CN107711059A - 双层变间隙柔性仿形玉米摘穗剥皮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层变间隙柔性仿形玉米摘穗剥皮装置，包括有左机架、左仿形机构、右仿形机构、右机架、右摘穗剥皮机构和左摘穗剥皮机构，左仿形机构固定在左机架的下方，左摘穗剥皮机构固定在左机架的上方，右仿形机构固定在右机架的下方，右摘穗剥皮机构固定在右机架的上方，左摘穗辊和右摘穗辊的轴线构成摘穗幅角，左立柱在左弧形槽内的滑动和右立柱在右弧形槽内的滑动，实现摘穗幅角的调节，摘穗后的剥皮玉米在右推进辊、左剥皮辊、左仿形凹板和右仿形凹板的共同作用下完成剥皮作业，曲柄摇杆和复位弹簧实现剥皮间隙调节；本发明基于玉米果穗几何特征调整摘穗间隙和剥皮间隙、摘穗损伤小、剥皮损失小。
Description
技术领域
本发明涉及一种农用机械，特别涉及一种双层变间隙柔性仿形玉米摘穗剥皮装置。
背景技术
玉米是全球重要粮食作物之一，也是我国种植面积最广、产量最高的粮食作物之一，玉米不仅具有粮食用途，还是重要的饲料和燃料来源之一。玉米机械化生产关系到产量和质量，其中，摘穗和剥皮是玉米机械装备的重要功能。当前国内外玉米收获机械主要分为摘穗-剥皮、摘穗-剥皮-脱粒等两种类型，国外玉米品种单一、种植模式单一，玉米收获过程中对机械装备的技术要求较低，而我国地域广、气候差异大、玉米品种多样化，导致了玉米种植模式多样化，提高玉米收获机械对农艺的适应性十分必要。摘穗机构与玉米种植行距相关，剥皮机构与玉米果穗的直径大小相关，现有玉米摘穗和剥皮装置是独立机械装置，摘穗装置位于收获前部，剥皮装置位于收获机械后部；摘穗作业间隙的调整主要通过改变摘穗板间隙的方式，此方式直接改变玉米秸秆的喂入宽度，但是不同品种的玉米果穗直径不同，成熟后玉米果穗相对于秸秆的位置角度不同，导致摘穗板对玉米果穗的啃伤仍然存在；此外，剥皮机构长期固定在收获机械的后部，采摘后的玉米果穗需经历多级输送，才能到达剥皮机构，增加了玉米果穗与机械部件的接触碰撞，提高了玉米果穗的籽粒碰撞损失。
综观上述玉米收获摘穗和剥皮的技术与性能现状，急需一种根据果穗直径和高度而调整摘穗间隙、摘穗与剥皮装置集成于一体、果穗损伤小、籽粒损失小、制造成本低的摘穗剥皮装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷、基于果穗几何特征调整摘穗间隙和剥皮间隙、摘穗损伤小、剥皮损失小的摘穗剥皮装置。
本发明包括有左机架、左仿形机构、右仿形机构、右机架、右摘穗剥皮机构和左摘穗剥皮机构，左仿形机构固定在左机架的下方，左摘穗剥皮机构固定在左机架的上方，右仿形机构固定在右机架的下方，右摘穗剥皮机构固定在右机架的上方，U型梁通过第一螺栓固定在左机架和右机架的后端上部，红外线传感器固定在U型梁的中部；左弧形板固定在左机架的前端左侧，左弧形板的中部开设左弧形槽；右弧形板固定在右机架的前端右侧，右弧形板的中部开设右弧形槽；左仿形机构包括有左仿形凹板、摇杆、曲柄、楔形座、限位槽、支撑杆、复位弹簧、第二螺栓、左立面、上翘齿和左圆肩，左仿形凹板的上端开设左圆肩，左仿形凹板的内侧凹面均布上翘齿，左仿形凹板的内侧开设左立面，曲柄的下端铰接在楔形座上，曲柄的上端铰接在摇杆的下端，支撑杆的外部嵌套复位弹簧，支撑杆的上端与曲柄的上端和摇杆的下端铰接，左仿形凹板的下端通过第二螺栓铰接在楔形座上，楔形座的中部开设限位槽，左仿形凹板的下端相对于楔形座逆时针转动时，固定在左机架上的楔形座位置不变，支撑杆在限位槽内做水平向左运动和垂直向下运动，复位弹簧推动支撑杆垂直向上运动，从而实现剥皮间隙的动态调整；右仿形机构包括有摇杆、曲柄、楔形座、限位槽、支撑杆、复位弹簧、第二螺栓、右圆肩、下垂齿、右立面和右仿形凹板，右仿形凹板的上端开设右圆肩，右仿形凹板的内侧凹面均布下垂齿，右仿形凹板的内侧开设右立面；右摘穗剥皮机构包括有右推进辊、右十字万向节、右摘穗辊、右立柱、右轴承座、第二螺母、推进叶片和右摘穗叶片，右推进辊的表面均布推进叶片，右摘穗辊的表面均布右摘穗叶片，右推进辊的前端通过右十字万向节固定在右摘穗辊的后端，右摘穗辊的前端通过右轴承座固定在右立柱上，右立柱通过第二螺母固定在右机架前端的右弧形板上；左摘穗剥皮机构包括有剥皮星轮、第一螺母、左立柱、左轴承座、左摘穗辊、左十字万向节、左剥皮辊和左摘穗叶片，剥皮星轮均布在左剥皮辊的外部，左摘穗叶片均布在左摘穗辊的外部，左剥皮辊的前端通过左十字万向节固定在左摘穗辊的后端，左摘穗辊的前端通过左轴承座固定在立柱上，立柱通过第一螺母固定在固定在左机架前端的左弧形板上；左摘穗辊和右摘穗辊的轴线构成摘穗幅角，左立柱在左弧形槽内的滑动和右立柱在右弧形槽内的滑动，实现摘穗幅角的调节，摘穗玉米在左摘穗辊和右摘穗辊的作用下完成摘穗作业，摘穗后的剥皮玉米在右推进辊、左剥皮辊、左仿形凹板和右仿形凹板的共同作用下完成剥皮作业，左仿形凹板的左立面和右仿形凹板的右立面共同构成剥皮间隙。
所述的推进叶片、右摘穗叶片、左摘穗叶片、左仿形凹板和右仿形凹板的材料均为耐磨橡胶。
本发明的工作过程：左摘穗辊顺时针转动、右摘穗辊逆时针转动，推动摘穗玉米向摘穗剥皮装置的内部运动，同时垂直向下运动，果穗碰到左仿形凹板和右仿形凹板的上端后完成摘穗，摘穗玉米在的作用下继续沿水平方向前进，左剥皮辊顺时针转动，右推进辊逆时针转动，左剥皮辊的转速大于右剥皮辊的，从而使摘穗玉米做顺时针转动，左仿形凹板的上翘齿和右仿形凹板的下垂齿对玉米果穗施加作用力，实现玉米剥皮作业。
本发明的工作原理：左摘穗辊通过左十字万向节与左剥皮辊连接，右摘穗辊通过右十字万向节与右推进辊连接，左摘穗辊通过左弧形槽水平滑动，右摘穗辊通过右弧形槽水平滑动，实现摘穗幅角的自动调节，提高对玉米种植株距和果穗几何尺度的适应性；左仿形凹板和右仿形凹板通过曲柄、摇杆、支撑杆、复位弹簧的共同作用完成转动和复位，实现剥皮间隙的自动调整和适应。
本发明的有益效果：
1、摘穗机构和剥皮机构集成于一体，缩短玉米果穗的运动距离，降低玉米籽粒的碰撞损伤与损失；节省收获机械空间，降低制造成本。
2、通过曲柄摇杆机构原理和弹簧复位原理，实现剥皮间隙对果穗直径的自适应，提高剥皮效率。
3、通过两个反向螺旋式的摘穗辊的反向、差速运动，以及相对于十字万向节的柔性摆动，实现摘穗间隙的灵活调整，提高对玉米种植株距的适应性，降低摘穗损失和损伤。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的轴测视图。
图3是本发明实施例的俯视图。
图4是本发明实施例的左仿形机构的轴测视图。
图5是本发明实施例的右仿形机构的轴测视图。
其中：1—左机架；2—左仿形机构；3—剥皮玉米；4—右仿形机构；5—右机架；6—第一螺栓；7—右摘穗剥皮机构；8—摘穗玉米；9—剥皮星轮；10—U型梁；11—左摘穗剥皮机构；12—右推进辊；13—右十字万向节；14—右摘穗辊；15—右立柱；16—右弧形板；17—第一螺母；18—右弧形槽；19—右轴承座；20—剥皮间隙；21—左弧形槽；22—第二螺母；23—左弧形板；24—左立柱；25—左轴承座；26—左摘穗辊；27—左十字万向节；28—左剥皮辊；29—红外线传感器；30—推进叶片；31—右摘穗叶片；32—摘穗幅角；33—左摘穗叶片；34—左仿形凹板；35—摇杆；36—曲柄；37—楔形座；38—限位槽；39—支撑杆；40—复位弹簧；41—第二螺栓；42—左立面；43—上翘齿；44—左圆肩；45—右圆肩；46—下垂齿；47—右立面；48—右仿形凹板。
具体实施方式
请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明包括有左机架1、左仿形机构2、右仿形机构4、右机架5、右摘穗剥皮机构7和左摘穗剥皮机构11，左仿形机构2固定在左机架1的下方，左摘穗剥皮机构11固定在左机架1的上方，右仿形机构4固定在右机架5的下方，右摘穗剥皮机构7固定在右机架5的上方，U型梁10通过第一螺栓6固定在左机架1和右机架5的后端上部，红外线传感器29固定在U型梁10的中部；左弧形板23固定在左机架1的前端左侧，左弧形板23的中部开设左弧形槽21；右弧形板16固定在右机架5的前端右侧，右弧形板16的中部开设右弧形槽18；左仿形机构2包括有左仿形凹板34、摇杆35、曲柄36、楔形座37、限位槽38、支撑杆39、复位弹簧40、第二螺栓41、左立面42、上翘齿43和左圆肩44，左仿形凹板34的上端开设左圆肩44，左仿形凹板34的内侧凹面均布上翘齿43，左仿形凹板34的内侧开设左立面42，曲柄36的下端铰接在楔形座37上，曲柄36的上端铰接在摇杆35的下端，支撑杆39的外部嵌套复位弹簧40，支撑杆39的上端与曲柄36的上端和摇杆35的下端铰接，左仿形凹板34的下端通过第二螺栓41铰接在楔形座37上，楔形座37的中部开设限位槽38，左仿形凹板34的下端相对于楔形座37逆时针转动时，固定在左机架1上的楔形座37位置不变，支撑杆39在限位槽38内做水平向左运动和垂直向下运动，复位弹簧40推动支撑杆39垂直向上运动，从而实现剥皮间隙20的动态调整；右仿形机构4包括有摇杆35、曲柄36、楔形座37、限位槽38、支撑杆39、复位弹簧40、第二螺栓41、右圆肩45、下垂齿46、右立面47和右仿形凹板48，右仿形凹板48的上端开设右圆肩45，右仿形凹板48的内侧凹面均布下垂齿46，右仿形凹板48的内侧开设右立面47；右摘穗剥皮机构7包括有右推进辊12、右十字万向节13、右摘穗辊14、右立柱15、右轴承座19、第二螺母22、推进叶片30和右摘穗叶片31，右推进辊12的表面均布推进叶片30，右摘穗辊14的表面均布右摘穗叶片31，右推进辊12的前端通过右十字万向节13固定在右摘穗辊14的后端，右摘穗辊14的前端通过右轴承座19固定在右立柱15上，右立柱15通过第二螺母22固定在右机架5前端的右弧形板16上；左摘穗剥皮机构11包括有剥皮星轮9、第一螺母17、左立柱24、左轴承座25、左摘穗辊26、左十字万向节27、左剥皮辊28和左摘穗叶片33，剥皮星轮9均布在左剥皮辊28的外部，左摘穗叶片33均布在左摘穗辊26的外部，左剥皮辊28的前端通过左十字万向节27固定在左摘穗辊26的后端，左摘穗辊26的前端通过左轴承座25固定在立柱24上，立柱24通过第一螺母17固定在固定在左机架1前端的左弧形板23上；左摘穗辊26和右摘穗辊14的轴线构成摘穗幅角32，左立柱24在左弧形槽21内的滑动和右立柱15在右弧形槽18内的滑动，实现摘穗幅角32的调节，摘穗玉米8在左摘穗辊26和右摘穗辊14的作用下完成摘穗作业，摘穗后的剥皮玉米3在右推进辊12、左剥皮辊28、左仿形凹板34和右仿形凹板48的共同作用下完成剥皮作业，左仿形凹板34的左立面42和右仿形凹板48的右立面47共同构成剥皮间隙20。
所述的推进叶片30、右摘穗叶片31、左摘穗叶片33、左仿形凹板34和右仿形凹板48的材料均为耐磨橡胶。
Claims (2)
1.一种双层变间隙柔性仿形玉米摘穗剥皮装置，其特征在于：包括有左机架(1)、左仿形机构(2)、右仿形机构(4)、右机架(5)、右摘穗剥皮机构(7)和左摘穗剥皮机构(11)，左仿形机构(2)固定在左机架(1)的下方，左摘穗剥皮机构(11)固定在左机架(1)的上方，右仿形机构(4)固定在右机架(5)的下方，右摘穗剥皮机构(7)固定在右机架(5)的上方，U型梁(10)通过第一螺栓(6)固定在左机架(1)和右机架(5)的后端上部，红外线传感器(29)固定在U型梁(10)的中部；左弧形板(23)固定在左机架(1)的前端左侧，左弧形板(23)的中部开设左弧形槽(21)；右弧形板(16)固定在右机架(5)的前端右侧，右弧形板(16)的中部开设右弧形槽(18)；左仿形机构(2)包括有左仿形凹板(34)、摇杆(35)、曲柄(36)、楔形座(37)、限位槽(38)、支撑杆(39)、复位弹簧(40)、第二螺栓(41)、左立面(42)、上翘齿(43)和左圆肩(44)，左仿形凹板(34)的上端开设左圆肩(44)，左仿形凹板(34)的内侧凹面均布上翘齿(43)，左仿形凹板(34)的内侧开设左立面(42)，曲柄(36)的下端铰接在楔形座(37)上，曲柄(36)的上端铰接在摇杆(35)的下端，支撑杆(39)的外部嵌套复位弹簧(40)，支撑杆(39)的上端与曲柄(36)的上端和摇杆(35)的下端铰接，左仿形凹板(34)的下端通过第二螺栓(41)铰接在楔形座(37)上，楔形座(37)的中部开设限位槽(38)，左仿形凹板(34)的下端相对于楔形座(37)逆时针转动时，固定在左机架(1)上的楔形座(37)位置不变，支撑杆(39)在限位槽(38)内做水平向左运动和垂直向下运动，复位弹簧(40)推动支撑杆(39)垂直向上运动，从而实现剥皮间隙(20)的动态调整；右仿形机构(4)包括有摇杆(35)、曲柄(36)、楔形座(37)、限位槽(38)、支撑杆(39)、复位弹簧(40)、第二螺栓(41)、右圆肩(45)、下垂齿(46)、右立面(47)和右仿形凹板(48)，右仿形凹板(48)的上端开设右圆肩(45)，右仿形凹板(48)的内侧凹面均布下垂齿(46)，右仿形凹板(48)的内侧开设右立面(47)；右摘穗剥皮机构(7)包括有右推进辊(12)、右十字万向节(13)、右摘穗辊(14)、右立柱(15)、右轴承座(19)、第二螺母(22)、推进叶片(30)和右摘穗叶片(31)，右推进辊(12)的表面均布推进叶片(30)，右摘穗辊(14)的表面均布右摘穗叶片(31)，右推进辊(12)的前端通过右十字万向节(13)固定在右摘穗辊(14)的后端，右摘穗辊(14)的前端通过右轴承座(19)固定在右立柱(15)上，右立柱(15)通过第二螺母(22)固定在右机架(5)前端的右弧形板(16)上；左摘穗剥皮机构(11)包括有剥皮星轮(9)、第一螺母(17)、左立柱(24)、左轴承座(25)、左摘穗辊(26)、左十字万向节(27)、左剥皮辊(28)和左摘穗叶片(33)，剥皮星轮(9)均布在左剥皮辊(28)的外部，左摘穗叶片(33)均布在左摘穗辊(26)的外部，左剥皮辊(28)的前端通过左十字万向节(27)固定在左摘穗辊(26)的后端，左摘穗辊(26)的前端通过左轴承座(25)固定在立柱(24)上，立柱(24)通过第一螺母(17)固定在固定在左机架(1)前端的左弧形板(23)上；左摘穗辊(26)和右摘穗辊(14)的轴线构成摘穗幅角(32)，左立柱(24)在左弧形槽(21)内的滑动和右立柱(15)在右弧形槽(18)内的滑动，实现摘穗幅角(32)的调节，摘穗玉米(8)在左摘穗辊(26)和右摘穗辊(14)的作用下完成摘穗作业，摘穗后的剥皮玉米(3)在右推进辊(12)、左剥皮辊(28)、左仿形凹板(34)和右仿形凹板(48)的共同作用下完成剥皮作业，左仿形凹板(34)的左立面(42)和右仿形凹板(48)的右立面(47)共同构成剥皮间隙(20)。
2.根据权利要求1所述的一种双层变间隙柔性仿形玉米摘穗剥皮装置，其特征在于：所述的推进叶片(30)、右摘穗叶片(31)、左摘穗叶片(33)、左仿形凹板(34)和右仿形凹板(48)的材料均为耐磨橡胶。
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