CN112021002B - 一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，这种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮用于一种荞麦拨禾装置的机械控制系统当中。根据荞麦作物特有的倒伏特性设计出了独特精确的拨禾运动轨迹，为与荞麦拨禾装置所需的运动轨迹与角度相对应，设计了新型盘状凸轮结构，其外观形状为一圆盘形，两个不同轨迹的盘状凸轮分别位于圆形盘面的两侧面，分别为位置控制盘状凸轮与角度控制盘状凸轮，并且以圆形盘面中心为盘状凸轮的回转中心。这种双面结构的盘状凸轮固定于机架安装，能够使从动件推杆在其表面连续转动，通过推杆同步控制弹齿的运动轨迹和角度，将难以收割的倒伏荞麦从地面上扶起，使得荞麦收获中的损失减少，极大提升收获效率。

Description

一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮
技术领域
本发明涉及农业收获领域，具体涉及一种荞麦收获机拨禾装置上的双面盘状凸轮。
背景技术
荞麦茎秆柔软易倒伏，倒伏不仅影响作物结实的质量，也会严重影响收获机械的收获效率，为解决荞麦收获中倒伏造成机械收获难的问题，迫切需要一种适合荞麦植株特性，又能够提高收获机扶禾能力的拨禾装置控制系统的核心新凸轮。相较普通拨禾轮和偏心式拨禾轮，核心新凸轮结构要能根据荞麦植株的弯曲与倒伏特性及机械运动原理，实现预定的运动轨迹。对拨禾杆与弹齿的角度与路径变化进行有效控制，能精确的使弹齿插入倒伏的苦荞麦交叉的枝叶之间，并通过拨禾轮的运动轨迹将倒伏在地面上的苦荞麦作物尖端扶起至割台以上，从而极大提高荞麦作物机械化收获质量和收获效率。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种能进行精确有效同步控制的双面盘状凸轮。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，包括分别设于圆形盘面两端的位置控制盘状凸轮，角度控制盘状凸轮及加强固定组件结构，具体包括防尘边缘结构，圆形基座盘面结构，位置控制盘状凸轮及角度控制盘状凸轮，加强筋，类花键周向固定结构；其特征在于，圆形基座盘面的两侧分别有两个以圆形基座盘面的圆心为回转中心的盘状凸轮槽口；有偶数组数量的加强筋沿盘面均布在圆形基座盘面的两侧，且圆形基座盘面的边缘有用于防尘的薄壁边缘，在圆形基座盘面中心的类花键结构用于与机架固定连接。
优选地，弹齿的角度与位置控制由弹齿与拨禾板连结点所构成的圆周曲线和凸轮推杆末端与弹齿连接点所构成的闭合曲线共同实现。位置控制盘状凸轮与角度控制盘状凸轮通过推杆分别实现预定的轨迹线。
优选地，位置控制盘状凸轮是用来控制弹齿运动轨迹的关键装置。根据推杆长度即可从位置控制曲线上反向推出位置控制盘状凸轮的理论轮廓线，即滚子中心轨迹，通过位置控制盘状凸轮的理论轮廓线向内偏移一个滚子半径即可得到位置控制盘状凸轮的实际轮廓线，轮廓曲线支持滚子的持续接触与滚动。
优选地，作为收获机械能扶起倒伏作物的重要装置弹齿，要实现对倒伏作物的扶禾，除了对拨禾板的位置进行控制之外，还需要能够对弹齿的角度进行控制。本发明中，用来控制弹齿角的方式是通过控制弹齿上两点在某一时刻的位置来控制的。而这两点位置的控制则是通过盘状凸轮的轮廓线的变化来实现的，即弹齿的位置及角度变化是盘状凸轮轮廓线的合成。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，作为新型拨禾装置技术路线核心的角度与位置控制双面盘状凸轮结构，能实现对弹齿精确有效的控制及对推杆的同步控制，使新型拨禾装置的运动规律完全符合倒伏荞麦的扶禾与拨禾功能的要求。
附图说明
图1是本发明一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮的结构示意图。
图2是本发明一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮的拨禾装置运动原理图。
图3是本发明一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮的位置控制盘状凸轮的设计计算示意图。
图4是本发明一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮的位置控制盘状凸轮槽口轮廓线。
图5是本发明一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮的角度控制盘状凸轮槽口轮廓线。
附图标记说明：1、防尘边缘；2、圆形基座盘面；3、位置控制盘状凸轮；4、角度控制盘状凸轮；5、加强筋；6、类花键周向固定结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作一步的详细说明：
如图1至图5所示，本发明一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，所述圆形基座盘面2为所述双面盘状凸轮的基础，所述位置控制盘状凸轮3与角度控制盘状凸轮4分别位于所述圆形基座盘面2的两侧，且所述位置控制盘状凸轮3、角度控制盘状凸轮4的回转中心与所述圆形基座盘面2的圆心重合。在所述圆形基座盘面2圆心中心位置上存在用于与机架固定连接的所述类花键周向固定结构6。在所述位置控制盘状凸轮3、角度控制盘状凸轮4槽口以外的所述圆形基座盘面2上存在所述加强筋5，为整个双面盘状凸轮提供一定的刚度支撑。
只要使双面盘状凸轮的推杆保持在所述圆形基座盘面2的半径方向上，即推杆指向所述位置控制盘状凸轮3、角度控制盘状凸轮4的回转中心和圆形基座盘面2的圆心，就可以通过所述位置控制盘状凸轮3、角度控制盘状凸轮 4的槽内轮廓线相对于回转中心，即所述圆形基座盘面2的圆心的距离来精确的控制推杆相对于圆心的上下运动，即控制了推杆末端连线的角度，且这种控制是同步的，通过推杆在位置与角度控制双面盘状凸轮表面连续转动，从而精确控制弹齿的运动轨迹和角度。
弹齿的角度与位置控制由弹齿与拨禾板连结点所构成的圆周曲线和盘状凸轮推杆末端与弹齿连接点所构成的闭合曲线共同实现。如图2的运动原理图实现对拨禾装置角度与运动轨迹的控制。其中，推杆LA、L’B始终保持指向回转中心O点。另外，用来共同控制弹齿角度与运动轨迹的曲线为位置控制曲线与角度控制曲线，即为位置控制盘状凸轮与角度控制盘状凸轮通过推杆分别在A、B点实现的轨迹线。
用来控制弹齿运动轨迹的关键装置是位置控制盘状凸轮，根据推杆长度即可从位置控制曲线上反向推导得出位置控制盘状凸轮的理论轮廓线，即滚子中心轨迹。如图3所示，设凸轮理论轮廓线上的一点Mn的坐标为(xn,yn)，其对应中心点的角度为α，对应位置控制曲线上的点为Nn。如图4所示，位置控制盘状凸轮的理论轮廓线通过该曲线向内偏移一个滚子半径即可得到位置控制盘状凸轮的实际轮廓线。
要实现对倒伏荞麦作物的扶禾，除了对拨禾板的位置进行控制之外，还需要对弹齿的角度进行控制。如图5所示，本发明用来控制弹齿角的方式是通过控制弹齿上两点在某一时刻的位置来实现的。而这两点位置的控制则是通过盘状凸轮的轮廓线的变化来实现，即弹齿的位置及角度变化是盘状凸轮轮廓线的合成，轮廓曲线能够支持滚子的持续接触与滚动。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，其特征在于：
包括分别设于圆形盘面两端的位置控制盘状凸轮，角度控制盘状凸轮及加强固定组件结构，具体包括防尘边缘(1)，圆形基座盘面(2)，位置控制盘状凸轮(3)，角度控制盘状凸轮(4)，加强筋(5)，类花键周向固定结构(6)，推杆，弹齿连杆；
双面盘状凸轮的基座为一圆形基座盘面(2)，圆形基座盘面(2)的两个面上分别有两个盘状凸轮，分别是所述位置控制盘状凸轮(3)，角度控制盘状凸轮(4)，这两个凸轮的回转中心一致且与圆形基座盘面(2)的圆心重合；所述位置控制盘状凸轮(3)与角度控制盘状凸轮(4)分别位于所述圆形基座盘面(2)的两侧；所述推杆包括角度控制凸轮推杆和位置控制凸轮推杆，所述角度控制凸轮推杆远离凸轮的一侧铰接在弹齿连杆靠近端点位置，所述位置控制凸轮推杆远离凸轮的一侧铰接在弹齿连杆上，所述位置控制凸轮推杆和所述角度控制凸轮推杆分别指向所述位置控制盘状凸轮(3)、角度控制盘状凸轮(4)的回转中心和圆形基座盘面(2)的圆心。
2.根据权利要求1所述的一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，其特征在于：
圆形基座盘面(2)的中心位置有一类花键连接结构，用于周向固定。
3.根据权利要求1所述的一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，其特征在于：
圆形基座盘面(2)的边缘存在薄壁状防尘边缘。
4.根据权利要求1所述的一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，其特征在于：
位置控制盘状凸轮(3)的槽内轮廓线，该轮廓线用相对于圆形基座盘面(2)的圆心的变径距离来精确控制所述角度控制凸轮推杆和所述位置控制凸轮推杆相对于圆形基座盘面(2)圆心的上下运动，通过所述角度控制凸轮推杆和所述位置控制凸轮推杆在位置盘状凸轮表面的连续转动，精确控制弹齿的运动轨迹。
5.根据权利要求1所述的一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，其特征在于：
角度控制盘状凸轮(4)的槽内轮廓线，通过所述角度控制凸轮推杆在角度盘状凸轮表面的连续转动，能精确控制弹齿的运动角度。
6.根据权利要求1所述的一种用于荞麦拨禾装置的双面盘状凸轮，其特征在于：
位置控制盘状凸轮(3)与角度控制盘状凸轮(4)的槽内轮廓线，该轮廓线通过位置控制凸轮推杆和所述角度控制凸轮推杆在位置与角度双面盘状凸轮表面的同步连续转动，能同步精确控制弹齿的运动轨迹和角度。
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