異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置，其中機(jī)架位于外側(cè)，仿生撥禾機(jī)構(gòu)徑向均布在機(jī)架外側(cè)，風(fēng)扇機(jī)構(gòu)位于機(jī)架內(nèi)側(cè)，傳動機(jī)構(gòu)位于機(jī)架左端，機(jī)架底座分布螺紋孔，定位螺栓、彈簧、仿生撥禾板構(gòu)成仿生撥禾機(jī)構(gòu)，通過彈簧實現(xiàn)仿生撥禾機(jī)構(gòu)伸縮，風(fēng)扇罩的前方開設(shè)進(jìn)風(fēng)口，后方開設(shè)出風(fēng)口，風(fēng)扇皮帶輪通過平鍵固定在左半軸，撥禾皮帶輪安裝在軸承外圈，撥禾皮帶輪通過長螺栓與左擋板連接，實現(xiàn)仿生撥禾機(jī)構(gòu)與風(fēng)扇機(jī)構(gòu)的同軸不同速旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明撥禾接觸沖擊小、撥禾作業(yè)高度和喂入深度連續(xù)可調(diào)、撥禾過程作物籽粒損失少、作物籽粒表面損傷小、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、撥禾作業(yè)綜合效率高。
【專利說明】異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)用機(jī)械，特別涉及一種異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]撥禾裝置在農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械中應(yīng)用廣泛，小麥、水稻、大豆等作物收獲過程中均需要通過撥禾裝置將作物推向切割器或喂入口，將作物莖桿切斷或?qū)⒆魑锼腩^切割摘穗。傳統(tǒng)撥禾裝置主要由撥禾板、輻條、輪轂、撥禾輪軸組成，通過撥禾裝置的旋轉(zhuǎn)將作物推向后方，由于撥禾板硬度大，高速旋轉(zhuǎn)作業(yè)時造成大量作物籽粒飛濺損失。在半喂入式收獲機(jī)械中撥禾板的徑向作業(yè)長度固定不變，造成撥禾高度與喂入深度不能同時達(dá)到最大值，當(dāng)撥禾板撥禾作業(yè)高度增加時，需要同時增加撥禾裝置的輻條長度，一方面造成撥禾裝置的外形尺寸增加，導(dǎo)致制造加工成本提高，另一方面導(dǎo)致?lián)芎贪迮c喂入口發(fā)生干涉；而減小輻條程度又會降低撥禾作業(yè)高度，造成撥禾范圍減小、對作物穗頭直接沖擊大、籽粒飛濺損失大，同時穗頭不能完整進(jìn)入喂入口而產(chǎn)生摘穗不完整、摘穗遺漏損失提高等。
[0003]為解決籽粒沖擊飛濺損失嚴(yán)重問題，國外學(xué)者在上世紀(jì)70年代曾在切割器上加裝噴射氣流的裝置，用速度為10m/s的告訴氣流,從切割器的前下方向割臺后部輸送,試驗表明在切割器前面150_處噴出氣流，用于標(biāo)準(zhǔn)割臺可減少收獲損失35%，但是該裝置需要配備鼓風(fēng)機(jī)，造成整機(jī)的功率消耗增大、制造成本提高。為解決撥禾高度和喂入高度的矛盾問題，國內(nèi)學(xué)者曾采用增設(shè)渦輪蝸桿變速箱方式，配合凸輪結(jié)構(gòu)實現(xiàn)撥禾板的作業(yè)高度調(diào)節(jié)，但是這種方案撥禾板高度變化范圍只有最低值和最高值兩個數(shù)值，不能實現(xiàn)撥禾高度由最低值向最高值的連續(xù)性變化，從而造成作物莖桿晃動嚴(yán)重而飛濺籽粒。
[0004]綜觀上述撥禾裝置的現(xiàn)狀，急需一種撥禾過程對作物沖擊小、撥禾高度和喂入深度連續(xù)性可調(diào)、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、整機(jī)制造成本低的撥禾裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置，該異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，其撥禾接觸沖擊小，撥禾作業(yè)高度和喂入深度連續(xù)可調(diào)，撥禾過程作物籽粒損失少，作物籽粒表面損傷小，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，撥禾作業(yè)綜合
效率高。
[0006]本發(fā)明是由機(jī)架、仿生撥禾機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)組成，機(jī)架位于外側(cè)，仿生撥禾機(jī)構(gòu)徑向均布在機(jī)架外側(cè)，風(fēng)扇機(jī)構(gòu)位于機(jī)架內(nèi)側(cè)，傳動機(jī)構(gòu)位于機(jī)架左側(cè)端面，其特征在于:機(jī)架的左邊框和右邊框通過底座、立柱、限位板連接，底座水平方向等間距分布螺紋孔，用于固定調(diào)節(jié)仿生撥禾機(jī)構(gòu)，限位板水平方向等間距分布限位口 ；仿生撥禾機(jī)構(gòu)的定位螺栓內(nèi)端開孔，仿生撥禾板的內(nèi)端中部開孔，彈簧的兩端分別固定在仿生撥禾機(jī)構(gòu)的開孔和仿生撥禾板的開孔中，定位螺栓與底座之間安裝緊定螺母，通過緊定螺母和定位螺栓共同調(diào)節(jié)仿生撥禾機(jī) 構(gòu)極限工作狀態(tài)；風(fēng)扇葉片通過螺栓固定在風(fēng)扇滾筒表面，右側(cè)的風(fēng)扇罩通過上折邊和下折邊固定在軸承座上，左側(cè)的風(fēng)扇罩固定在左邊框的凸臺上，風(fēng)扇罩的前方開設(shè)進(jìn)風(fēng)口，后方開設(shè)出風(fēng)口 ；風(fēng)扇皮帶輪通過平鍵固定在左半軸上，帶動風(fēng)扇滾筒高速旋轉(zhuǎn)，撥禾皮帶輪安裝在軸承外圈，風(fēng)扇滾筒高速旋轉(zhuǎn)時軸承外圈相對軸承內(nèi)圈靜止，撥禾皮帶輪通過長螺栓與左擋板連接，通過撥禾皮帶輪的低速旋轉(zhuǎn)帶動機(jī)架和仿生撥禾機(jī)構(gòu)低速旋轉(zhuǎn)。
[0007]所述的撥禾底板位于仿生撥禾板底部，撥禾面板位于仿生撥禾板的上表面，撥禾面板下部表面設(shè)有圓頭仿生撥禾齒。
[0008]所述的仿生撥禾板運(yùn)動到豎直方向最高處時，彈簧產(chǎn)生的壓力與仿生撥禾板的離心力之和等于其重力，此時仿生撥禾機(jī)構(gòu)收縮至最小尺寸。
[0009]所述的仿生撥禾機(jī)構(gòu)運(yùn)動到豎直方向最低處時，彈簧產(chǎn)生的拉力與仿生撥禾板的重力之和等于離心力，此時仿生撥禾機(jī)構(gòu)拉伸至最大尺寸。
[0010]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點:
[0011]1、風(fēng)扇罩的前方開設(shè)進(jìn)風(fēng)口，后方開設(shè)出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口角度大于出風(fēng)口，增加排風(fēng)速度，增強(qiáng)對作物的吹拂力度；風(fēng)扇皮帶輪帶動風(fēng)扇滾筒高速旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇滾筒高速旋轉(zhuǎn)時軸承外圈相對軸承內(nèi)圈靜止，撥禾皮帶輪低速旋轉(zhuǎn)帶動機(jī)架和仿生撥禾機(jī)構(gòu)低速旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)風(fēng)扇機(jī)構(gòu)和仿生撥禾機(jī)構(gòu)的同軸不同速旋轉(zhuǎn)作業(yè)，既能產(chǎn)生高速氣流吹拂作物，又能產(chǎn)生低速撥禾運(yùn)動，減小對作物的沖擊力度。
[0012]2、撥禾底板位于仿生撥禾板底部，撥禾面板位于仿生撥禾板的上表面，采用橡膠材料加工，撥禾面板下部表面設(shè)有 圓頭仿生撥禾齒，用于增加撥禾作業(yè)時對作物的撥禾摩擦力。
[0013]3、仿生撥禾板作業(yè)過程中隨機(jī)架旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，在離心力、重力、彈簧力的共同作用下，實現(xiàn)仿生撥禾板的伸縮，當(dāng)仿生撥禾板運(yùn)動到豎直方向最高處時，彈簧產(chǎn)生的壓力與仿生撥禾板的離心力之和等于其重力，此時仿生撥禾機(jī)構(gòu)收縮至最小尺寸，當(dāng)仿生撥禾機(jī)構(gòu)運(yùn)動到豎直方向最低處時，彈簧產(chǎn)生的拉力與仿生撥禾板的重力之和等于離心力，此時仿生撥禾機(jī)構(gòu)拉伸至最大尺寸，仿生撥禾機(jī)構(gòu)在圓周運(yùn)動過程中，隨著重力徑向分量的變化呈現(xiàn)出余弦波形連續(xù)性伸縮變化狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明的工作原理:
[0015]風(fēng)扇機(jī)構(gòu)高速旋轉(zhuǎn)向后下方排放氣流，吹拂作物倒向切割器和喂入口，仿生撥禾機(jī)構(gòu)與風(fēng)扇機(jī)構(gòu)同軸不同速，通過低速旋轉(zhuǎn)帶動仿生撥禾板對作物進(jìn)行機(jī)械式撥禾，撥禾面板下部的仿生撥禾齒從作物底部向上柔性提拉作物，最終通過氣流、機(jī)械、仿生撥禾齒三者的共同作用，實現(xiàn)作物的柔性撥動。
[0016]本發(fā)明的有益效果::
[0017]1、利用彈簧的拉伸收縮實現(xiàn)仿生撥禾板的伸長收縮，采用離心力、重力、彈簧力三力合力的余弦變化規(guī)律，仿照動物捕食行為實現(xiàn)仿生撥禾機(jī)構(gòu)撥禾高度和喂入深度的連續(xù)性變化，提高綜合作業(yè)效率；彈簧、定位螺栓等部件結(jié)構(gòu)簡單，成本低，有效簡化了可伸縮撥禾裝置的機(jī)械機(jī)構(gòu)，降低了制造成本；柔性仿生撥禾板減小對作物籽粒的沖擊和降低對籽粒表面質(zhì)量破損；
[0018]2、風(fēng)扇機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)在仿生撥禾機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，并通過同軸不同速的傳動機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了機(jī)械撥禾和氣吹撥禾的完美融合，極大降低了作物籽粒飛濺損失、作物表面質(zhì)量損失，大幅提聞?chuàng)芎套鳂I(yè)綜合效率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的的俯視圖。
[0020]圖2是圖1中的A處局部放大剖視圖。
[0021]圖3是圖1的右視圖。
[0022]其中:1 一機(jī)架；2—仿生撥禾機(jī)構(gòu)；3—風(fēng)扇機(jī)構(gòu)；4一傳動機(jī)構(gòu)；5—左邊框；6—右邊框；7 —底座；8 —立柱；9一限位板；10 —定位螺栓；11 一緊定螺母；12 —彈簧；13—仿生撥禾板；14一撥禾底板；15—撥禾面板；16—仿生撥禾齒；17—風(fēng)扇罩；18—上折邊；19—下折邊；20—軸承座；21—風(fēng)扇滾筒；22—螺栓；23—風(fēng)扇葉片；24—進(jìn)風(fēng)口 ；25 —出風(fēng)口 ；26—限位口 ；27—左半軸；28—風(fēng)扇皮帶輪；29—平鍵；30—撥禾皮帶輪；31—長螺栓；32—軸承；33—左擋板；34—凸臺。
【具體實施方式】
[0023]請參閱圖1、圖2和圖3所示，其是由機(jī)架1、仿生撥禾機(jī)構(gòu)2、風(fēng)扇機(jī)構(gòu)3、傳動機(jī)構(gòu)4組成，機(jī)架I位于外側(cè)，仿生撥禾機(jī)構(gòu)2徑向均布在機(jī)架I外側(cè)，風(fēng)扇機(jī)構(gòu)3位于機(jī)架I內(nèi)側(cè)，傳動機(jī)構(gòu)4位于機(jī)架I左側(cè)端面，其特征在于:機(jī)架I的左邊框5和右邊框6通過底座7、立柱8、限位板9連接，底座7水平方向等間距分布螺紋孔，用于固定調(diào)節(jié)仿生撥禾機(jī)構(gòu)2，限位板9水平方向等間距分布限位口 26 ;仿生撥禾機(jī)構(gòu)2的定位螺栓10內(nèi)端開孔，仿生撥禾板13的內(nèi)端中部開孔，彈簧12的兩端分別固定在仿生撥禾機(jī)構(gòu)2的開孔和仿生撥禾板13的開孔中，定位螺栓10與底座7之間安裝緊定螺母11，通過緊定螺母11和定位螺栓10共同調(diào)節(jié)仿生撥禾機(jī)構(gòu)2極限工作狀態(tài)；風(fēng)扇葉片23通過螺栓22固定在風(fēng)扇滾筒21表面，右側(cè)的風(fēng)扇罩17通過上折邊18和下折邊19固定在軸承座20上，左側(cè)的風(fēng)扇罩17固定在 左邊框5的凸臺34上，風(fēng)扇罩17的前方開設(shè)進(jìn)風(fēng)口 24，后方開設(shè)出風(fēng)口 25 ；風(fēng)扇皮帶輪28通過平鍵29固定在左半軸27上，帶動風(fēng)扇滾筒21高速旋轉(zhuǎn)，撥禾皮帶輪30安裝在軸承32外圈，風(fēng)扇滾筒21高速旋轉(zhuǎn)時軸承32外圈相對軸承32內(nèi)圈靜止，撥禾皮帶輪30通過長螺栓31與左擋板33連接，通過撥禾皮帶輪30的低速旋轉(zhuǎn)帶動機(jī)架I和仿生撥禾機(jī)構(gòu)2低速旋轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置，其特征在于:是由機(jī)架(1)、仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)、風(fēng)扇機(jī)構(gòu)(3)和傳動機(jī)構(gòu)(4)組成，機(jī)架(1)位于外側(cè)，仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)徑向均布在機(jī)架(1)外側(cè)，風(fēng)扇機(jī)構(gòu)(3 )位于機(jī)架(1)內(nèi)側(cè)，傳動機(jī)構(gòu)(4 )位于機(jī)架(1)左側(cè)端面，其特征在于:機(jī)架(1)的左邊框(5)和右邊框(6)通過底座(7)、立柱(8)、限位板(9)連接，底座(7)水平方向等間距分布螺紋孔，用于固定調(diào)節(jié)仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)，限位板(9)水平方向等間距分布限位口(26);仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)的定位螺栓(10)內(nèi)端開孔，仿生撥禾板(13)的內(nèi)端中部開孔，彈簧(12)的兩端分別固定在仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)的開孔和仿生撥禾板(13)的開孔中，定位螺栓(10)與底座(7)之間安裝緊定螺母(11)，通過緊定螺母(11)和定位螺栓(10)共同調(diào)節(jié)仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)極限工作狀態(tài)；風(fēng)扇葉片(23)通過螺栓(22)固定在風(fēng)扇滾筒(21)表面，右側(cè)的風(fēng)扇罩(17 )通過上折邊(18 )和下折邊(19 )固定在軸承座(20 )上，左側(cè)的風(fēng)扇罩(17 )固定在左邊框(5 )的凸臺(34 )上，風(fēng)扇罩(17 )的前方開設(shè)進(jìn)風(fēng)口( 24 )，后方開設(shè)出風(fēng)口(25);風(fēng)扇皮帶輪(28)通過平鍵(29)固定在左半軸(27)上，帶動風(fēng)扇滾筒(21)高速旋轉(zhuǎn)，撥禾皮帶輪(30 )安裝在軸承(32 )外圈，風(fēng)扇滾筒(21)高速旋轉(zhuǎn)時軸承(32 )外圈相對軸 承(32 )內(nèi)圈靜止，撥禾皮帶輪(30 )通過長螺栓(31)與左擋板(33 )連接，通過撥禾皮帶輪(30)的低速旋轉(zhuǎn)帶動機(jī)架(1)和仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)低速旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置，其特征在于:撥禾底板(14)位于仿生撥禾板(13)底部，撥禾面板(15)位于仿生撥禾板(13)的上表面，撥禾面板(15)下部表面設(shè)有圓頭仿生撥禾齒(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置，其特征在于:所述的仿生撥禾板(13)運(yùn)動到豎直方向最高處時，彈簧(12)產(chǎn)生的壓力與仿生撥禾板(13)的離心力之和等于其重力，此時仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)收縮至最小尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異步氣吹式柔性仿生伸縮撥禾裝置，其特征在于:所述的仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2 )運(yùn)動到豎直方向最低處時，彈簧(12 )產(chǎn)生的拉力與仿生撥禾板(13 )的重力之和等于離心力，此時仿生撥禾機(jī)構(gòu)(2)拉伸至最大尺寸。
【文檔編號】A01D57/02GK103718751SQ201410014377
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】付君, 任露泉, 張志輝, 尹維, 張寶玉 申請人:吉林大學(xué)