CN202617712U - 一种玉米仿生摘穗装置 - Google Patents
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Abstract
一种玉米仿生摘穗装置涉及一种适用于安装在玉米收获机上的玉米摘穗装置。本实用新型包括机架(4)、夹持输送机构和摘穗机构，所述的机架(4)与收获机械的机架固定连接，并且与地面成前低后高的倾斜状态左右对称配置；所述的夹持输送机构由平行设置于机架(4)上方的一对紧邻的夹持输送带(3)和设置在夹持输送带(3)前端的一对向两侧扩展的闭环扶禾引导带(7)构成；所述的摘穗机构由设置于机架(4)下方与机架(4)斜交的前端高后端低的一对摘穗辊(13)构成，该一对摘穗辊(13)之间的间隙与所述一对夹持输送带(3)之间的间隙处在同一个垂面上；本实用新型模仿人工摘玉米穗的弯曲折断原理，可以从根本上解决现有拉伸挤压方法造成的玉米损伤。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于安装在玉米收获机上的玉米摘穗装置。
背景技术
摘穗装置是玉米收获机的关键工作部件，目前按工作原理可分为辊式和板式两种。板式摘穗装置属于被动型摘穗，是通过摘穗板卡住玉米果穗的根部，由拉茎辊强行将玉米茎秆拉断以实现摘穗的目的。该装置容易造成断茎、堵塞的问题。辊式的工作原理是靠摘穗辊对玉米茎秆和果穗的拉伸与挤压作用完成摘穗作业。现有辊式摘穗装置中，大多数摘穗辊采用表面附加螺旋凸棱的结构，对果穗根部产生挤压和揉搓的作用力，极易啃伤玉米穗，无法根本上解决摘穗辊对玉米穗的挤压与啃伤作用。要想解决这一难题，有必要探寻新原理和新装置。
研究发现，人工进行玉米摘穗采用的是使果穗弯曲折断，并且由于人手的特殊材料构成，对玉米果穗的挤压力很小，不会产生损伤玉米现象，成为玉米摘穗新方法及装置仿生研究的基础。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种改进的玉米仿生摘穗装置，以克服现有技术存在的缺点。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：借助于仿生学研究的成果，着眼于摘穗方法的创新，通过模仿人工摘玉米穗工作原理，设计出的与玉米收获机机架相连接的玉米仿生摘穗装置。
结合附图，说明如下：
一种玉米仿生摘穗装置，包括机架、夹持输送机构和摘穗机构，所述的机架4与收获机械的机架固定连接，并且与地面成前低后高的倾斜状态左右对称配置；所述的夹持输送机构由平行设置于机架4上方的一对紧邻的夹持输送带3和设置在夹持输送带3前端的一对向两侧扩展的闭环扶禾引导带7构成；所述的摘穗机构由设置于机架4下方与机架4斜交的前端高后端低的一对摘穗辊13构成，该一对摘穗辊13之间的间隙与所述一对夹持输送带3之间的间隙处在同一个垂面上；
所述的每条夹持输送带3后端的主动带轮2分别固连在设置于机架4后端上的两个动力输入轴1的上端，每条夹持输送带3前端的从动带轮5分别设置在固连于机架4前端的 输送带中间轴11上；所述的每条扶禾引导带7的扶禾引导驱动轮6分别与夹持输送带3的从动带轮5同轴相连接，扶禾引导从动轮10设置在连接板8一端上的支撑轴9上，连接板8的另一端固连在所述的输送带中间轴11上；
所述的每根摘穗辊13的后端固设有齿轮16，分别通过传动机构与所述的两个动力输入轴1驱动连接。
所述的摘穗辊13的表面上设有互为反向分布的螺旋凸棱3b，其芯部3a采用刚体材料、螺旋凸棱3b采用柔性材料制作。
所述的每根摘穗辊13的前、后端分别通过摘穗辊前端轴承座12和摘穗辊后端轴承座15及支撑杆14连接在机架4的下方。
所述的一对摘穗辊13之间的间隙前端小后端大。
所述的驱动连接摘穗辊13的传动机构包括：固设在所述动力输入轴1下端的主动链轮24、通过机架4设置在摘穗辊中间轴21上的从动链轮22、环绕在主动链轮24和从动链轮22上的链条23、与所述摘穗辊13后端的齿轮16相啮合的主动齿轮17、两端分别通过万向节20、18与摘穗辊中间轴21和主动齿轮17驱动连接的连接杆19。
所述的一对紧邻的夹持输送带3的运转方式是相贴邻的两个带面由所述输送带的前端向后端同向同速移动；所述的一对摘穗辊13的运转方式是互为正、逆时针方向旋转。
在所述的扶禾引导带7的表面上设有拨齿。
在所述的一对紧邻的夹持输送带3中的一条夹持输送带内侧通过安装在机架4上的张紧轮支架31和张紧弹簧30设置的数个张紧轮29；另一条夹持输送带内侧通过安装在机架4上的支持轮支架25设置的数个支持轮26。
利用本实用新型玉米摘穗装置进行玉米摘穗的方法，包括以下步骤：
1)由扶禾引导带引导玉米植株进入夹持输送带；
2)由夹持输送带夹持玉米植株，将割断后的玉米植株保持直立状态向后上方输送；
3)在夹持输送过程中将玉米植株从上端引入摘穗辊间隙，使玉米果穗处于摘穗辊的下方；
4)转动的摘穗辊从植株上端开始接触玉米穗，并对玉米穗施加侧向推力，使果穗产生弯曲折断脱离植株。
5)摘穗后的玉米秸秆被输送带送向后方，进行后续处理。
本实用新型的有益效果是：1)本实用新型模仿人工摘玉米穗的弯曲折断原理，可以从根本上解决现有拉伸挤压方法造成的玉米损伤；2)摘穗辊对玉米穗冲击力小，显著降低了对玉米穗各部位产生的挤压，可以减少玉米籽粒的损失，并且可以适用于青玉米穗的收获；3)摘穗辊之间的间隙大于玉米茎秆直径，不存在对玉米茎秆的挤压作用，可以获 得完整的玉米茎秆，也有利于玉米茎秆的综合利用；4)夹持输送带能够以高线速度运动，可以提高作业速度；5)作业过程不易产生堵塞现象。
附图说明
图1是摘穗装置结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是摘穗辊结构示意图；
图4是图3的A-A剖面视图。
图5是摘穗工作过程示意图；
图6是摘穗方法示意图；
图中：1.动力输入轴，2.主动带轮，3.夹持输送带，4.机架，5.从动带轮，6.扶禾引导驱动轮，7.扶禾引导带，8.连接板，9.支撑轴，10.扶禾引导从动轮，11.输送带中间轴，12.摘穗辊前端轴承座，13.摘穗辊，14.支撑杆，15.摘穗辊后端轴承座，16.摘穗辊后端上的齿轮，17.主动齿轮，18.摘穗辊后端轴上的万向节，19.连接杆，20.万向节，21.摘穗辊中间轴，22.从动链轮，23.链条，24.主动链轮，25.支持轮支架，26.支持轮，27.支持轮轴，28.张紧轮轴，29.张紧轮，30.张紧弹簧，31.张紧轮支架，32.张紧轮支架轴。
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本实用新型做进一步的详细描述。
参照图1、图2，一种玉米仿生摘穗装置，包括机架4、夹持输送机构和摘穗机构，所述的机架4与收获机械的机架固定连接，并且与地面成前低后高的倾斜状态左右对称配置；所述的夹持输送机构由平行设置于机架4上方的一对紧邻的夹持输送带3和设置在夹持输送带3前端的一对向两侧扩展的闭环扶禾引导带7构成；所述的摘穗机构由设置于机架4下方与机架4斜交的前端高后端低的一对摘穗辊13构成，该一对摘穗辊13之间的间隙与所述一对夹持输送带3之间的间隙处在同一个垂面上；
所述的每条夹持输送带3后端的主动带轮2分别固连在设置于机架4后端上的两个动力输入轴1的上端，每条夹持输送带3前端的从动带轮5分别设置在固连于机架4前端的输送带中间轴11上；所述的每条扶禾引导带7的扶禾引导驱动轮6分别与夹持输送带3的从动带轮5同轴相连接，扶禾引导从动轮10设置在连接板8一端上的支撑轴9上，连接板8的另一端固连在所述的输送带中间轴11上；
所述的每根摘穗辊13的后端固设有齿轮16，分别通过传动机构与所述的两个动力输入轴1驱动连接。
所述的每根摘穗辊13的前、后端分别通过摘穗辊前端轴承座12和摘穗辊后端轴承座 15及支撑杆14连接在机架4的下方。
所述的驱动连接摘穗辊13的传动机构包括：固设在所述动力输入轴1下端的主动链轮24、通过机架4设置在摘穗辊中间轴21上的从动链轮22、环绕在主动链轮24和从动链轮22上的链条23、与所述摘穗辊13后端的齿轮16相啮合的主动齿轮17、两端分别通过万向节20和18与摘穗辊中间轴21和主动齿轮17驱动连接的连接杆19。
参照图2，为有利于扶禾引导玉米植株进入夹持输送带3在所述的扶禾引导带7的表面上还设有拨齿。
为了增加夹持输送带3对玉米植株的夹持输送能力，在所述的一对紧邻的夹持输送带3中的一条输送带内侧通过安装在机架4上的张紧轮支架31和张紧弹簧30设置的数个张紧轮29；另一条输送带内侧通过安装在机架4上的支持轮支架25设置的数个支持轮26。并且确保处于夹持输送植株部分的输送带之间没有间隙。各张紧轮能绕各自回转轴转动，具有张紧力的张紧轮由弹簧提供张紧力，从而在工作过程中夹持输送带夹持玉米植株并使其保持直立状态向后上方输送。
参照图3、图4，所述的一对紧邻的夹持输送带3的运转方式是相贴邻的两个带面由所述夹持输送带的前端向后端同向同速移动；所述的一对摘穗辊13的运转方式是互为正、逆时针方向旋转，两辊间的轴间距呈前端小后端大。
所述的摘穗辊13的表面上设有互为反向分布的螺旋凸棱3b，其芯部3a采用刚体材料、螺旋凸棱3b采用柔性材料(如采用橡胶材料)制作。由此可以避免对玉米穗的损伤；摘穗辊13绕各自回转轴做相向转动，其动力传动可根据收获机的实际情况设计传动装置来实现一对摘穗辊13间保持一定的间隙δ，由于玉米植株是从茎秆比较细的上端被引入摘穗辊13间隙，并且随着向后上方输送，通过摘穗辊间隙的茎秆直径变大，而将间隙δ设计的前端小后端大。作为本实施例，参照图3和图4，摘穗辊13的主要参数取值如下：摘穗辊全长L1为0.95m，螺旋凸棱螺距L2为9.8cm，螺旋凸棱宽度L3为4cm，摘穗辊前端间隙L4为2.0cm，摘穗辊后端间隙L5为4.0cm，摘穗辊芯部直径d1为6.5cm，外径d2为11cm。
参照图5和图6，本实用新型摘穗机构进行摘穗的方法如下：1)由扶禾引导带引导玉米植株进入夹持输送带；2)由夹持输送带夹持玉米植株，将割断后的玉米植株保持直立状态向后上方输送；3)在夹持输送过程中将玉米植株从上端引入摘穗辊间隙，使玉米果穗处于摘穗辊的下方；4)转动的摘穗辊从植株上端开始接触玉米穗，并对玉米穗施加侧向推力，使果穗产生弯曲折断脱离植株。5)摘穗后的玉米秸秆被输送带送向后方，进行后续处理。
Claims (9)
1.一种玉米仿生摘穗装置，包括机架(4)、夹持输送机构和摘穗机构，其特征在于：所述的机架(4)与收获机械的机架固定连接，并且与地面成前低后高的倾斜状态左右对称配置；所述的夹持输送机构由平行设置于机架(4)上方的一对紧邻的夹持输送带(3)和设置在夹持输送带(3)前端的一对向两侧扩展的闭环扶禾引导带(7)构成；所述的摘穗机构由设置于机架(4)下方与机架(4)斜交的前端高后端低的一对摘穗辊(13)构成，该一对摘穗辊(13)之间的间隙与所述一对夹持输送带(3)之间的间隙处在同一个垂面上。
2.根据权利要求1所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于，所述的每条夹持输送带(3)后端的主动带轮(2)分别固连在设置于机架(4)后端上的两个动力输入轴(1)的上端，每条夹持输送带(3)前端的从动带轮(5)分别设置在固连于机架(4)前端的输送带中间轴(11)上；所述的每条扶禾引导带(7)的扶禾引导驱动轮(6)分别与夹持输送带(3)的从动带轮(5)同轴相连接，扶禾引导从动轮(10)设置在连接板(8)一端上的支撑轴(9)上，连接板(8)的另一端固连在所述的输送带中间轴(11)上；
所述的每根摘穗辊(13)的后端固设有齿轮(16)，分别通过传动机构与所述的两个动力输入轴(1)驱动连接。
3.根据权利要求1所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于，所述的摘穗辊(13)的表面上设有互为反向分布的螺旋凸棱(3b)，其芯部(3a)采用刚体材料、螺旋凸棱(3b)采用柔性材料制作。
4.根据权利要求1所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于，所述的每根摘穗辊(13)的前、后端分别通过摘穗辊前端轴承座(12)和摘穗辊后端轴承座(15)及支撑杆(14)连接在机架(4)的下方。
5.根据权利要求1所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于，所述的一对摘穗辊(13)之间的间隙前端小后端大。
6.根据权利要求2所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于，所述的驱动连接摘穗辊(13)的传动机构包括：固设在所述动力输入轴(1)下端的主动链轮(24)、通过机架(4)设置在摘穗辊中间轴(21)上的从动链轮(22)、环绕在主动链轮(24)和从动链轮(22)上的链条(23)、与所述摘穗辊(13)后端的齿轮(16)相啮合的主动齿轮(17)、两端分别通过万向节(20、18)与摘穗辊中间轴(21)和主动齿轮(17)驱动连接的连接杆(19)。
7.根据权利要求1所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于：所述的一对紧邻的夹持输送带(3)的运转方式是相贴邻的两个带面由所述夹持输送带的前端向后端同向同速移 动；所述的一对摘穗辊(13)的运转方式是互为正、逆时针方向旋转。
8.根据权利要求1所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于，在所述的扶禾引导带(7)的表面上设有拨齿。
9.根据权利要求1所述的玉米仿生摘穗装置，其特征在于：在所述的一对紧邻的夹持输送带(3)中的一条夹持输送带内侧通过安装在机架(4)上的张紧轮支架(31)和张紧弹簧(30)设置的数个张紧轮(29)；另一条夹持输送带内侧通过安装在机架(4)上的支持轮支架(25)设置的数个支持轮(26)。
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| CN103493646A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-08 | 山东理工大学 | 一种模仿人工掰穗的玉米摘穗机构 |
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