CN209345564U - 一种马铃薯挖掘铲专用试验台架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业机械领域，特别是涉及一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，包括机架焊合、上支臂焊合、铲架上支轴、螺纹拉杆套件铰轴、铲架焊合下铰轴、支撑轮装配、螺纹拉杆套件、铲架焊合、挖掘整铲、一类测力悬挂装配、角度调节刻度贴、斜拉杆焊合和角度指针，所述一类测力悬挂装配固定连接在机架焊合的前端；所述上支臂焊合套设在铲架上支轴上，铲架上支轴的两端分别连接在铲架焊合上端的两侧；本实用新型配备凹鼓型仿形轮具有限深稳定的作用，圆盘切刀部件具有消除侧向粘连的阻力影响的作用，铲架焊合调节和控制挖掘整铲的入土角方便、准确；对研究马铃薯挖掘装置的合理结构与配置及仿生挖掘铲在减粘脱附、减阻增效方面具有重要作用。

Description

一种马铃薯挖掘铲专用试验台架

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，特别是涉及一种马铃薯挖掘铲专用试验台架。

背景技术

马铃薯收获机是马铃薯种植生产过程中所使用的关键设备，随着近年来我国农机化事业的发展，目前该类机具的简易机型—马铃薯挖掘机的市场保有量较高，各种类型的挖掘机基本能满足马铃薯分段收获的使用要求，其工作原理和机器结构较多类似，基本结构大致由悬挂牵引机架、挖掘装置、土薯分离装置、薯杂分离装置、传动系统等组合而成，作业时由拖拉机悬挂或牵引，挖掘装置中的挖掘铲入土，随着拖拉机带动机器前行，含薯的垄作土壤被切挖掘起，通过铲面上升到分离筛上也有采用转笼式分离辊的，边升运边实现土与薯分离和薯与杂的分离，一般分离过程随土壤条件及收获物洁净要求的不同而呈1级、2级或多级配置，其中分离筛辊部分的转动由传动系统带动完成，动力源一般为拖拉机后动力输出轴，通过齿轮箱变速变向和链传动的方式实现升运与分离功能，经过分离后的收获物从最末一级分离装置上被卸下铺放在作业后的土壤上，从而完成了一个挖掘收获过程。纵观这一过程不难看出，拖拉机带动机器前行时含薯的垄作土壤被切挖掘起的过程，是造成拖拉机牵引功率消耗的主要因素，尤其对于粘重壤土以及因挖掘深度控制不当而造成的深挖犁底层时，因此而呈现的较大牵引阻力极大地增加了拖拉机的动力消耗，也影响了机器工作效率的提高，额外的阻力还对机器的可靠性造成了潜在的威胁，总之，对马铃薯收获机来说，挖掘装置部分的工作效果在整个收获过程中是个不容忽视的关键环节，而开展入土、挖掘、土壤适应性、挖深稳定性控制等方面的研究，对于解决粘重壤土条件下的减粘脱附、减阻增效问题、以及提高挖深稳定性方面的问题等具有重要意义。

马铃薯挖掘装置属于马铃薯收获机上的关键部件，其结构及工作原理直接影响整机的作业性能，尤其在粘重壤土条件下，要使其达到减粘脱附、减阻增效、以及挖深稳定的目的，须开展相关的试验研究工作。为此，依据近年开展的仿生挖掘技术的研究成果，通过专门的试验装置开展其在马铃薯挖掘收获方面的应用研究，以此获得试验对比数据，从中选择出较佳性能参数的挖掘铲，以共性技术的形式推广应用的需要的收获机上，解决现有机器该关键零部件性能方面所存在的问题。目前，单就挖掘装置为题开展的研究还不多见，这也造成了现有马铃薯收获挖掘类机械中的挖掘装置尤其是挖掘铲方面存在着结构雷同化、减粘脱附及减阻耐磨等性能粗放化，凸显设计与制造方面的诸多不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，通过在该试验台架上更换不同类型的铲子，在不同土壤条件下，通过改变铲子的入土角度和挖掘深度，对土壤实施切挖和通过作业，进行所受阻力的试验和测试对比，可获得同等土壤条件下最佳减阻效果的仿生挖掘铲的结构形式，进而将其作为共性技术应用到马铃薯收获机上，降低作业时的挖掘阻力，降低能耗，减少磨损，提高效率，达到节本增效的目的。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，包括机架焊合、上支臂焊合、铲架上支轴、螺纹拉杆套件铰轴、铲架焊合下铰轴、支撑轮装配、螺纹拉杆套件、铲架焊合、挖掘整铲、一类测力悬挂装配、角度调节刻度贴、斜拉杆焊合和角度指针，所述一类测力悬挂装配固定连接在机架焊合的前端；所述上支臂焊合套设在铲架上支轴上，铲架上支轴的两端分别连接在铲架焊合上端的两侧，铲架焊合下端的两侧分别通过一个铲架焊合下铰轴转动连接在机架后端的两侧；所述挖掘整铲的两端固定连接在铲架焊合内侧的下端；所述螺纹拉杆套件的前端通过螺纹拉杆套件铰轴连接在上支臂焊合上，螺纹拉杆套件的后端铰接连接在机架焊合上；所述角度指针固定连接在上支臂焊合上；所述角度调节刻度贴固定连接在机架焊合上，所述角度指针的移动端朝向角度调节刻度贴的刻度设置；所述斜拉杆焊合的前端连接在一类测力悬挂装配上，斜拉杆焊合的后端连接在机架焊合的后端；所述支撑轮装配设有两个，两个支撑轮装配的上端分别连接在机架焊合后端的两侧。

所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括活动横梁焊合和圆盘切刀部件；所述活动横梁焊合固定连接在机架焊合内侧的中端；所述圆盘切刀部件设有两个，两个圆盘切刀部件的上端对称固定连接在活动横梁焊合上。

两个圆盘切刀部件分别位于铲架焊合的两个侧板的正前方。

所述机架焊合中端的两侧分别设有上下多组相对设置的安装孔；所述活动横梁焊合的两端分别通过螺栓连接在机架焊合中端两侧相对设置的安装孔内。

所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括凹鼓型仿形轮；所述凹鼓型仿形轮的上端固定连接在活动横梁焊合上，凹鼓型仿形轮位于两个圆盘切刀部件。

所述凹鼓型仿形轮纵向对称中心面与铲架焊合纵向对称中心面重合。

所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括一类悬挂测力传感器和上悬挂销；所述上悬挂销连接在一类测力悬挂装配上；所述一类悬挂测力传感器连接在一类测力悬挂装配的下悬挂销上。

所述螺纹拉杆套件包括拉杆左右旋螺母焊合和左右旋螺纹拉杆；所述左右旋螺纹拉杆的两端分别通过螺纹连接在一个拉杆左右旋螺母焊合内；一个拉杆左右旋螺母焊合通过螺纹拉杆套件铰轴连接在上支臂焊合上，另一个拉杆左右旋螺母焊合铰接连接在机架焊合上。

所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括支撑轮升降丝杠，支撑轮升降丝杠设有两个，两个支撑轮升降丝杠的上端转动连接在机架焊合的后端，两个支撑轮升降丝杠的下端分别通过螺纹连接在一个支撑轮装配上，两个支撑轮装配的上端滑动配合连接在机架焊合后端的两侧。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，可以通过在该试验台架上更换不同类型的铲子，在不同土壤条件下，通过改变铲子的入土角度和挖掘深度，对土壤实施切挖和通过作业，进行所受阻力的试验和测试对比，可获得同等土壤条件下最佳减阻效果的仿生挖掘铲的结构形式，进而将其作为共性技术应用到马铃薯收获机上，降低作业时的挖掘阻力，降低能耗，减少磨损，提高效率，达到节本增效的目的。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型可以测定挖掘装置中更换不同类型的铲子入土作业时的阻力，而现有收获机挖掘装置部分在拆下铲子后上方的分离筛辊后，剩下的挖掘铲在单独进行切挖土壤时，受结构限制，不能让铲架随铲子一起变角度，会产生额外阻力，无法真实反映纯挖掘阻力。本试验台架考虑到挖掘装置测力试验时的不同工况和动力源配置，既可适用于实验室内人工模拟土壤状态下以土槽车为动力源的情况，也可在室外田间实际作业情况下为拖拉机配套，从而保证试验的连续性，田间室内均可不受天气影响，和试验的广泛性即影响因素的不同设定，即通用性好。

本实用新型的试验台架的结构设计构思新颖巧妙，挖掘装置配备凹鼓型仿形轮具有限深稳定的作用，圆盘切刀部件具有消除侧向粘连的阻力影响的作用，铲架焊合调节和控制挖掘整铲的入土角方便、准确，从结构上限定了切挖土壤的范围，使得切挖和通过土壤时的阻力与铲型具有直接和纯粹的关系，从中获得的试验数据对比性强，试验结论准确可靠、科学合理，因此，本实用新型的试验台架对研究马铃薯挖掘装置的合理结构与配置及仿生挖掘铲在减粘脱附、减阻增效方面具有重要作用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主视图；

图2是本实用新型的整体结构俯视图；

图3是本实用新型的整体结构侧视图；

图4是本实用新型内部机架焊合的主视图；

图5是本实用新型内部机架焊合的俯视图；

图6是本实用新型内部机架焊合的侧视图；

图7是本实用新型内部活动横梁焊合的俯视图；

图8是本实用新型内部上支臂焊合的俯视图；

图9是本实用新型内部上支臂焊合的主视图；

图10是本实用新型内部螺纹拉杆套件的主视图；

图11是本实用新型内部铲架焊合的主视图；

图12是本实用新型内部铲架焊合的俯视图；

图13是本实用新型内部挖掘整铲的俯视图；

图14是本实用新型内部挖掘整铲的侧视图；

图15是本实用新型内部圆盘切刀部件的主视图；

图16是本实用新型内部圆盘切刀部件的俯视图；

图17是本实用新型内部凹鼓型仿形轮的主视图；

图18是本实用新型内部凹鼓型仿形轮的侧视图；

图19是本实用新型内部凹鼓型仿形轮的俯视图；

图20是本实用新型内部一类测力悬挂装配的主视图；

图21是本实用新型内部一类测力悬挂装配的侧视图；

图22是本实用新型内部一类测力悬挂装配的俯视图；

图23是本实用新型内部角度调节刻度贴的结构示意图。

图中：一类悬挂测力传感器1；上悬挂销2；机架焊合3；活动横梁焊合4；上支臂焊合5；铲架上支轴6；螺纹拉杆套件铰轴7；铲架焊合下铰轴8；支撑轮升降丝杠9；支撑轮装配10；拉杆左右旋螺母焊合11；左右旋螺纹拉杆12；铲架焊合13；挖掘整铲14；圆盘切刀部件15；凹鼓型仿形轮16；一类测力悬挂装配17；角度调节刻度贴18。

具体实施方式

下面结合附图1-23对本实用新型作进一步详细说明。

具体实施方式一：

如图1-23所示，一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，包括机架焊合3、上支臂焊合5、铲架上支轴6、螺纹拉杆套件铰轴7、铲架焊合下铰轴8、支撑轮装配10、螺纹拉杆套件、铲架焊合13、挖掘整铲14、一类测力悬挂装配17、角度调节刻度贴18、斜拉杆焊合19和角度指针，所述一类测力悬挂装配17固定连接在机架焊合3的前端；所述上支臂焊合5套设在铲架上支轴6上，铲架上支轴6的两端分别连接在铲架焊合13上端的两侧，铲架焊合13下端的两侧分别通过一个铲架焊合下铰轴8转动连接在机架后端的两侧；所述挖掘整铲14的两端固定连接在铲架焊合13内侧的下端；所述螺纹拉杆套件的前端通过螺纹拉杆套件铰轴7连接在上支臂焊合5上，螺纹拉杆套件的后端铰接连接在机架焊合3上；所述角度指针固定连接在上支臂焊合5上；所述角度调节刻度贴18固定连接在机架焊合3上，所述角度指针的移动端朝向角度调节刻度贴18的刻度设置；所述斜拉杆焊合19的前端连接在一类测力悬挂装配17上，斜拉杆焊合19的后端连接在机架焊合3的后端；所述支撑轮装配10设有两个，两个支撑轮装配10的上端分别连接在机架焊合3后端的两侧。所述铲架焊合13内侧安装的挖掘整铲14还可以根据实际情况进行更换，并不限于图13和图14中的铲体结构。

本实用新型的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，它不同于普通收获机上的挖掘装置部分的结构，而是在该试验台架的机架焊合3上设置可调节挖掘角度及在上面安装不同挖掘整铲14的铲架焊合13部件，其挖掘角度的调节是靠铲架焊合13绕铲架焊合下铰轴8旋转实现的，挖掘角度的固定靠两组螺纹拉杆套件的长度保证；设置可使机架焊合3纵垂面垂直受力平衡的支撑轮装配10；所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架上还设置了斜拉杆焊合19，斜拉杆焊合19的前端连接在一类测力悬挂装配17上，斜拉杆焊合19的后端连接在机架焊合3的后端，斜拉杆焊合19的设置，可以提高本实用新型在运行过程中的稳定性；角度调节刻度贴18和角度指针的设置，用于测定铲架焊合13和挖掘整铲14入土时的角度。

具体实施方式二：

如图1-23所示，所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括活动横梁焊合4和圆盘切刀部件15；所述活动横梁焊合4固定连接在机架焊合3内侧的中端；所述圆盘切刀部件15设有两个，两个圆盘切刀部件15的上端对称固定连接在活动横梁焊合4上。

两个圆盘切刀部件15分别位于铲架焊合13的两个侧板的正前方。

本实用新型的内部设置可消除两个侧向粘连影响因素的挖掘宽度限制部件——圆盘切刀部件15，其纵向高度依赖活动横梁焊合4的固定位置，其横向安装位置保证圆盘切刀部件15在土壤中开拓切出的沟槽置于铲架焊合13的两个侧板的正前方。

具体实施方式三：

如图1-23所示，所述机架焊合3中端的两侧分别设有上下多组相对设置的安装孔；所述活动横梁焊合4的两端分别通过螺栓连接在机架焊合3中端两侧相对设置的安装孔内。可以通过调节活动横梁焊合4安装在机架焊合3上的不同位置来调节活动横梁焊合4的高度，从而通过活动横梁焊合4带动圆盘切刀部件15和凹鼓型仿形轮16的纵向高度。

具体实施方式四：

如图1-23所示，所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括凹鼓型仿形轮16；所述凹鼓型仿形轮16的上端固定连接在活动横梁焊合4上，凹鼓型仿形轮16位于两个圆盘切刀部件15。

所述凹鼓型仿形轮16纵向对称中心面与铲架焊合13纵向对称中心面重合。

本实用新型的内部设置可使挖掘深度稳定的限深部件——凹鼓型仿形轮16，其纵向高度依赖活动横梁焊合4的固定位置，其横向安装位置保证凹鼓型仿形轮16纵向对称中心面与铲架纵向对称中心面重合。本实用新型内部挖掘整铲14的挖掘深度由限深部件凹鼓型仿形轮16来控制，调节凹鼓型仿形轮16与挖掘整铲14铲面的间距，可保证挖掘深度的稳定。

具体实施方式五：

如图1-23所示，所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括一类悬挂测力传感器1和上悬挂销2；所述上悬挂销2连接在一类测力悬挂装配17上；所述一类悬挂测力传感器1连接在一类测力悬挂装配17的下悬挂销上。本实用新型的内部设置可横向调整安装位置的一类测力悬挂装配17，该一类测力悬挂装配17的纵向对称中心面与铲架焊合13纵向对称中心面可偏置或重合配置安装，以适应拖拉机单垄作业时轮距跨垄距要求，一类测力悬挂装配17前面以三点与拖拉机等动力源连接，其中下两悬挂点处可安装一类悬挂测力传感器1。

具体实施方式六：

如图1-23所示，所述螺纹拉杆套件包括拉杆左右旋螺母焊合11和左右旋螺纹拉杆12；所述左右旋螺纹拉杆12的两端分别通过螺纹连接在一个拉杆左右旋螺母焊合11内；一个拉杆左右旋螺母焊合11通过螺纹拉杆套件铰轴7连接在上支臂焊合5上，另一个拉杆左右旋螺母焊合11铰接连接在机架焊合3上。所述螺纹拉杆套件用于对铲架焊合13和挖掘整铲14的挖掘角度进行固定，调节铲架焊合13和挖掘整铲14的挖掘角度时，转动左右旋螺纹拉杆12从而改变左右旋螺纹拉杆12插入至两个拉杆左右旋螺母焊合11内部的长度，进而改变两个拉杆左右旋螺母焊合11与左右旋螺纹拉杆12之间的总体长度，进而改变铲架焊合13和挖掘整铲14的挖掘角度并固定。

具体实施方式七：

如图1-23所示，所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括支撑轮升降丝杠9，支撑轮升降丝杠9设有两个，两个支撑轮升降丝杠9的上端转动连接在机架焊合3的后端，两个支撑轮升降丝杠9的下端分别通过螺纹连接在一个支撑轮装配10上，两个支撑轮装配10的上端滑动配合连接在机架焊合3后端的两侧。支撑轮装配10通过支撑轮升降丝杠9调节高度，以便满足不同地形使用。

本实用新型的工作原理为：本实用新型的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，在使用时，由拖拉机或土槽车提供牵引动力，试验台架通过采用三点悬挂方式的一类测力悬挂装配17与动力源连接固定，试验时由动力源牵引其行走，铲架焊合13入土深度应控制在机架焊合3两侧板底边保持在土壤地面之上，避免产生额外的挖掘阻力，铲架焊合13安装各类型挖掘整铲14以一定入土角前行挖掘时，会在地面上切挖出U形断面的土壤槽，而断面为长方形的条状土壤带会经过倾斜铲面输送到挖掘整铲14的后方落地，整个挖掘过程实现了土壤与铲架焊合13的相对运动，铲架焊合13受力通过机架焊合3反馈给一类悬挂测力传感器1。而切挖土壤过程中，作用在挖掘整铲14上的力可分解为水平和垂直两个方向的分力，其中垂直方向的力应尽量由凹鼓型仿形轮16和支撑轮装配10所平衡，但作用在挖掘整铲14铲面上的压力会随挖掘角度的增大而造成摩擦阻力的增加；而水平方向的分力即为牵引力的反作用力，以此通过一类悬挂测力传感器1即可测定挖掘装置的牵引阻力，通过在铲架焊合13上更换不同结构的挖掘整铲14，即可测出相同土壤条件下的不同挖掘阻力，通过对比，找出适合不同土壤的最佳铲型结构。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，包括机架焊合(3)、上支臂焊合(5)、铲架上支轴(6)、螺纹拉杆套件铰轴(7)、铲架焊合下铰轴(8)、支撑轮装配(10)、螺纹拉杆套件、铲架焊合(13)、挖掘整铲(14)、一类测力悬挂装配(17)、角度调节刻度贴(18)、斜拉杆焊合(19)和角度指针，其特征在于：所述一类测力悬挂装配(17)固定连接在机架焊合(3)的前端；所述上支臂焊合(5)套设在铲架上支轴(6)上，铲架上支轴(6)的两端分别连接在铲架焊合(13)上端的两侧，铲架焊合(13)下端的两侧分别通过一个铲架焊合下铰轴(8)转动连接在机架后端的两侧；所述挖掘整铲(14)的两端固定连接在铲架焊合(13)内侧的下端；所述螺纹拉杆套件的前端通过螺纹拉杆套件铰轴(7)连接在上支臂焊合(5)上，螺纹拉杆套件的后端铰接连接在机架焊合(3)上；所述角度指针固定连接在上支臂焊合(5)上；所述角度调节刻度贴(18)固定连接在机架焊合(3)上，所述角度指针的移动端朝向角度调节刻度贴(18)的刻度设置；所述斜拉杆焊合(19)的前端连接在一类测力悬挂装配(17)上，斜拉杆焊合(19)的后端连接在机架焊合(3)的后端；所述支撑轮装配(10)设有两个，两个支撑轮装配(10)的上端分别连接在机架焊合(3)后端的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，其特征在于：所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括活动横梁焊合(4)和圆盘切刀部件(15)；所述活动横梁焊合(4)固定连接在机架焊合(3)内侧的中端；所述圆盘切刀部件(15)设有两个，两个圆盘切刀部件(15)的上端对称固定连接在活动横梁焊合(4)上。

3.根据权利要求2所述的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，其特征在于：两个圆盘切刀部件(15)分别位于铲架焊合(13)的两个侧板的正前方。

4.根据权利要求3所述的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，其特征在于：所述机架焊合(3)中端的两侧分别设有上下多组相对设置的安装孔；所述活动横梁焊合(4)的两端分别通过螺栓连接在机架焊合(3)中端两侧相对设置的安装孔内。

5.根据权利要求4所述的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，其特征在于：所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括一类悬挂测力传感器(1)和上悬挂销(2)；所述上悬挂销(2)连接在一类测力悬挂装配(17)上；所述一类悬挂测力传感器(1)连接在一类测力悬挂装配(17)的下悬挂销上。

6.根据权利要求5所述的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，其特征在于：所述螺纹拉杆套件包括拉杆左右旋螺母焊合(11)和左右旋螺纹拉杆(12)；所述左右旋螺纹拉杆(12)的两端分别通过螺纹连接在一个拉杆左右旋螺母焊合(11)内；一个拉杆左右旋螺母焊合(11)通过螺纹拉杆套件铰轴(7)连接在上支臂焊合(5)上，另一个拉杆左右旋螺母焊合(11)铰接连接在机架焊合(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种马铃薯挖掘铲专用试验台架，其特征在于：所述一种马铃薯挖掘铲专用试验台架还包括支撑轮升降丝杠(9)，支撑轮升降丝杠(9)设有两个，两个支撑轮升降丝杠(9)的上端转动连接在机架焊合(3)的后端，两个支撑轮升降丝杠(9)的下端分别通过螺纹连接在一个支撑轮装配(10)上，两个支撑轮装配(10)的上端滑动配合连接在机架焊合(3)后端的两侧。