CN106912259B - 一种减振便利的连枷 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减振便利的连枷,该连枷包括:长杆、动力吸振器、手柄套、螺钉A、螺钉B、支架、长轴、挡板、开口销、夹持板、竹片、钢丝、螺栓、螺母和垫圈。所述的长杆用铝合金管制成,用有限元法得到长杆上的振动模态节点;长杆一端的内腔内置动力吸振器,另一端与支架中的底板固接;所述的动力吸振器由端盖A、支撑管A、橡胶袋、钢珠、端盖B和支撑管B组成,安装到长杆振动模态节点区域;所述的支架由底板和两个支撑板组成,把长轴插入支撑板轴孔,套上挡板,用开口销定位,把夹持板用螺栓、螺母和垫圈紧固到长轴悬臂端,竹片放到均布的夹持板凹槽内,用钢丝紧固。本发明结构简单,传动灵活,节省力量,减振性好,不振动手臂。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业生产中拍打农作物使其籽粒脱离的工具,特别是一种减振便利的连枷。
背景技术
连枷是农村传统的手工脱粒农具,即使是现在,农业机械比较发达,但在没电的场合,或者没有脱粒机械的场合,进行对农作物脱粒,仍然普遍使用。连枷也叫作梿枷,传统的连枷由一个长柄、木制转轴和一组平排的竹条或木条构成。在使用连枷手工脱粒时,双手握住长柄,上下挥动,使竹条绕木制转轴转动,用来拍打谷物、小麦、豆籽、芝麻等,使籽粒掉下来。在拍打的过程中,手臂不断挥舞,不仅要承受连枷引起的扭矩,还要承受拍打引起的振动。由于拍打引起竹条与农作物秸秆相互撞击,使籽粒与农作物秸秆相互脱离;竹条撞击产生的振动,由长柄传到手臂,手臂就会感到麻木,甚至疼痛,长时间连续振动,手臂受到的伤害和不适感会更加强烈。因此,利用动力学理论和机械设计原理,对于连枷进行减振设计和传动方式设计,推出一种减振便利的连枷,具有很大的现实意义。
查阅公开的专利文献,没有查到有关连枷的专利;收集一些文字记载和实物调查,连枷都是传统的木制结构,拍打作业费劲,振动手臂,不但脱粒效率低,作业人员消耗体力大。
发明内容
本发明提供了一种减振便利的连枷,使用减振便利的连枷进行拍打农作物脱粒时,能够传动灵活,能够减小振动,不会使人手臂感到疼痛酸麻。
本发明提供的一种减振便利的连枷包括:长杆、动力吸振器、手柄套、螺钉A、螺钉B、支架、长轴、挡板、开口销、夹持板、竹片、钢丝、螺栓、螺母和垫圈,所述的长杆用铝合金管制成,应用有限元方法得到长杆上的振动模态节点,把动力吸振器装入长杆一端内腔的振动模态节点区域,套上手柄套,用螺钉A和螺钉B把手柄套、长杆和动力吸振器固定到一起;所述的支架由底板和支撑板组成,底板为长方体,两端设置支撑板;所述的长杆另一端固接到支架底板底面的中央部位;所述的长轴由支架上的两个支撑板支撑,长轴一端的轴肩在一个支撑板外侧,长轴另一端在另一个支撑板外侧设置挡板,挡板外侧设置开口销,开口销插在长轴上设置的销孔中;所述的夹持板设置均布的凹槽,把竹片放到均布的凹槽内,用钢丝通过夹持板通孔,把竹片紧固到夹持板上;用螺栓、螺母和垫圈把夹持板紧固到长轴上。
所述的动力吸振器由端盖A、支撑管A、橡胶袋、钢珠、端盖B和支撑管B组成,所述的端盖A与支撑管A的一个端面固接;所述的橡胶袋内装钢珠,封口后装入支撑管A内腔;所述的端盖B与支撑管B的一个端面固接,把带有端盖B的支撑管B一端装入支撑管A内腔,另一端与支撑管A端面平齐。
所述的长轴是阶梯轴,长轴的轴肩内侧端面为圆锥面,在长轴的悬臂端靠近支撑板外侧设置一个定位销孔,在长轴的悬臂端的端部设置两个平面,在平面上沿轴向设置4~20个螺栓孔。
本发明与现有同类连枷相比,其显著的有益效果体现在:
(1)应用有限元方法对连枷进行整体振动模态分析,找到连枷长杆上的振动模态节点,在振动模态节点附近区域安装动力吸振器,动力吸振器是根据振动理论设计的,能够起到很好的减振作用;振动模态节点附近区域设定为人们臂挥连枷时手握区域。
(2)使用减振便利的连枷进行拍打农作物脱粒时,产生振动,动力吸振器中的钢珠会滚动吸收振动能量,不仅使连枷长杆的振动减小,也会使振动模态节点附近区域的振幅进一步减小。连枷与农作物碰撞产生的振动,传到手臂时能够减小,不会使人手臂感到疼痛或酸麻。
(3)在支架上,采用两个支撑板支撑长轴,传动平稳,转动灵活。
(4)长轴的轴肩端面为圆锥面,挡板的形状也为圆锥面,长轴旋转时,长轴的轴肩端面、挡板侧面都不会与支撑板侧面摩擦,减小了旋转阻力,手臂挥舞时省力。
(5)采用竹片作为拍打物,竹片具有一定的弹性和韧性,与籽粒撞击时,不易撞碎籽粒,撞击后容易恢复较大变形,不影响下一个拍打作业。
(6)本发明结构简单,使用方便,在使用时传动灵活,节省力量,具有很好的减振性,不振动手臂。
附图说明
图1是一种减振便利的连枷的结构示意图。
图2是动力吸振器的结构示意图。
图3是支架的结构示意图。
图4是长轴的结构示意图。
图5是夹持板的结构示意图。
图6是竹片的结构示意图。
图中编号:1长杆,2端盖A,3支撑管A,4橡胶袋,5钢珠,6端盖B,7支撑管B,8手柄套,9螺钉A,10螺钉B,11底板,12支撑板,13长轴,14挡板,15开口销,16夹持板,17竹片,18钢丝,19螺栓,20螺母,21垫圈。
具体实施方式
如图1所示,一种减振便利的连枷包括长杆1、端盖A2、支撑管A3、橡胶袋4、钢珠5、端盖B6、支撑管B7、手柄套8、螺钉A9、螺钉B10、底板11、支撑板12、长轴13、挡板14、开口销15、夹持板16、竹片17、钢丝18、螺栓19、螺母20和垫圈21。
所述的长杆1用铝合金管制成,铝合金管规格为φ20~40mm,长度为1000~2000mm。应用有限元方法对连枷进行整体振动模态分析,找到连枷长杆上的振动模态节点,在振动模态节点附近区域安装动力吸振器,动力吸振器是根据振动理论设计的,起到很好的减振作用,振动模态节点附近区域设定为人们臂挥连枷时手握区域。
如图2所示,所述的端盖A2、支撑管A3、橡胶袋4、钢珠5、端盖B6和支撑管B7组成动力吸振器,所述的端盖A2与支撑管A3的一个端面焊接,端盖A2用铝合金板制作,板厚为2~5mm,端盖A2上加工通孔,支撑管A3用铝合金管制作,管径规格为φ16~35mm,管长为200~250mm;所述的橡胶袋4内装钢珠5,橡胶袋4用橡胶制作,钢珠5规格为φ2~5mm,把橡胶袋4封口后装入支撑管A3内腔,橡胶袋4位于长杆1的振动模态节点区域;所述的端盖B6与支撑管B7的一个端面焊接,端盖B6用铝合金板制作,板厚为2~5mm,支撑管B7用铝合金管制作,规格为φ16~32mm,长度为50~150mm;把带有端盖B6的支撑管B7一端装入支撑管A3内腔,另一端与支撑管A3端面平齐,对橡胶袋4的空间进行轴向限定,钢珠5总体积占空间体积70%~80%。把动力吸振器装入长杆1内腔的振动模态节点区域,长杆1一端套上手柄套8,用螺钉A9把手柄套8、长杆1、支撑管A3和支撑管B7固定到一起;用螺钉B10把手柄套8、长杆1和支撑管A3固定到一起,对支撑管A3和支撑管B7进行轴向和周向定位。所述的手柄套8应用塑胶制作,表面制作防滑纹,内径φ20~40mm,长度为200~300mm;螺钉A9和螺钉B10的公称直径为φ3~5mm。使用减振便利的连枷进行拍打农作物脱粒时,产生振动,动力吸振器中的钢珠5会滚动吸收振动能量,不仅使连枷长杆1的振动减小,也会使振动模态节点附近区域的振幅进一步减小。连枷与农作物碰撞产生的振动,传到手臂时能够减小,不会使人手臂感到疼痛或酸麻。
如图3所示,所述的底板11和支撑板12组成支架,所述的底板11用用铝合金材料,形状为长方体,长为30~120mm,宽为30~50mm,两端设置支撑板12;支撑板12用铝合金板制作,轴孔直径为φ20~30mm,板厚为5~20mm。所述的长杆1另一端焊接到支架底板11底面的中央部位。在支架上,采用两个支撑板12支撑长轴13,传动平稳,转动灵活。
如图4所示,所述的长轴13是阶梯轴,用不锈钢材料制作,轴肩直径为φ30~40mm,轴肩内侧端面为圆锥面,长轴13与支撑板12接触部分直径φ20~30mm,与夹持板16接触部分直径φ18~28mm;在长轴13的悬臂端靠近支撑板12外侧加工一个定位销孔,在端部加工两个平面,在平面上沿轴向加工4~20个螺栓孔,螺栓孔直径为φ4~7mm。
所述的长轴13由支架上的两个支撑板12支撑,长轴13一端的轴肩在一个支撑板12外侧,长轴另一端在另一个支撑板12外侧设置挡板14,挡板14外侧设置开口销15,开口销15插在长轴13上设置的销孔中。所述的挡板14用铝合金板制作,板厚为1~2mm,外径为φ30~40mm,形状也是圆锥面;开口销15公称直径为φ3~6mm。长轴13的轴肩端面为圆锥面,挡板14的形状也为圆锥面,长轴13旋转时,长轴13的轴肩端面、挡板14侧面都不会与支撑板12侧面摩擦,减小了旋转阻力,手臂挥舞时省力。
如图5所示,所述的夹持板16用铝合金板制作,加工均布的凹槽,总长为150~300mm,总宽为60~150mm,板厚为1.5~3mm,凹槽宽为20~50mm,凹槽深为5~15mm。把竹片17放到均布的凹槽内,用钢丝18通过夹持板16通孔,把竹片17紧固到夹持板16上;用螺栓19、螺母20和垫圈21把夹持板16紧固到长轴13上。夹持板16与长轴13没有相对转动,当长轴13转动时,长轴13带动夹持板16转动,因而带动竹片17转动。
如图6所示,所述的竹片17长为500~1000mm,宽度和厚度与凹槽尺寸相匹配;竹片17的一端探出长度较长,另一端探出较短,用两根钢丝18分别通过夹持板16通孔,把竹片17紧固到夹持板16上;每片竹片17探出较短的一端有两个凹槽,用钢丝18通过夹持板16通孔,再经过竹片17上的凹槽,把竹片17紧固到夹持板16上,同时对竹片17进行纵向定位,防止竹片17在夹持板16的凹槽内移动。用螺栓19、螺母20和垫圈21把夹持板16紧固到长轴13上。钢丝18的规格为φ2~4mm,螺栓19公称直径为φ3~6mm,螺母20公称直径为φ3~6mm,垫圈21公称直径为φ3~6mm。采用竹片17作为拍打物,竹片17具有一定的弹性和韧性,与籽粒撞击时,不易撞碎籽粒,撞击后容易恢复较大变形,不影响下一个拍打作业。
Claims (1)
1.一种减振便利的连枷,其特征是该连枷包括长杆、动力吸振器、手柄套、螺钉A、螺钉B、支架、长轴、挡板、开口销、夹持板、竹片、钢丝、螺栓、螺母和垫圈,所述的长杆用铝合金管制成,应用有限元方法得到长杆上的振动模态节点,把动力吸振器装入长杆一端内腔的振动模态节点区域,套上手柄套,用螺钉A和螺钉B把手柄套、长杆和动力吸振器固定到一起;所述的支架由底板和支撑板组成,底板为长方体,两端设置支撑板;所述的长杆另一端固接到支架底板底面的中央部位;所述的长轴由支架上的两个支撑板支撑,长轴一端的轴肩在一个支撑板外侧,长轴另一端在另一个支撑板外侧设置挡板,挡板外侧设置开口销,开口销插在长轴上设置的销孔中;所述的夹持板设置均布的凹槽,把竹片放到均布的凹槽内,用钢丝通过夹持板通孔,把竹片紧固到夹持板上;用螺栓、螺母和垫圈把夹持板紧固到长轴上;
所述的动力吸振器由端盖A、支撑管A、橡胶袋、钢珠、端盖B和支撑管B组成,所述的端盖A与支撑管A的一个端面固接;所述的橡胶袋内装钢珠,封口后装入支撑管A内腔;所述的端盖B与支撑管B的一个端面固接,把带有端盖B的支撑管B一端装入支撑管A内腔,另一端与支撑管A端面平齐;
所述的长轴是阶梯轴,长轴的轴肩内侧端面为圆锥面,在长轴的悬臂端靠近支撑板外侧设置一个定位销孔,在长轴的悬臂端的端部设置两个平面,在平面上沿轴向设置4~20个螺栓孔。
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