CN107466574B - 双面电渗自适应双弹簧微振式马铃薯挖掘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双面电渗自适应双弹簧微振式马铃薯挖掘装置，是由挖掘铲、连接机构和挖掘铲安装架组成，挖掘铲设置在连接机构前端，挖掘铲安装架设置在连接机构后端；本发明安装在马铃薯收获机上，垂直弹簧组件和水平弹簧组件分别设置是用来模拟蚯蚓在运动过程中靠纵肌伸长与环肌的收缩向前运动在挖掘铲上、下触土面设置双面电渗，模拟蚯蚓在土壤中的运动规律，采用水平与垂直方位的压缩弹簧来实现挖掘铲的自适应仿形功能，实现挖掘铲在工作过程中的往复运动，外加土壤扰动与收获机发动机的强迫振动；本发明其脱土效果好，挖掘阻力小，能有效提高挖掘薯块的作业效率及降低马铃薯收获机挖掘能耗，以适应马铃薯不同种植模式。
Description
技术领域
本发明属农业机械技术领域，具体涉及一种双面电渗自适应双弹簧微振式马铃薯挖掘装置。
背景技术
在南方马铃薯种植地区，收获时节正值雨季，土壤黏湿，由于土壤粘附而导致挖掘阻力增大；而在北方粘重壤土地区，由于土壤含水量大，同样存在着由于土壤粘附而造成挖掘阻力过大的难题。
现有马铃薯收获机挖掘部件根据机具工作时挖掘部件的运动形式，主要分为固定式和驱动式两种。大多数中小型马铃薯挖掘机都采用固定式挖掘部件，主要有三角形平铲、条形平铲、带延伸栅条的组合式平铲和槽形铲等。其中，三角形平铲由于其结构简单，维护使用方便等优点，是目前应用最为广泛的马铃薯挖掘铲，驱动式挖掘部件的主要应用形式为振动式挖掘，相比固定式挖掘部件，振动式挖掘部件具有较高的碎土性能和筛分性能，但在土壤潮湿时仍然容易黏结，致其同样不适合在潮湿土壤条件下工作，脱土效果差，挖掘阻力大，工作效率低等问题。
发明内容
本发明的目的是要解决上述现有马铃薯收获机挖掘部件在土壤潮湿时容易黏附土壤，导致挖掘阻力大，脱土效果差，工作效率低等问题，而提供一种双面电渗自适应双弹簧微振式马铃薯挖掘装置，本发明在挖掘铲上、下触土面设置双面电渗，效仿土壤动物在土壤中的优异的减粘脱附能力，模拟蚯蚓在土壤中的运动规律，采用水平与垂直方位的压缩弹簧来实现挖掘铲的自适应仿形功能，其减粘效果好，挖掘阻力小，能有效提高挖掘薯块的作业效率及降低马铃薯收获机挖掘能耗。
双面电渗自适应双弹簧微振式马铃薯挖掘装置，是由挖掘铲、连接机构和挖掘铲安装架组成，挖掘铲设置在连接机构前端，挖掘铲安装架设置在连接机构后端；
挖掘铲包括挖掘铲铲体、数个凸条和绝缘体，数个凸条分别设置在挖掘铲铲体的上、下触土铲面，绝缘体设置在挖掘铲铲体与数个凸条之间；
连接机构包括第一块连接块，铰接销、垂直弹簧组件、第二连接块、调节销孔、水平弹簧组件、水平弹簧连接头、长销、第三连接块、半圆头螺栓、铆钉、第四接块；
数个凸条与绝缘体分别通过半圆头螺栓固定设置在挖掘铲铲体的上、下触土面上，水平弹簧组件的两端均有外螺纹连接轴端，水平弹簧组件的一端与弹簧组件连接头通过螺纹孔连接，另一端通过外螺纹与挖掘铲安装架前端连接，第三连接块通过长销铰接设置在水平弹簧连接头上，形成可转动的铰链形式，挖掘铲铲体前端通过铆钉固定在第三连接块上，第一块连接块设置在铲体的下触土铲面的末端，第二连接块设置在挖掘铲安装架上，第二连接块上具有两个调节销孔，所述垂直弹簧组件的一端通过铰接销、连接块与挖掘铲铲体铰接，另一端与第二连接块通过调节销孔铰接在一起，垂直弹簧组件两端均形成铰链形式；
所述调节销孔的数量为2-4个；
所述挖掘铲安装架为弯型结构，弯角a为120°，后端具有通孔；
所述数个凸条表面积与挖掘铲铲体表面积比例范围在0.1-0.5.之间，所述凸条材料为钢铁导体，凸条的厚度范围为3-5mm；
所述绝缘体的材料为高分子聚乙烯；
所述挖掘铲铲体与挖掘铲安装架的水平角度θ范围为0°-25°，挖掘铲的可调角度范围在0°-8°之间。
本发明的工作原理和过程：
本发明通过通孔安装在马铃薯收获机上，工作时，打开电源开关，电渗回路系统工作，以挖掘铲铲体基体作为负极，而挖掘铲的上触土面和下触土面均有数个凸条作为电渗正极，上触土面和下触土面的数个凸条共用一个负极，形成双电场，实现双面电渗作用结构，形成减粘脱附电渗界面，达到减粘脱附目的；本发明的垂直弹簧组件和水平弹簧组件分别设置是用来模拟蚯蚓在运动过程中靠纵肌伸长与环肌的收缩向前运动，垂直弹簧组件可实现挖掘铲在重力方向的微小位移，可以实现自适应调节挖掘铲的入土角度，调节范围为0-5°，水平弹簧组件处于水平放置，可实现挖掘铲在水平方向的微小振动，实现挖掘铲在工作过程中的往复运动，外加土壤扰动与收获机发动机的强迫振动，通过弹簧的实时储能泄能实现挖掘铲高频振动减阻，垂直弹簧组件和水平弹簧组件的联合作用下实现挖掘铲在工作过程中能模拟蚯蚓的运动形式，实现自适应微振减阻，结合电渗减粘脱附，在双弹簧组件的联合作用下，挖掘装置单体可实现双重减阻，大幅降低挖掘阻力。
本发明的有益效果：
本发明在挖掘铲上、下触土面设置双面电渗，模拟蚯蚓在土壤中的运动规律，采用水平与垂直方位的压缩弹簧来实现挖掘铲的自适应仿形功能，其脱土效果好，挖掘阻力小，能有效提高挖掘薯块的作业效率及降低马铃薯收获机挖掘能耗，可任意拆卸更换，以适应马铃薯不同种植模式，且维修方便。
附图说明
图1是本发明的正视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的仰视图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，双面电渗自适应双弹簧微振式马铃薯挖掘装置，是由挖掘铲1、连接机构2和挖掘铲安装架3组成，挖掘铲1设置在连接机构2前端，挖掘铲安装架3设置在连接机构2后端；
挖掘铲1包括挖掘铲铲体11、数个凸条12和绝缘体，数个凸条12分别设置在挖掘铲铲体11的上、下触土铲面，绝缘体设置在挖掘铲铲体11与数个凸条12之间；
连接机构2包括第一块连接块21，铰接销211、垂直弹簧组件22、第二连接块23、调节销孔231、水平弹簧组件24、水平弹簧连接头25、长销26、第三连接块27、半圆头螺栓28、铆钉29、第四接块210；
数个凸条2与绝缘体分别通过半圆头螺栓28固定设置在挖掘铲铲体11的上、下触土面上，水平弹簧组件24的两端均有外螺纹连接轴端，水平弹簧组件24的一端与弹簧组件连接头25通过螺纹孔连接，另一端通过外螺纹与挖掘铲安装架3前端连接，第三连接块27通过长销26铰接设置在水平弹簧连接头25上，形成可转动的铰链形式，挖掘铲铲体11前端通过铆钉29固定在第三连接块27上，第一块连接块21设置在铲体11的下触土铲面112的末端，第二连接块23设置在挖掘铲安装架3上，第二连接块23上具有两个调节销孔231，所述垂直弹簧组件22的一端通过铰接销211、连接块21与挖掘铲铲体11铰接，另一端与第二连接块23通过调节销孔231铰接在一起，垂直弹簧组件22两端均形成铰链形式；
所述调节销孔231的数量为2-4个；
所述挖掘铲安装架3为弯型结构，弯角a为120°，后端具有通孔31；
所述数个凸条12表面积与挖掘铲铲体11表面积比例范围在0.1-0.5之间，所述凸条12材料为钢铁导体，凸条的厚度范围为3-5mm；
所述绝缘体的材料为高分子聚乙烯；
所述挖掘铲铲体11与挖掘铲安装架3的水平角度θ范围为0°-25°，挖掘铲1的可调角度范围在0°-8°之间。
本发明的工作原理和过程：
请参阅图1、图2和图3所示，本发明通过通孔31安装在马铃薯收获机上，工作时，打开电源开关，电渗回路系统工作，以挖掘铲铲体11基体作为负极，而挖掘铲的上触土面111和下触土面112均有数个凸条2作为电渗正极，上触土面111和下触土面112的数个凸条2共用一个负极，形成双电场，实现双面电渗作用结构，形成减粘脱附电渗界面，达到减粘脱附目的；本发明的垂直弹簧组件22和水平弹簧组件24分别设置是用来模拟蚯蚓在运动过程中靠纵肌伸长与环肌的收缩向前运动，垂直弹簧组件22可实现挖掘铲在重力方向的微小位移，可以实现自适应调节挖掘铲的入土角度，调节范围为0-5°，水平弹簧组件24处于水平放置，可实现挖掘铲在水平方向的微小振动，实现挖掘铲在工作过程中的往复运动，外加土壤扰动与收获机发动机的强迫振动，通过弹簧的实时储能泄能实现挖掘铲高频振动减阻，垂直弹簧组件22和水平弹簧组件24的联合作用下实现挖掘铲在工作过程中能模拟蚯蚓的运动形式，实现自适应微振减阻，结合电渗减粘脱附，在双弹簧组件的联合作用下，挖掘装置单体可实现双重减阻，大幅降低挖掘阻力。
Claims (1)
1.一种双面电渗自适应双弹簧微振式马铃薯挖掘装置，其特征在于：是由挖掘铲（1）、连接机构（2）和挖掘铲安装架（3）组成，挖掘铲（1）设置在连接机构（2）前端，挖掘铲安装架（3）设置在连接机构（2）后端；
挖掘铲（1）包括挖掘铲铲体（11）、数个凸条（12）和绝缘体，数个凸条（12）分别设置在挖掘铲铲体（11）的上、下触土铲面，绝缘体设置在挖掘铲铲体（11）与数个凸条（12）之间；
连接机构（2）包括第一块连接块（21），铰接销（211）、垂直弹簧组件（22）、第二连接块（23）、调节销孔（231）、水平弹簧组件（24）、水平弹簧连接头（25）、长销（26）、第三连接块（27）、半圆头螺栓（28）、铆钉（29）、第四接块（210）；
数个凸条（2）与绝缘体分别通过半圆头螺栓（28）固定设置在挖掘铲铲体（11）的上、下触土面上，水平弹簧组件（24）的两端均有外螺纹连接轴端，水平弹簧组件（24）的一端与弹簧组件连接头（25）通过螺纹孔连接，另一端通过外螺纹与挖掘铲安装架（3）前端连接，第三连接块（27）通过长销（26）铰接设置在水平弹簧连接头（25）上，形成可转动的铰链形式，挖掘铲铲体（11）前端通过铆钉（29）固定在第三连接块（27）上，第一块连接块（21）设置在铲体（11）的下触土铲面（112）的末端，第二连接块（23）设置在挖掘铲安装架（3）上，第二连接块（23）上具有两个调节销孔（231），所述垂直弹簧组件（22）的一端通过铰接销（211）、连接块（21）与挖掘铲铲体（11）铰接，另一端与第二连接块（23）通过调节销孔（231）铰接在一起，垂直弹簧组件（22）两端均形成铰链形式；
所述调节销孔（231）的数量为2-4个；
所述数个凸条（12）表面积与挖掘铲铲体（11）表面积比例范围在0.1-0.5之间，所述凸条（12）材料为钢铁导体，凸条的厚度范围为3-5mm；
所述绝缘体的材料为高分子聚乙烯；
所述挖掘铲安装架（3）为弯型结构，弯角a为120°，后端具有通孔（31）；
所述挖掘铲铲体（11）与挖掘铲安装架（3）的水平角度θ范围为0°-25°，挖掘铲（1）的可调角度范围在0°-8°之间。
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