專利名稱：挖拔式木薯收獲機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種挖拔式木薯收獲機(jī)。

背景技術(shù)：
木薯是廣泛栽培于熱帶、亞熱帶的重要經(jīng)濟(jì)作物，是世界主糧之一，產(chǎn)量在糧食作 物中排第七。木薯生產(chǎn)過(guò)程中收獲作業(yè)是一項(xiàng)農(nóng)業(yè)適時(shí)期短、占用勞力較多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、 作業(yè)條件差的作業(yè)工序。一般小規(guī)模生產(chǎn)多用人工收獲，起畦栽培的可用畜力犁松泥土進(jìn) 行收獲。大面積栽培，可用機(jī)械收獲，方法是先砍去莖干，然后在拖拉機(jī)上裝上沒(méi)有翻土板 的犁頭，這樣便可犁松土表而翻動(dòng)塊根，再人工收揀，每人每天可收獲4 5畝?，F(xiàn)階段我 國(guó)木薯收獲方式大部分地區(qū)仍以人工收獲為主，部分地區(qū)用挖掘犁，少部分地區(qū)采用簡(jiǎn)單 的人力挖掘式收獲器。然而木薯收獲作業(yè)用工多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，已成為產(chǎn)區(qū)內(nèi)農(nóng)民最繁重的 勞動(dòng)之一。目前我國(guó)的木薯收獲機(jī)械尚在起步，技術(shù)上還不成熟。但在國(guó)外木薯收獲機(jī)械有 一定的研究，主要在古巴、哥倫比亞、尼日利亞等地。就目前所具有的木薯收獲機(jī)械，按所采 用的薯塊收獲方式不同可分為1)挖式；2)拔式；3)挖拔結(jié)合式這三種機(jī)型。1、挖式第一種收獲方式為挖式，如古巴于1979年研制的I型半懸掛木薯收獲機(jī)和1986 年研制II型單行木薯收獲機(jī)的樣機(jī)。前者是將一個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)切刀，裝在拖拉機(jī)前 面，將地面以上的木薯?xiàng)U切斷；另一裝置將切斷的木薯?xiàng)U收集并成排放在拖拉機(jī)行走路線 以外；木薯挖掘機(jī)構(gòu)通過(guò)一個(gè)特殊聯(lián)結(jié)裝置半懸掛在拖拉機(jī)后面；鋤鏟在木薯塊根的下面 運(yùn)動(dòng)，從而將木薯塊根掘起；鋤鏟的往復(fù)運(yùn)動(dòng)既可降低牽引阻力，又有利于不同土壤條件下 的收獲作業(yè)。后者采用了全懸掛裝置，操縱靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，有兩組由動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)鏟，分別從壟溝伸入到木薯塊根的下面，這種結(jié)構(gòu)使挖掘鏟伸入土壤部分的長(zhǎng)度達(dá) 到最小，又能保證木薯塊根損傷最少；每個(gè)挖掘器由一組高強(qiáng)度棒料制成的鑿鏟構(gòu)成，通過(guò) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使兩組挖掘器產(chǎn)出往復(fù)運(yùn)動(dòng)。挖掘鏟由軸線交角為120°的傘形齒輪箱傳動(dòng)， 主動(dòng)齒輪軸由三角皮帶從運(yùn)動(dòng)輸出軸獲得動(dòng)力。II型收獲機(jī)牽引阻力小，挖掘質(zhì)量好，塊根 干凈，結(jié)構(gòu)緊湊，三點(diǎn)全懸掛，使它有良好的操作性能。既可后懸掛，又可側(cè)懸掛，從而可適 應(yīng)平作或壟作行距為Im的木薯收獲。中國(guó)廣西武鳴縣農(nóng)機(jī)局于2009年推出的一款挖式木薯機(jī)型，通過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn) 改進(jìn)，成功研制出4UM-1600型木薯收獲機(jī)。該機(jī)以天津804型拖拉機(jī)為動(dòng)力，收獲幅寬 1. 6M，鏟滾篩深度30CM，一次可收獲兩畦木薯。該機(jī)收獲的木薯干凈、擺放整齊，且損失率很 低。這種挖式收獲方法需要移動(dòng)大量土壤，浪費(fèi)較多動(dòng)力，功率利用率較低，且挖掘深 度有限，挖掘大塊根木薯品種損失率較大。2、撥式第二種收獲方式為撥式，如由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所2005年研制的提竿式木薯收獲器和卡齒式木薯收獲器。前者的工作頭利用平行四邊形變形的特性，使得在杠桿的手動(dòng)端在抬升的過(guò)程中，工作頭發(fā)生變形，夾頭能牢固地夾緊木薯莖竿， 將木薯塊根提出土壤。該收獲器還利用動(dòng)力臂長(zhǎng)度大于阻力臂的杠桿達(dá)到省力的目的。后 者利用內(nèi)側(cè)兩邊成鋸齒狀的V形的卡齒和一直形杠桿固定在一起，使用時(shí)卡齒內(nèi)側(cè)鋸齒能 牢固地卡住木薯莖竿，使用者抬升杠桿的手動(dòng)端將木薯塊根提出土壤。這種方法無(wú)法滿足大規(guī)模作業(yè)的要求，實(shí)用化程度不高，在中型或重型粘性土壤， 這種方法收獲可能導(dǎo)致根塊的損失和損傷。3、挖拔式挖拔式木薯收獲機(jī)主要由挖掘部件和拔出部件組成，由拖拉機(jī)牽引作為動(dòng)力。工 作時(shí)，挖掘部件從塊根下面切入、挖松，同時(shí)提高，緊接著用夾持帶夾住薯?xiàng)U從土中將塊根 拔出并放置在地面上，工作過(guò)后，地面平整，同時(shí)又深松了土壤。這種機(jī)型節(jié)省了大量的勞 動(dòng)力，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)成本，并且木薯?yè)p失率較低，與挖式收獲相比，牽引 力小了很多，功率利用率增加?；谶@一原理的裝置在古巴曾經(jīng)研究過(guò)，但機(jī)構(gòu)的剛性和穩(wěn) 定性較差，但該裝置應(yīng)用于實(shí)踐未見(jiàn)有進(jìn)一步的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種挖拔式木薯收獲機(jī)，采用挖拔同時(shí)進(jìn)行的木薯收獲作業(yè) 方式，在收獲木薯的同時(shí)還具有自動(dòng)切薯的功能，具有省力、易收、高效、高速，自動(dòng)化程度 高和適合大規(guī)模作業(yè)的特點(diǎn)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種挖拔式木薯收獲機(jī)，包括機(jī)架，在機(jī)架的前方設(shè)有懸掛裝置，通過(guò)懸掛裝置可 將機(jī)架懸掛在拖拉機(jī)上；在機(jī)架的下方固聯(lián)挖掘鏟，挖掘鏟在拖拉機(jī)帶動(dòng)機(jī)架向前移動(dòng)時(shí) 從薯塊下面切入、挖松，同時(shí)將塊根抬高；在機(jī)架上設(shè)置前端低后端高的夾持輸送裝置(即 由下而上地設(shè)置)，夾持輸送裝置通過(guò)傳動(dòng)裝置與拖拉機(jī)的動(dòng)力源連接，利用夾持輸送裝置 可以將木薯莖桿夾持上提，將薯塊拔出地面并放置在地面上再由人工拾撿或直接裝車運(yùn)輸 到初加工廠進(jìn)行薯塊的初加工。收獲木薯時(shí)，先將木薯莖桿在地面30cm以上處切斷并請(qǐng)走 雜物，將機(jī)架懸掛在拖拉機(jī)上，由拖拉機(jī)帶動(dòng)向前移動(dòng)，機(jī)架上的挖掘鏟從薯塊下面切入、 挖松，同時(shí)將塊根抬高，緊接著由夾持輸送裝置夾住木薯莖桿并將塊根拔出地面再由人工 拾撿或直接裝車運(yùn)輸?shù)匠跫庸S進(jìn)行薯塊的初加工。為了能使經(jīng)過(guò)挖掘鏟挖松、抬高的木薯莖桿被導(dǎo)向夾持輸送裝置，以利于木薯莖 桿被夾持和拔出地面，在夾持輸送裝置的前端兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向塊。所述夾持輸送裝置采用雙帶式夾持結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)相向的輪架組成，其中一個(gè)為固 定輪架，在固定輪架上設(shè)有帶輪、固定夾持輪和夾持帶，另一個(gè)為彈性輪架，在彈性輪架上 設(shè)有帶輪、搖桿、活動(dòng)夾持輪和夾持帶，搖桿為中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，活動(dòng)夾持輪設(shè)置在搖桿相 向固定輪架的一端，搖桿的另一端設(shè)置拉動(dòng)彈簧，拉動(dòng)彈簧的作用可使活動(dòng)夾持輪緊密地 貼著固定輪架上的固定夾持輪；固定輪架、彈性輪架上的帶輪通過(guò)傳動(dòng)裝置與拖拉機(jī)的動(dòng) 力源連接。木薯莖桿在進(jìn)入到夾持帶之間時(shí)被夾緊，固定夾持輪為固定的，夾持間距通過(guò)拉 動(dòng)彈簧的伸縮來(lái)改變，以保證夾持力的大小可使夾持牢固；拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出帶動(dòng)帶輪旋 轉(zhuǎn)，使兩側(cè)夾持帶以相同的速度運(yùn)動(dòng)，夾持的水平分速度與拖拉機(jī)的前進(jìn)速度大小相等，方向相反，木薯莖桿在水平方向上基本沒(méi)有移動(dòng)，木薯莖桿被提起，木薯塊莖在夾持帶的作用 下被提起離地面。所述挖掘鏟由兩側(cè)平面鏟、中間三角凸面鏟和固定支架構(gòu)成。其利用凸面楔的劈切原理，即楔子在土壤中移動(dòng)時(shí)，除了其楔刃具有切削作用外，楔面對(duì)土壤還有劈裂、剪 切和使之彎曲折斷的作用，造成土壤反復(fù)剪切失效，最后形成許多小土塊或顆粒，使土壤發(fā)散。為了增強(qiáng)挖掘鏟的碎土能力，降低挖掘阻力，增高提升高度，減輕整機(jī)重量，在挖 掘鏟的后部設(shè)置弓形指狀延伸鏟。指狀延伸鏟減小掘起土層與鏟面接觸面，進(jìn)而減小摩擦 阻力。在經(jīng)過(guò)三角凸面鏟初步破碎的土壤后，弓形指狀延伸鏟進(jìn)一步拱碎，且在指狀桿間架 空漏掉，增強(qiáng)鏟的碎土性能，且減少鏟上壅土。為了能將挖掘并拔出地面的木薯莖桿切掉，在機(jī)架后部于夾持輸送裝置的下面設(shè) 置切薯裝置，切薯裝置由圓盤切割刀和電機(jī)組成，電機(jī)設(shè)置在機(jī)架上，通過(guò)聯(lián)接軸與圓盤切 割刀連接。電機(jī)工作帶動(dòng)圓盤切割刀旋轉(zhuǎn)，對(duì)經(jīng)過(guò)夾持輸送裝置拔出地面的木薯莖桿進(jìn)行 切割，進(jìn)而切下薯塊。 本發(fā)明通過(guò)挖掘鏟和夾持輸送裝置實(shí)現(xiàn)挖拔同時(shí)進(jìn)行的木薯收獲作業(yè)方式，具有 省力、易收、高效、高速，自動(dòng)化程度高和適合大規(guī)模作業(yè)的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的夾持輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意俯視圖。圖3是本發(fā)明的挖掘鏟的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、機(jī)架；2、挖掘鏟；3、導(dǎo)向塊；4、懸掛裝置；5、夾持輸送裝置；6、切薯裝置； 7、固定輪架；8、固定夾持輪；9、彈性輪架；10、拉動(dòng)彈簧；11、搖桿；12、活動(dòng)夾持輪；13、夾 持帶；14、帶輪；15、兩側(cè)平面鏟；16、三角凸面鏟；17、固定支架；18、弓形指狀延伸鏟。
具體實(shí)施例方式在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明包括機(jī)架1，在機(jī)架的前方設(shè)有懸掛裝置4，在機(jī)架的 下方固聯(lián)挖掘鏟2，在機(jī)架上設(shè)置前端低后端高的夾持輸送裝置5，夾持輸送裝置5通過(guò)傳 動(dòng)裝置與拖拉機(jī)的動(dòng)力源連接，在夾持輸送裝置的前端兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向塊3，在機(jī)架后部于夾 持輸送裝置的下面設(shè)置由圓盤切割刀和電機(jī)組成的切薯裝置6。收獲木薯時(shí)，先將木薯莖桿 在地面30cm以上處切斷并請(qǐng)走雜物，將機(jī)架1懸掛在拖拉機(jī)上，由拖拉機(jī)帶動(dòng)向前移動(dòng)，機(jī) 架上的挖掘鏟2從薯塊下面切入、挖松，同時(shí)將塊根抬高，緊接著由導(dǎo)向塊3將木薯莖桿導(dǎo) 向夾持輸送裝置5，由夾持輸送裝置5夾住木薯莖桿并將塊根拔出地面，切薯裝置6將經(jīng)過(guò) 夾持輸送裝置5拔出地面的木薯莖桿進(jìn)行切割，進(jìn)而切下薯塊，再由人工拾撿或直接裝車 運(yùn)輸?shù)匠跫庸S進(jìn)行薯塊的初加工。所述夾持輸送裝置采用雙帶式夾持結(jié)構(gòu)，由相向的固定輪架7、彈性輪架9組成， 在固定輪架上設(shè)有帶輪14、固定夾持輪7和夾持帶13，在彈性輪架上設(shè)有帶輪14、搖桿11、 活動(dòng)夾持輪12和夾持帶13，搖桿11為中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，活動(dòng)夾持輪設(shè)置在搖桿11相向固 定輪架的一端，搖桿的另一端設(shè)置拉動(dòng)彈簧10，拉動(dòng)彈簧的作用可使活動(dòng)夾持輪緊密地貼著固定輪架上的固定夾持輪；固定輪架、彈性輪架上的帶輪14通過(guò)傳動(dòng)裝置與拖拉機(jī)的動(dòng) 力源連接。木薯莖桿在進(jìn)入到夾持帶之間時(shí)被夾緊，拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出帶動(dòng)帶輪14旋轉(zhuǎn)， 使兩側(cè)夾持帶以相同的速度運(yùn)動(dòng)，夾持的水平分速度與拖拉機(jī)的前進(jìn)速度大小相等，方向 相反，木薯莖桿在水平方向上基本沒(méi)有移動(dòng)，木薯莖桿被提起，木薯塊莖在夾持帶的作用下 被提起離地面。
所述挖掘鏟由兩側(cè)平面鏟15、中間三角凸面鏟16、固定支架17和弓形指狀延伸鏟 18構(gòu)成。其利用凸面楔的劈切原理，即楔子在土壤中移動(dòng)時(shí)，除了其楔刃具有切削作用外， 楔面對(duì)土壤還有劈裂、剪切和使之彎曲折斷的作用，造成土壤反復(fù)剪切失效，最后形成許多 小土塊或顆粒，使土壤發(fā)散，設(shè)置在挖掘鏟后部的弓形指狀延伸鏟18可增強(qiáng)挖掘鏟的碎土 能力，降低挖掘阻力，進(jìn)而減小摩擦阻力。在經(jīng)過(guò)三角凸面鏟初步破碎的土壤后，弓形指狀 延伸鏟進(jìn)一步拱碎，且在指狀桿間架空漏掉，增強(qiáng)鏟的碎土性能，且減少鏟上壅土。
權(quán)利要求
一種挖拔式木薯收獲機(jī)，其特征在于包括機(jī)架(1)，在機(jī)架的前方設(shè)有懸掛裝置(4)，機(jī)架的下方固聯(lián)挖掘鏟(2)，機(jī)架上設(shè)置前端低后端高的夾持輸送裝置(5)，夾持輸送裝置通過(guò)傳動(dòng)裝置與拖拉機(jī)的動(dòng)力源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖拔式木薯收獲機(jī)，其特征在于在機(jī)架后部于夾持輸送裝 置的下面設(shè)置切薯裝置(6)，切薯裝置由圓盤切割刀和電機(jī)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖拔式木薯收獲機(jī)，其特征在于在夾持輸送裝置的前端兩 側(cè)設(shè)置導(dǎo)向塊(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖拔式木薯收獲機(jī)，其特征在于所述夾持輸送裝置采用雙 帶式夾持結(jié)構(gòu)，由相向的固定輪架(7)、彈性輪架(9)組成，在固定輪架上設(shè)有帶輪(14)、固 定夾持輪(8)和夾持帶(13)，在彈性輪架上設(shè)有帶輪、搖桿(11)、活動(dòng)夾持輪(12)和夾持 帶，搖桿為中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，活動(dòng)夾持輪(12)設(shè)置在搖桿相向固定輪架的一端，搖桿的另 一端設(shè)置拉動(dòng)彈簧(10)，固定輪架、彈性輪架上的帶輪(14)通過(guò)傳動(dòng)裝置與拖拉機(jī)的動(dòng)力 源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖拔式木薯收獲機(jī)，其特征在于所述挖掘鏟由兩側(cè)平面鏟 (15)、中間三角凸面鏟(16)和固定支架(17)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的挖拔式木薯收獲機(jī)，其特征在于在挖掘鏟的后部設(shè)置弓形 指狀延伸鏟(18)。
全文摘要
本發(fā)明屬農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種挖拔式木薯收獲機(jī)，包括機(jī)架(1)，在機(jī)架的前方設(shè)有懸掛裝置(4)，在機(jī)架的下方固聯(lián)挖掘鏟(2)，在機(jī)架上設(shè)置前端低后端高的夾持輸送裝置(5)，夾持輸送裝置通過(guò)傳動(dòng)裝置與拖拉機(jī)的動(dòng)力源連接。本發(fā)明通過(guò)挖掘鏟和夾持輸送裝置實(shí)現(xiàn)挖拔同時(shí)進(jìn)行的木薯收獲作業(yè)方式，具有省力、易收、高效、高速，自動(dòng)化程度高和適合大規(guī)模作業(yè)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01D25/02GK101836535SQ20101019691
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者何彩霞, 孫佑攀, 寥宇蘭, 林大春 申請(qǐng)人:海南大學(xué)