié)圓臺(tái)形直桿10和尖刃環(huán)9的柵條6的非光滑表面，使土壤更易發(fā)生剪切松碎，入土阻力減小，碎土能力提高，入土更易。隨著拖拉機(jī)的前進(jìn)，三角刀8切入塊根下面的土壤中，土壤和塊根一起沿鏟面I上升，土壤受到凸形表面、凸起棱3、分隔齒條2交錯(cuò)變化表面和矩形通孔的剪切、擠壓、摩擦等共同作用而變形和松碎，并且尺寸小于矩形通孔的土垡從矩形通孔中漏掉。在土壤被挖松變碎的同時(shí)，木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟提升塊根至一高度。疏松的土壤上滑至漏土條4時(shí)，再次受到外力作用而變碎，土壤從漏土條4間隙中漏下，其余土壤沿漏土條4切線方向拋至田地。
[0020]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟，其特征在于:包括鏟面，所述鏟面設(shè)計(jì)為凸面結(jié)構(gòu)，鏟面上縱向間隔設(shè)置凸起棱，凸起棱之間橫向間隔設(shè)置分隔齒條，分隔齒條之間留有矩形通孔；在鏟面的前端設(shè)置依次排列的三角刀，與三角刀頂點(diǎn)對(duì)齊等距豎直排列平板刀；在鏟面的后端間隔設(shè)置漏土條，在鏟面的兩側(cè)設(shè)置鏟耳；在鏟面的底部間隔設(shè)置直角狀柵條。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘鏟，其特征在于:所述鏟面的凸起棱上設(shè)置棱紋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘鏟，其特征在于:所述漏土條設(shè)計(jì)為圓弧形結(jié)構(gòu)，且圓弧表面與鏟面的凸面相切。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘鏟，其特征在于:所述直角狀柵條的橫向邊設(shè)計(jì)為多節(jié)圓臺(tái)形直桿結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘鏟，其特征在于:所述直角狀柵條的垂直邊設(shè)計(jì)為上下排列的尖刃環(huán)結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明屬農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種木薯收獲機(jī)組合仿生挖掘鏟，包括鏟面，鏟面上縱向間隔設(shè)置凸起棱，凸起棱之間橫向間隔設(shè)置分隔齒條，分隔齒條之間留有矩形通孔；在鏟面的前端設(shè)置依次排列的三角刀，與三角刀頂點(diǎn)對(duì)齊等距豎直排列平板刀；在鏟面的后端間隔設(shè)置漏土條；在鏟面的兩側(cè)設(shè)置鏟耳；在鏟面的底部間隔設(shè)置直角狀柵條。本發(fā)明解決了現(xiàn)有挖掘鏟存在入土阻力大，碎土、漏土能力差，傷薯、斷薯、漏薯率較高等問題，具有入土性能好、碎土能力強(qiáng)、松土效果好和牽引阻力小等特點(diǎn)，能提高挖掘薯塊的作業(yè)效率及挖拔式木薯收獲機(jī)整機(jī)性能。
【IPC分類】A01D13/00
【公開號(hào)】CN104956832
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510393649
【發(fā)明人】廖宇蘭, 余瑞明, 劉世豪, 袁成宇, 馬慶芬
【申請(qǐng)人】海南大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月7日