CN108142094A - 一种轻便式高效手持采桑机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻便式高效手持采桑机，包括割叶部件、驱动组件、外壳体；所述割叶部件，包括圆弧动齿刀、圆弧定齿刀、圆弧防磨片，所述圆弧动齿刀套在所述圆弧定齿刀上；所述圆弧防磨片套在所述圆弧动齿刀上；所述圆弧定齿刀的底面左侧开设有滑动槽，所述滑动槽呈弧形；所述圆弧动齿刀对应所述滑动槽结合有销轴；所述销轴匹配所述滑动槽，穿过所述滑动槽分布，并可在所述滑动槽内往复运动；所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮、动刀连杆、软轴；所述销轴通过所述动刀连杆与所述驱动齿轮连接；所述驱动齿轮通过所述软轴连接所述驱动电机提供扭矩。本发明实现整机轻量化程度高、切割更高效、使用更便捷。
Description
技术领域
本发明涉及便捷式采桑机技术领域，具体涉及一种轻便式高效手持采桑机。
背景技术
随着农业机械化的逐渐普及，桑蚕业也正逐步趋向自动化发展，在进行采桑中，目前已慢慢由手工采桑转变成使用采桑机进行采桑的替代，当前尤其是手持便捷式采桑机，以其轻便、高效的优势，颇受市场青睐。手持便捷式采桑机最关键的技术就是割叶部件以及整机的轻量化，当前采桑机使用的割叶部件容易出现卡顿、桑皮切不断等情况，以及尤其是采桑人员在手持采桑机几分钟容易因为采桑机质量太重而出现手累、手麻，导致时不时被迫间断式休息，严重影响工作效率，导致手持便捷式采桑机很难被消费者接受，无法在采桑业进行顺利推广，因此，采桑机的高效切割以及整机轻量化是本技术领域最急需攻克的技术难题。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种整机轻量化程度高、切割更高效、使用更便捷的手持采桑机。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轻便式高效手持采桑机，包括割叶部件、驱动组件、外壳体；所述割叶部件，包括圆弧动齿刀、圆弧定齿刀，所述圆弧动齿刀和所述圆弧定齿刀的上部沿圆弧各垂直分布有动刀刀齿和定刀刀齿，所述圆弧动齿刀套在所述圆弧定齿刀上；所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮，所述割叶部件还包括圆弧防磨片，所述圆弧防磨片套在所述圆弧动齿刀上；所述圆弧定齿刀的底面左侧开设有滑动槽，所述滑动槽呈弧形；所述圆弧动齿刀对应所述滑动槽结合有销轴；所述销轴匹配所述滑动槽，穿过所述滑动槽分布，并可在所述滑动槽内往复运动；所述驱动组件还包括动刀连杆、软轴；所述销轴通过所述动刀连杆与所述驱动齿轮连接，实现所述圆弧动齿刀往复运动；所述驱动齿轮通过所述软轴连接所述驱动电机提供扭矩。
进一步的，所述外壳体下端的出叶口处可拆卸结合有柔性的收集袋；所述收集袋上端为进料口，其下端开设有出料口，所述出料口为拉绳束口。
进一步的，所述圆弧动齿刀的弧内圆半径r1为13～28mm，所述圆弧动齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠β为40°～48°；所述圆弧定齿刀弧内圆半径r2为10～25mm，所述圆弧定齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠δ为8°～16°；所述圆弧定齿刀上相邻两刀齿间距所对应的圆心角∠η为10°～20°；所述圆弧动齿刀的刀齿齿高h1为8～14mm；所述圆弧定齿刀的刀齿齿高h2为10～18mm。
进一步的，所述圆弧定齿刀的刀齿顶部较所述圆弧动齿刀的刀齿顶部高出2～4mm。
进一步的，所述圆弧动齿刀相对所述圆弧定齿刀做周期性往复转动，其周期性往复转动的速度为每分钟700～1000个往复周期。
进一步的，所述圆弧动齿刀的全弧长所对应的圆心角∠α为250°～280°；所述圆弧定齿刀的全弧长所对应的圆心角∠γ为270°～290°。
进一步的，所述圆弧动齿刀的刀齿齿高h1为10.2mm；所述圆弧定齿刀的刀齿齿高h2为13.5mm。
进一步的，所述圆弧动齿刀的弧内圆半径r1为18mm，所述圆弧动齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠β为44°；
进一步的，所述圆弧定齿刀弧内圆半径r2为16mm，所述圆弧定齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠δ为13.5°；所述圆弧定齿刀上相邻两刀齿间距所对应的圆心角∠η为15.5°。
进一步的，所述圆弧动齿刀相对所述圆弧定齿刀做周期性往复转动，其周期性往复转动的速度为每分钟900个往复周期。
本发明与现有技术相比的有益效果：
(1)本发明通过将驱动电机与采桑机分开设计，通过软轴进行动力传送，显著降低采桑机自身重量。在使用时，采桑人员可以通过背住驱动电机的方式进行采桑。同时对桑叶结合采用柔性的收集袋的收集方式，在工作时，桑叶被收入收集袋内，收集袋在作业过程可一直置于地面，解决因为不断收集桑叶采桑机重量不断增加而影响工作效率的问题。通过采用上述技术，实现了采桑机的轻量化，有效解决当前采桑人员采桑几分钟就容易因为采桑机质量太重而出现手累、手麻，导致时不时被迫间断式休息，严重影响工作效率的问题，本发明能显著提高采桑作业的工作效率，使用效果好。
(2)本发明通过对上述关键参数的调整，实现圆弧动齿刀刀齿与圆弧定齿刀刀齿各参数的最佳配比，尤其是在进行切割桑叶时，圆弧定齿刀相邻两刀齿设定的间距，两种刀齿的宽度、高度(同时确定了其刀齿刃部的倾斜度)，并结合其相对往复转动速度，在手持便捷式采桑机的一般正常使用下，能有效对桑叶进行快速切割，确保切割顺畅且不易被叶皮卡顿。而现有技术因为圆弧定齿刀相邻两刀齿设定的间距过宽或过窄，圆弧动齿刀相对往复转动速度过快或过慢以及刀齿刃部的倾斜度不佳等情况，在操作人员使用采桑机从桑枝自下向上快速采枝时，容易出现桑叶叶柄无法准确被刀齿切割到或切割不全而导致切不断以及叶柄的树皮切不断的情况，容易出现卡顿，影响采桑效果，甚至出现机械故障。
(3)本发明的采桑机基于其实现了采桑机的轻量化以及割叶的高效率，有效解决了目前采桑机因其重量、效率等问题难以被消费者接收，无法在采桑业进行顺利推广的难题。
附图说明
图1是本发明圆弧动齿刀的俯视图；
图2是本发明圆弧动齿刀的纵切结构示意图；
图3是本发明圆弧定齿刀的俯视图；
图4是本发明圆弧定齿刀的纵切结构示意图；
图5是本发明割叶部件的爆炸结构示意图；
图6是本发明割叶部件的组合结构示意图；
图7是本发明割叶部件的装配结构示意图；
图8是本发明采桑机装配收集袋、软轴和驱动电机后的结构示意图。
具体实施方式
具体实施例1
如图1～8所示，一种轻便式高效手持采桑机，包括割叶部件、驱动组件、外壳体；所述割叶部件，包括圆弧动齿刀5、圆弧定齿刀1、圆弧防磨片7和圆管支撑套9，所述圆弧动齿刀5套到所述圆弧定齿刀1上，所述圆弧防磨片7套在所述圆弧动齿刀5上；所述圆弧定齿刀1的底面左侧开设有滑动槽3，所述滑动槽3呈弧形，本实施例在所述圆弧动齿刀5对应所述滑动槽3开设有销轴槽10，相应的还设有销轴8，所述销轴8插入所述销轴槽10紧固，所述销轴8穿过所述滑动槽3并与动力输出轴杆连接，对所述圆弧动齿刀5提供往复转动动力。如图6、7所示，本发明通过螺栓依次穿过所述圆弧防磨片7设有的固定孔、圆管支撑套9以及所述圆弧定齿刀1设有的固定孔4，而将本割叶部件的各个零部件进行稳固组合，以便固定到采桑机机体面板13上，本结构能有效降低整体割叶部件尤其是圆弧动齿刀5快速往复转动而产生的振动，振动越小则更有利于实现高效的切割。所述驱动组件包括驱动电机18、驱动齿轮12、动刀连杆19、软轴14；所述销轴8通过所述动刀连杆19与所述驱动齿轮12连接，实现所述圆弧动齿刀5往复运动；所述驱动齿轮12通过连接所述软轴14的端部11而接受所述驱动电机18的扭矩。
所述外壳体15本体上开设有若干减重孔15-1，减重孔15-1有效降低整机重量；同时还设有把手16，所述把手16上部设有开关21，同时，为了减轻整机重量，还将采桑机的电池20进行外置，电池20通过连接驱动电机18，并通过开关21控制驱动电机18开关。在使用时，需要将电池20背在背上。
所述外壳体15下端的出叶口处可拆卸结合有柔性的长度在1.8m左右的收集袋17；所述收集袋17上端为进料口，其下端开设有出料口，所述出料口采用拉绳束口，便于卸料。
本实施例中，所述圆弧动齿刀5的弧内圆半径r1为13mm，所述圆弧动齿刀5的全弧长所对应的圆心角∠α为250°，并沿圆弧垂直设有若干刀齿6；每片所述刀齿6为弧形刀齿，每片所占据的弧长所对应的圆心角∠β为40，其齿高h1为8mm。所述圆弧定齿刀1上沿圆弧垂直也设有若干刀齿2，所述圆弧定齿刀1弧内圆半径r2为10mm，所述圆弧定齿刀1的全弧长所对应的圆心角∠γ为270°，每片所述刀齿2占据的弧长所对应的圆心角∠δ为8°；相邻两刀齿2间距弧长所对应的圆心角∠η为10°，所述刀齿2的齿高h2为10mm。同时，为提高切割效果，经过试验证明，所述刀齿2顶部较所述刀齿6顶部高出2mm时，能提高对桑叶叶柄的切割效果。本实施例中，所述圆弧动齿刀5相对所述圆弧定齿刀1做周期性往复转动，其周期性往复转动的速度为每分钟700个往复周期。
具体实施例2
本实施例中，所述圆弧动齿刀5的弧内圆半径r1为18mm，所述圆弧动齿刀5的全弧长所对应的圆心角∠α为264.8°，并沿圆弧垂直设有若干刀齿6；每片所述刀齿6为弧形刀齿，每片所占据的弧长所对应的圆心角∠β为44°，其齿高h1为10.2mm。所述圆弧定齿刀1上沿圆弧垂直也设有若干刀齿2，所述圆弧定齿刀1弧内圆半径r2为16mm，所述圆弧定齿刀1的全弧长所对应的圆心角∠γ为285.5°，每片所述刀齿2占据的弧长所对应的圆心角∠δ为13.5°；相邻两刀齿2间距弧长所对应的圆心角∠η为15.5°，所述刀齿2的齿高h2为13.5mm。同时，为提高切割效果，经过试验证明，所述刀齿2顶部较所述刀齿6顶部高出2.9mm时，能显著提高对桑叶叶柄的切割效果。本实施例中，所述圆弧动齿刀5相对所述圆弧定齿刀1做周期性往复转动，其周期性往复转动的速度为每分钟900个往复周期。除上述，本实施例其它技术特征与实施例1相同。
具体实施例3
本实施例中，所述圆弧动齿刀5的弧内圆半径r1为28mm，所述圆弧动齿刀5的全弧长所对应的圆心角∠α为280°，并沿圆弧垂直设有若干刀齿6；每片所述刀齿6为弧形刀齿，每片所占据的弧长所对应的圆心角∠β为48°，其齿高h1为14mm。所述圆弧定齿刀1上沿圆弧垂直也设有若干刀齿2，所述圆弧定齿刀1弧内圆半径r2为25mm，所述圆弧定齿刀1的全弧长所对应的圆心角∠γ为290°，每片所述刀齿2占据的弧长所对应的圆心角∠δ为16°；相邻两刀齿2间距弧长所对应的圆心角∠η为20°，所述刀齿2的齿高h2为18mm。同时，为提高切割效果，经过试验证明，所述刀齿2顶部较所述刀齿6顶部高出4mm时，能提高对桑叶叶柄的切割效果。本实施例中，所述圆弧动齿刀5相对所述圆弧定齿刀1做周期性往复转动，其周期性往复转动的速度为每分钟1000个往复周期。除上述，本实施例其它技术特征与实施例1相同。
在本申请前通过无数次试验的调整，重点是对刀齿2和刀齿6刃部倾斜度以及刀齿2间距、高度及与刀齿6的比例，以及配合圆弧动齿刀5的相对往复转动速度上的匹配调整，最终确定了本发明使用的上述匹配的参数范围；并通过结合本发明整体切割部件的结构设计，最终实现显著降低割叶部件的故障率，显著提高切割效果，对桑叶叶柄切割刀口整齐，很少出现有树皮切不断的情况，整体切割速度快、效率高。
在使用本发明时，首先采桑员将电池、驱动电机背在背上，通过软轴驱动采桑机作业，显著降低了采桑机本身的重量，然后手持采桑机把手，进行采桑作业，切割后的桑叶被收集入收集袋，收集袋因为一直接触地面，并受地面支撑，因此即使采桑较长时间收集的桑叶重量也不用采桑员支撑，十分省力；本采桑机不仅能够显著降低了采桑机自身的重量，同时随着采桑时间的持续桑叶重量不断增加但并不影响手持重量，有效降低采桑员的劳作力，采桑员持续作业较长时间手臂也不会酸累，显著提升采桑作业效率，使用效果好。
Claims (10)
1.一种轻便式高效手持采桑机，包括割叶部件、驱动组件、外壳体；所述割叶部件，包括圆弧动齿刀、圆弧定齿刀，所述圆弧动齿刀和所述圆弧定齿刀的上部沿圆弧各垂直分布有动刀刀齿和定刀刀齿，所述圆弧动齿刀套在所述圆弧定齿刀上；所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮，其特征在于：所述割叶部件还包括圆弧防磨片，所述圆弧防磨片套在所述圆弧动齿刀上；所述圆弧定齿刀的底面左侧开设有滑动槽，所述滑动槽呈弧形；所述圆弧动齿刀对应所述滑动槽结合有销轴；所述销轴匹配所述滑动槽，穿过所述滑动槽分布，并可在所述滑动槽内往复运动；所述驱动组件还包括动刀连杆、软轴；所述销轴通过所述动刀连杆与所述驱动齿轮连接，实现所述圆弧动齿刀往复运动；所述驱动齿轮通过所述软轴连接所述驱动电机提供扭矩。
2.根据权利要求1所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在：所述外壳体下端的出叶口处可拆卸结合有柔性的收集袋；所述收集袋上端为进料口，其下端开设有出料口，所述出料口为拉绳束口。
3.根据权利要求1所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在：所述圆弧动齿刀的弧内圆半径r1为13～28mm，所述圆弧动齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠β为40°～48°；所述圆弧定齿刀弧内圆半径r2为10～25mm，所述圆弧定齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠δ为8°～16°；所述圆弧定齿刀上相邻两刀齿间距所对应的圆心角∠η为10°～20°；所述圆弧动齿刀的刀齿齿高h1为8～14mm；所述圆弧定齿刀的刀齿齿高h2为10～18mm。
4.根据权利要求3所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在：所述圆弧定齿刀的刀齿顶部较所述圆弧动齿刀的刀齿顶部高出2～4mm。
5.根据权利要求4所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在于：所述圆弧动齿刀相对所述圆弧定齿刀做周期性往复转动，其周期性往复转动的速度为每分钟700～1000个往复周期。
6.根据权利要求3或5所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在于：所述圆弧动齿刀的全弧长所对应的圆心角∠α为250°～280°；所述圆弧定齿刀的全弧长所对应的圆心角∠γ为270°～290°。
7.根据权利要求6所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在于：所述圆弧动齿刀的刀齿齿高h1为10.2mm；所述圆弧定齿刀的刀齿齿高h2为13.5mm。
8.根据权利要求7所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在于：所述圆弧动齿刀的弧内圆半径r1为18mm，所述圆弧动齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠β为44°。
9.根据权利要求8所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在于：所述圆弧定齿刀弧内圆半径r2为16mm，所述圆弧定齿刀上每片刀齿占据的弧长所对应的圆心角∠δ为13.5°；所述圆弧定齿刀上相邻两刀齿间距所对应的圆心角∠η为15.5°。
10.根据权利要求9所述的一种轻便式高效手持采桑机，其特征在于：所述圆弧动齿刀相对所述圆弧定齿刀做周期性往复转动，其周期性往复转动的速度为每分钟900个往复周期。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A lightweight and efficient handheld mulberry picking machine Granted publication date: 20230829 Pledgee: China Minsheng Bank Co.,Ltd. Liuzhou Branch Pledgor: LIUZHOU JINYUAN MACHINERY MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: Y2024980004661 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20230829 Pledgee: China Minsheng Bank Co.,Ltd. Liuzhou Branch Pledgor: LIUZHOU JINYUAN MACHINERY MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: Y2024980004661 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A lightweight and efficient handheld mulberry picking machine Granted publication date: 20230829 Pledgee: China Minsheng Bank Co.,Ltd. Liuzhou Branch Pledgor: LIUZHOU JINYUAN MACHINERY MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: Y2024980011336 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |