一種振動挖拔式木薯收獲的制造方法
【專利摘要】一種振動挖拔式木薯收獲機，包括機架、懸掛架、塊根拔起裝置、挖掘鏟以及電液控制裝置。機架由梁架、后支撐輪組成，機架和懸掛架鉸接，用鋼鏈限制機架相對懸掛架的縱向位移；塊根拔起裝置由拔起機構、振動機構、夾持機構組成，塊根拔起裝置安裝在機架上；挖掘鏟由深松鏟和鏟柱組成，用U型螺栓固定在懸掛架橫桿的下方；電液控制裝置由傳感器、單片機、A/D、電液伺服閥、D/A組成，電液控制裝置控制液壓馬達和油缸的工作。整機通過懸掛架與拖拉機懸掛裝置三點連接。本實用新型的木薯收獲機結構簡單，拔起機構靈活性高，且易于控制，可實現快速連續拔起，收獲木薯塊根時損失少、土薯分離干凈、功耗低。
【專利說明】一種振動挖拔式木薯收獲機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種農業機械領域的收獲機械，具體為一種振動挖拔式木薯收獲機。
【背景技術】
[0002]木薯廣泛種植于熱帶、亞熱帶，為塊根作物，被譽為“淀粉之王”，其產量在糧食作物中排第六位，是世界6億人口賴以生存的糧食，是重要的生物能源作物。目前，國內木薯塊根收獲基本靠人工作業完成，工作量大，效率低，收獲成本高。在收獲季節，由于收獲效率低，收獲時間長，導致很多木薯在地下發芽、腐爛，造成木薯減產，嚴重阻礙了木薯種植業的發展，成為木薯種植業發展的“瓶頸”。因此，開展木薯收獲機械和收獲技術問題的研究，推動木薯收獲機械化的發展，成為木薯種植業亟待解決的問題。
[0003]目前，木薯收獲機械存在的主要問題是對土壤的適應性差、塊根收獲損失大、土薯分離不干凈、功耗大，尤其難以適應粘土種植木薯塊根的收獲。現有的適用于粘土種植木薯塊根收獲的木薯收獲機還處于理論研究階段，這些收獲機的拔起機構都采用往復式驅動，拔起機構靈活性較低，難以實現快速連續拔起，且結構較為復雜。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種振動挖拔式木薯收獲機，該收獲機對不同土壤適應性強，能適應粘土種植木薯塊根的收獲，且收獲機結構簡單，拔起機構靈活性高，可實現快速連續拔起。
[0005]本實用新型采用的技術方案是:一種振動挖拔式木薯收獲機，包括機架、懸掛架、塊根拔起裝置、挖掘鏟以及電液控制裝置；機架和懸掛架鉸接，用鋼鏈限制機架相對懸掛架的縱向位移；機架由梁架、后支撐輪組成，后支撐輪通過軸承安裝在梁架的支撐輪軸上，塊根拔起裝置由拔起機構、振動機構、夾持機構組成，拔起機構通過螺栓和軸承安裝在機架上，振動機構通過螺栓安裝在拔起機構的水平板上，夾持機構焊接在振動機構框架的下方；挖掘鏟由深松鏟和鏟柱組成，用U型螺栓固定在懸掛架橫桿的下方；鏟柱的間距為木薯壟寬，作業時進行松土，減小拔起阻力。電液控制裝置由傳感器、單片機、A/D、電液伺服閥、D/A組成，電液控制裝置安裝在箱體內，箱體固定安裝在拖拉機上；作業時控制液壓馬達的轉速及規律，同時控制油缸的動作。整機通過懸掛架與拖拉機懸掛裝置三點連接。
[0006]所述懸掛架為三角形結構焊件，由橫桿、縱桿、斜桿、鋼鏈掛銷、前上鉸接點、前下鉸接點和后鉸接點組成，它們通過焊接形成懸掛架。
[0007]所述梁架由豎梁、縱梁、前上掛軸、后上掛軸、支撐輪軸、鋼鏈掛耳、馬達底座、加強筋組成，縱梁和豎梁互相垂直且在同一平面內，縱梁焊接在豎梁的后方，前上掛軸和后上掛軸都穿過豎梁并焊接在豎梁上，支撐輪軸穿過縱梁并焊接在縱梁上，鋼鏈掛耳焊接在豎梁上，馬達底座焊接在豎梁的一側，豎梁和縱梁之間、縱梁和支撐輪軸之間都焊接有加強筋。
[0008]所述拔起機構包括左前臂、右前臂、左后臂、右后臂、連桿、曲柄、前下掛軸、后下掛軸、水平板、第一液壓馬達、雙列角接觸球軸承，左前臂和右前臂一端通過雙列角接觸球軸承連接到前上掛軸上，左前臂和右前臂另一端通過雙列角接觸球軸承連接到前下掛軸上，左后臂和右后臂一端通過雙列角接觸球軸承連接到后上掛軸上，左后臂和右后臂另一端通過雙列角接觸球軸承連接到后下掛軸上，連桿一端通過雙列角接觸球軸承連接到后下掛軸上，連桿另一端通過雙列角接觸球軸承連接到曲柄上，曲柄和第一液壓馬達輸出軸花鍵連接，前下掛軸和后下掛軸焊接在水平板上，第一液壓馬達通過螺栓安裝在馬達底座上，工作過程中水平板保持水平狀態。
[0009]所述振動機構由第二液壓馬達、聯軸器、軸承、軸承座、凸輪軸、凸輪、摩擦片、上導向套筒組、下導向套筒組、第一彈簧組、框架組成，摩擦片和上導向套筒組通過螺栓固定在框架上，下導向套筒組、第二液壓馬達、軸承座通過螺栓固定在水平板上，上下導向套筒組配套安裝，第一彈簧組放置在上下套筒內，第一彈簧組一端鉤在帶孔螺栓上，另一端鉤在水平板上，凸輪與凸輪軸花鍵連接，凸輪軸一端與第二液壓馬達輸出軸通過聯軸器連接，另一端安裝在軸承座上，作業時第二液壓馬達驅動凸輪按給定的頻率轉動，框架和夾持機構隨著凸輪的轉動而上下振動。
[0010]所述夾持機構由夾子架、上聯動桿、下聯動桿、夾子組、第二彈簧組、油缸組成，夾子架上部與框架下部焊接，夾子架下部通過圓柱銷與夾子組連接，夾子組可以相對夾子架轉動，油缸通過圓柱銷與夾子組的中間夾子連接，上下聯動桿通過圓柱銷與夾子組連接，第二彈簧組一端鉤在夾子架上，另一端鉤在中間夾子上，工作時油缸驅動夾子做夾持動作。
[0011]本實用新型的突出優點在于:
[0012]1、拔起機構的液壓馬達只需單向轉動，且每轉動一周便能實現拔起和復位動作，因而拔起機構靈活性高，可實現木薯塊根的快速連續拔起。
[0013]2、結構簡單，應用范圍廣，尤其能適應粘土種植木薯塊根的收獲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型所述的振動挖拔式木薯收獲機的結構示意圖。
[0015]圖2是本實用新型所述的振動挖拔式木薯收獲機的懸掛架結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型所述的振動挖拔式木薯收獲機的機架結構示意圖。
[0017]圖4是本實用新型所述的振動挖拔式木薯收獲機的拔起機構結構示意圖。
[0018]圖5是本實用新型所述的振動挖拔式木薯收獲機的振動機構的振動部件結構示意圖。
[0019]圖6是本實用新型所述的振動挖拔式木薯收獲機的振動機構的導向部件結構示意圖。
[0020]圖7是本實用新型所述的振動挖拔式木薯收獲機的夾持機構結構示意圖。
[0021]圖中標記為:縱桿1、后鉸接點2、前上鉸接點3、圓柱銷4、斜桿5、橫桿6、U型螺栓7、前下鉸接點8、鏟柱9、深松鏟10、右前臂11、前下掛軸12、第二液壓馬達13、水平板14、聯軸器15、凸輪軸16、夾子組17、框架18、夾子架19、下聯動桿20、上聯動桿21、第二彈簧組22、油缸23、后下掛軸24、右后臂25、連桿26、后支撐輪27、支撐輪軸28、縱梁29、加強筋30、豎梁31、馬達底座32、曲柄33、第一液壓馬達34、左后臂35、后上掛軸36、軸承座37、下導向套筒組38、上導向套筒組39、鋼鏈掛耳40、左前臂41、前上掛軸42、雙列角接觸球軸承 43、鋼鏈44、鋼鏈掛銷45、凸輪A、摩擦片B、第一彈簧組C、帶孔螺栓D、中間夾子E。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做進一步詳細的說明。
[0023]對照圖1，一種振動挖拔式木薯收獲機，包括機架、懸掛架、塊根拔起裝置、挖掘鏟以及電液控制裝置。機架由梁架、后支撐輪27組成，后支撐輪27通過軸承安裝在梁架的支撐輪軸28上，機架和懸掛架用圓柱銷4鉸接，用鋼鏈44限制機架相對懸掛架的縱向位移。塊根拔起裝置由拔起機構、振動機構、夾持機構組成,拔起機構通過螺栓和雙列角接觸球軸承43安裝在機架上，振動機構通過螺栓安裝在拔起機構的水平板14上，夾持機構焊接在振動機構的框架18的下方。挖掘鏟由深松鏟10和鏟柱9組成，用U型螺栓7固定在懸掛架橫桿6的下方，鏟柱的間距為木薯壟寬。電液控制裝置由傳感器、單片機、A/D、電液伺服閥、D/A組成，其主要部件固定安裝在箱體內，箱體固定安裝在拖拉機上，作業時控制液壓馬達的轉速及規律，同時控制油缸23的動作。整機通過懸掛架與拖拉機懸掛裝置三點連接。
[0024]對照圖1、2，所述懸掛架為一三角形結構焊件，由橫桿6、縱桿1、斜桿5、鋼鏈掛銷45、前上鉸接點3、前下鉸接點8和后鉸接點2組成，它們通過焊接形成懸掛架。
[0025]對照圖1、3，所述梁架由豎梁31、縱梁29、前上掛軸42、后上掛軸36、支撐輪軸28、鋼鏈掛耳40、馬達底座32、加強筋30組成，縱梁29和豎梁31互相垂直且在同一平面內，縱梁29焊接在豎梁31的后方，前上掛軸42和后上掛軸36都穿過豎梁31并焊接在豎梁31上，支撐輪軸28穿過縱梁29并焊接在縱梁29上，鋼鏈掛耳40焊接在豎梁31上，馬達底座32焊接在豎梁31的一側，豎梁31和縱梁29之間、縱梁29和支撐輪軸28之間都焊接有加強筋。
[0026]對照圖1、4，所述拔起機構包括左前臂41、右前臂11、左后臂35、右后臂25、連桿26、曲柄33、前下掛軸12、后下掛軸24、水平板14、第一液壓馬達34、雙列角接觸球軸承43，左前臂41和右前臂11 一端通過雙列角接觸球軸承連接到前上掛軸42上，左前臂41和右前臂11另一端通過雙列角接觸球軸承連接到前下掛軸12上，左后臂35和右后臂25 —端通過雙列角接觸球軸承連接到后上掛軸36上，左后臂35和右后臂25另一端通過雙列角接觸球軸承連接到后下掛軸24上，連桿26 —端通過雙列角接觸球軸承連接到后下掛軸24上，連桿26另一端通過雙列角接觸球軸承連接到曲柄33上，曲柄33和第一液壓馬達34輸出軸花鍵連接，前下掛軸12和后下掛軸24焊接在水平板14上，第一液壓馬達34通過螺栓安裝在馬達底座32上。
[0027]對照圖1、5、6，所述振動機構由第二液壓馬達13、聯軸器15、軸承座37、凸輪軸16、凸輪A、摩擦片B、上導向套筒組39、下導向套筒組38、第一彈簧組C、框架18組成，摩擦片B和上導向套筒組39通過螺栓固定在框架18上，下導向套筒組38、第二液壓馬達13、軸承座37通過螺栓固定安裝在拔起機構的水平板14上，上下導向套筒組配套安裝，第一彈簧組C置于導向套筒組內，第一彈簧組C 一端鉤在帶孔螺栓D上，另一端鉤在水平板14上，凸輪A與凸輪軸16花鍵連接，凸輪軸16 —端與第二液壓馬達13輸出軸通過聯軸器15連接，另一端安裝在軸承座37上。作業時第二液壓馬達13驅動凸輪A按需要的頻率轉動，框架18和夾持機構隨著凸輪A的轉動而上下振動。
[0028]對照圖1、7，所述夾持機構由夾子架19、上聯動桿21、下聯動桿20、夾子組17、第二彈簧組22、油缸23組成，夾子架19上部與框架18下部焊接，夾子架19下部通過圓柱銷與夾子組17連接，夾子組17可以相對夾子架19轉動，油缸23通過圓柱銷與夾子組17的中間夾子E連接，上下聯動桿通過圓柱銷與夾子組17連接，第二彈簧組22鉤掛在中間夾子E和夾子架19之間，工作時油缸23驅動夾子組17做夾持動作。
[0029]所述的振動挖拔式木薯收獲機的工作原理是:
[0030]對照圖1、2、3、4、5、6、7，木薯塊根收獲機作業前，先砍斷木薯莖桿，保留20-40cm長度的莖桿。木薯收獲機作業時，收獲機在拖拉機牽引作用下向前移動，挖掘鏟插入土中耕松土壤。電液控制裝置通過傳感器獲得收獲機的速度信號，木薯莖桿進入夾子組17的夾持范圍時，電液控制裝置也通過傳感器獲得相應信號，對獲得的信號進行分析處理后，電液控制裝置發出控制指令，控制第一液壓馬達34、第二液壓馬達13和油缸23按一定規律工作。油缸23驅動夾子組17將木薯莖桿夾緊；第一液壓馬達34驅動曲柄33轉動，曲柄33通過連桿26帶動水平板14、振動機構和夾持機構向后上方運動；第二液壓馬達13驅動凸輪A轉動，使與框架18連接在一起的夾持機構上下振動，木薯塊根被按一定拔起速度規律和抖動規律較為豎直地拔起。水平板14上升至最高點時，振動機構停止工作，夾持機構將木薯松開，曲柄33繼續轉動驅動拔起機構復位，油缸23驅動夾子組17復位，即完成一次工作循環。如此反復，完成木薯塊根的收獲作業。
【權利要求】
1.一種振動挖拔式木薯收獲機，包括由夾子架、上聯動桿、下聯動桿、夾子組、第二彈簧組以及油缸組成的夾持機構，夾子架上部與框架下部焊接，夾子架下部通過圓柱銷與夾子組連接，夾子組可以相對夾子架轉動，油缸通過圓柱銷與夾子組的中間夾子連接，上下聯動桿通過圓柱銷與夾子組連接，第二彈簧組一端鉤在夾子架上，另一端鉤在中間夾子上，其特征在于，還包括機架、懸掛架、塊根拔起裝置、挖掘鏟以及電液控制裝置；機架和懸掛架鉸接，用鋼鏈限制機架相對懸掛架的縱向位移；機架由梁架、后支撐輪組成，后支撐輪通過軸承安裝在梁架的支撐輪軸上，塊根拔起裝置由拔起機構、振動機構、夾持機構組成，拔起機構通過螺栓和軸承安裝在機架上，振動機構通過螺栓安裝在拔起機構的水平板上，夾持機構焊接在振動機構框架的下方；挖掘鏟由深松鏟和鏟柱組成，用U型螺栓固定在懸掛架橫桿的下方；電液控制裝置由傳感器、單片機、A/D、電液伺服閥、D/A組成，電液控制裝置安裝在箱體內，箱體固定安裝在拖拉機上；整機通過懸掛架與拖拉機懸掛裝置三點連接。
2.根據權利要求1所述的振動挖拔式木薯收獲機，其特征在于，所述懸掛架為三角形結構焊件，由橫桿、縱桿、斜桿、鋼鏈掛銷、前上鉸接點、前下鉸接點和后鉸接點組成，它們通過焊接形成懸掛架。
3.根據權利要求1所述的振動挖拔式木薯收獲機，其特征在于，所述梁架由豎梁、縱梁、前上掛軸、后上掛軸、支撐輪軸、鋼鏈掛耳、馬達底座以及加強筋組成，縱梁和豎梁互相垂直且在同一平面內，縱梁焊接在豎梁的后方，前上掛軸和后上掛軸都穿過豎梁并焊接在豎梁上，支撐輪軸穿過縱梁并焊接在縱梁上，鋼鏈掛耳焊接在豎梁上，馬達底座焊接在豎梁的一側，豎梁和縱梁之間、縱梁和支撐輪軸之間都焊接有加強筋。
4.根據權利要求1所述的振動挖拔式木薯收獲機，其特征在于，所述拔起機構包括左前臂、右前臂、左后臂、右后臂、連桿、曲柄、前下掛軸、后下掛軸、水平板、第一液壓馬達以及雙列角接觸球軸承，左前臂和右前臂一端通過雙列角接觸球軸承連接到前上掛軸上，左前臂和右前臂另一端通過雙列角接觸球軸承連接到前下掛軸上，左后臂和右后臂一端通過雙列角接觸球軸承連接到后上掛軸上，左后臂和右后臂另一端通過雙列角接觸球軸承連接到后下掛軸上，連桿一端通過雙列角接觸球軸承連接到后下掛軸上，連桿另一端通過雙列角接觸球軸承連接到曲柄上，曲柄和第一液壓馬達輸出軸花鍵連接，前下掛軸和后下掛軸焊接在水平板上，第一液壓馬達通過螺栓安裝在馬達底座上。
【文檔編號】A01D13/00GK203748245SQ201420121780
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】莫興漫, 楊望, 楊堅 申請人:廣西大學