一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玉米掰穗原理及其適用于安裝在玉米收獲機(jī)上的玉米掰穗裝置，尤其是一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]摘穗裝置是玉米收獲機(jī)的主要工作部件，目前主要的摘穗裝置主要是輥式摘穗裝置，該類(lèi)裝置與人工掰穗原理不同的是，通過(guò)一對(duì)帶有螺旋凸筋的摘穗輥對(duì)玉米莖桿進(jìn)行拉伸，并對(duì)玉米果穗進(jìn)行強(qiáng)制擠壓，實(shí)現(xiàn)桿穗分離，該摘穗方式十分不合理。這類(lèi)輥式摘穗裝置的缺點(diǎn)一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、動(dòng)力消耗大，工作效率低，因此造成玉米收獲成本居高不下；二是容易啃傷玉米果穗根部，造成落粒損失，雖然與摘穗板式相比具有摘穗效果較好，消耗動(dòng)力相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn)，獲得政府大力支持，在國(guó)家和地方政府的大力補(bǔ)貼政策推動(dòng)下，獲得大量推廣，但其存在的問(wèn)題一直沒(méi)有得到解決，而受到各界的詬病。因此需要研制一種高效低耗節(jié)能的新型玉米摘穗裝置。
[0003]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)玉米果穗根部擠壓的摘穗方式所需的力要比人工掰穗所需的力大的多，因此模仿人工往復(fù)掰穗的方式成為研究低能耗玉米掰穗機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了傳統(tǒng)輥式摘穗裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、實(shí)用性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，提供了一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，能夠往復(fù)快速掰穗，具有仿生效果好、低能耗，高效率等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，包括:機(jī)架(1)、鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)。鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)包括主動(dòng)鏈輪(15)、輸入鏈輪(14)、從動(dòng)鏈輪(11 )、張緊鏈輪1 (10)和張緊鏈輪2
(12)。曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6 )包括曲柄(7 )、連桿(5 )、滑塊(4 )、掰穗滑道(3 )、掰穗手(17)、銷(xiāo)軸(13)和復(fù)位彈簧(16)，兩組偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)分別對(duì)稱(chēng)布置在固定板(2)和活動(dòng)板(9)上。由鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)，掰穗手(17)隨偏置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(6)的滑塊(4)做快速急回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將不同高度的玉米果摘下，從而適應(yīng)不同的結(jié)穗高度。掰穗手(17)的外形是模仿人工掰穗時(shí)的動(dòng)作設(shè)計(jì)的。中間折彎是為了滿足掰穗手(17)掰穗過(guò)程中玉米植株不受銷(xiāo)軸(13)的影響，其前面彎曲部分模仿彎曲的手指，彎曲部分由一段斜直線和一段圓弧構(gòu)成，斜直線的傾斜角大于該部分材料的摩擦角，玉米果穗從此處通過(guò)時(shí)不會(huì)被姅住而直接滑到弧頂，玉米果穗從掰穗手(17)前邊圓弧部分進(jìn)入時(shí)也會(huì)直接滑到弧頂，再靠弧頂?shù)膴A持作用將玉米果穗摘下；使玉米果穗滑到弧頂再摘下，可以縮短懸臂的長(zhǎng)度，從而更加省力。收獲機(jī)在行進(jìn)過(guò)程中，玉米植株連續(xù)喂入掰穗裝置，快速轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條帶動(dòng)曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)的掰穗手(17)沿鉛垂方向做向下的急回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，遇到玉米果穗即可模仿人工掰穗的動(dòng)作，通過(guò)向下用力將玉米果摘下，玉米果穗向下落入輸送機(jī)構(gòu)，掰穗手(17)快速回位，進(jìn)行下一次的掰穗；玉米莖桿從固定板(2)與活動(dòng)板(9)之間的間隙通過(guò)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)活動(dòng)板(9)的位置來(lái)控制兩組曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)之間的寬度，保證不同類(lèi)型的玉米都能通過(guò)。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為掰穗機(jī)構(gòu)的主視圖；
圖2為掰穗機(jī)構(gòu)I處局部放大圖；
圖3為掰穗機(jī)構(gòu)的左視圖；
圖4為掰穗機(jī)構(gòu)的復(fù)位彈簧與掰穗手處局部放大圖；
圖5為掰穗手的主視圖；
圖6為掰穗手的仰視圖。
[0007]圖中:1.機(jī)架，2.固定板，3.掰穗滑道，4.滑塊，5.連桿，6.曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)，
7.曲柄，8.鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，9.活動(dòng)板，10.張緊鏈輪1，11.從動(dòng)鏈輪，12.張緊鏈輪2，13.銷(xiāo)軸，14.輸入鏈輪，15.主動(dòng)鏈輪，16.復(fù)位彈簧，17.掰穗手。
具體實(shí)施方案
[0008]該掰穗機(jī)構(gòu)安裝在收獲機(jī)的前方，由收獲機(jī)帶動(dòng)機(jī)構(gòu)工作?；顒?dòng)板(9)和固定板
(2)安裝在機(jī)架(1)上，輸入鏈輪(14)和主動(dòng)鏈輪(15)同軸安裝在固定板(2)上方；從動(dòng)鏈輪(11)、張緊鏈輪1 (10)和張緊鏈輪2 (12)安裝在活動(dòng)板(9)上；兩組偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6 )分別安裝在活動(dòng)板(9 )和固定板(2 )上，掰穗滑道(3 )需保證鉛錘，其兩組曲柄(7)通過(guò)花鍵分別與從動(dòng)鏈輪(10)和主動(dòng)鏈輪(15)的同軸連接，曲柄(7)的另一端連接連桿(7)，連桿(7)的另一端連接滑塊(4)，掰穗手(17)通過(guò)銷(xiāo)軸(13)和復(fù)位彈簧(16)安裝在滑塊(4)的上。
[0009]工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)輸入鏈輪(14)帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪(15)和從動(dòng)鏈輪(10)，從而帶動(dòng)偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)工作，固定板上的曲柄(7)做逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，從而使連桿(5)擺動(dòng)，最終使滑塊(4)上的掰穗手(17)往下運(yùn)動(dòng)，模仿人工掰穗的動(dòng)作，在碰到玉米果穗前速度極低，碰到之后迅速加速將果穗掰下。由于偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)具有急回特性，當(dāng)掰穗手
(17)運(yùn)動(dòng)到下限位時(shí)，將快速回升，回升到上限位時(shí)，在復(fù)位彈簧(16)的拉力下使掰穗手
(17)回復(fù)到與固定板面垂直的狀態(tài)，進(jìn)行下一次的掰穗工作；活動(dòng)板(9)上的曲柄(7)做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，最終也致使掰穗手(17)做往下掰穗運(yùn)動(dòng)和快速回升。玉米莖桿從固定板(2)與活動(dòng)板(9)之間的間隙通過(guò)，可以調(diào)節(jié)活動(dòng)板(9)的位置來(lái)控制兩組掰穗機(jī)構(gòu)(6)之間的的寬度，以適應(yīng)不同類(lèi)型的玉米。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有:(1)該掰穗裝置具有急回特性，掰穗過(guò)程速度低，不會(huì)碰傷果穗，回位過(guò)程迅速，為下一次掰穗過(guò)程做準(zhǔn)備，具有很好的仿生作用。(2)該掰穗裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量小，很小的功率就可以帶動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，降低了掰穗成本。(3)模仿人工掰穗的自然掰穗方式降低了能耗，節(jié)約能源，符合綠色環(huán)保的要求。(4)該掰穗機(jī)構(gòu)質(zhì)量小、能耗低、適應(yīng)性強(qiáng)、仿生效果好、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)使的掰穗機(jī)構(gòu)更易于推廣。
[0011]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，包括機(jī)架(1)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)等；鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)包括主動(dòng)鏈輪(15)、輸入鏈輪(14)、從動(dòng)鏈輪(11)、張緊鏈輪1 (10)和張緊鏈輪2 (12 );曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6 )包括曲柄(7 )、連桿(5 )、滑塊(4)、掰穗滑道(3)、掰穗手(17)、銷(xiāo)軸(13)和復(fù)位彈簧(16)，該機(jī)構(gòu)分為兩組分別對(duì)稱(chēng)布置在固定板(2 )和活動(dòng)板(9 )上，隨鏈條高速轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行玉米掰穗作業(yè)；工作時(shí)，玉米植株連續(xù)喂入掰穗裝置，快速轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條帶動(dòng)曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)的摘穗手(17)沿鉛垂方向做向下的急回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，遇到玉米果穗即可模仿人工掰穗的動(dòng)作，玉米果穗直接滑到掰穗手(17)弧頂，再靠弧頂?shù)膴A持作用將玉米果穗掰下，通過(guò)向下用力將玉米果掰下，玉米果穗向下落入輸送機(jī)構(gòu)，掰穗手(17)快速回到上限位，進(jìn)行下一次的掰穗工作，玉米莖桿從固定板(2)與活動(dòng)板(9)之間的間隙通過(guò)。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，其特征在于:兩組偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)的曲柄(7)分別和主動(dòng)鏈輪(15)、從動(dòng)鏈輪(10)同軸連接，曲柄(7 )連接連桿(5 )，連桿(5 )的另一端連接滑塊(4 )，安裝有掰穗手(17 )、復(fù)位彈簧(16 )和銷(xiāo)軸(13)的滑塊(4)安裝在掰穗滑道(3)上，隨鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)把鏈輪的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殛胧?17)在鉛錘線上向下和向上的快速回升往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，可以將不同高度的玉米果穗摘下，從而適應(yīng)不同的結(jié)穗高度。3.如權(quán)利要求1所述的一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，其特征在于:工作行程時(shí)，掰穗手(17)快速向下運(yùn)動(dòng)掰穗過(guò)程中遇到果穗時(shí)，底座的上方的限片致使掰穗手(17)掰穗過(guò)程中一直保持與活動(dòng)板(9)和固定板(2)垂直，以便于進(jìn)行掰穗作業(yè)；回程時(shí)，掰穗手(17)快速回升過(guò)程中，遇到玉米果穗阻擋，自由向下旋轉(zhuǎn)，不起掰穗作用，回到上限位后，在復(fù)位彈簧的作用下，掰穗手(17)恢復(fù)到工作狀態(tài)，為下一個(gè)工作行程做好準(zhǔn)備。4.如權(quán)利要求1所述的一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，其特征在于:通過(guò)調(diào)節(jié)活動(dòng)板(9)來(lái)控制兩組偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)(6)之間距離，以適應(yīng)不同類(lèi)型的玉米。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種具有急回特性模仿人工的玉米掰穗裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，包括機(jī)架（1）、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（8）、偏置的曲柄滑塊掰穗機(jī)構(gòu)（6）；其特征是：外部動(dòng)力通過(guò)輸入鏈輪（14）傳遞到鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（8），掰穗手（17）可沿掰穗滑道（3）做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，曲柄（7）、連桿（5）和滑塊（4）為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；具有急回特性，掰穗機(jī)構(gòu)工作過(guò)程中，兩組掰穗手向下的掰穗，而向上回升的過(guò)程速度快、耗時(shí)短；掰穗手向下掰穗沖擊力大，回升過(guò)程中掰穗手可向下旋轉(zhuǎn)降低對(duì)玉米植株運(yùn)動(dòng)的影響，到達(dá)最高限位時(shí)，復(fù)位彈簧（16）可保證掰穗手（17）以工作狀態(tài)進(jìn)入下一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期；該掰穗機(jī)構(gòu)為輕便、低耗能的玉米收獲創(chuàng)造了條件。
【IPC分類(lèi)】A01D45/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105284280
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510892780
【發(fā)明人】李其昀, 程修沛, 賈曉東
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日