CN217564150U - 一种山药收获辅助器 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利公开了一种山药收获辅助器，包括支架，支架上通过滑动机构安装有能轴向往复滑动的往复杆，支架上还安装有驱动往复杆动作的往复控制器，往复杆前端安装有能套装并攥紧山药的呈环形结构或半包围结构的攥紧机构，往复杆中部安装有能控制攥紧机构攥紧力度的攥紧控制器。优点效果是：结构合理，一人即可操作，把持方便，用双手即可进行收获山药操作，无需弯腰，站立地面操作，省时省力，且不会弄脏衣服，无需农机驱动，使用门槛低，适合各类人群使用，组装简单方便，拆卸快速，体积小巧，运输方便，成本低。

Description

一种山药收获辅助器

技术领域

本实用新型专利申请涉及一种山药收获辅助器，属于农业装备或农业工具的技术领域。

背景技术

山药是一种营养丰富的食材，山药一般呈圆柱状，深埋于地下，最深处在1.5-2米。由于山药质地较脆，极易折断，而折断的山药价格大打折扣，因此将山药完好无损地收获是山药收获时的首要追求。

目前，用于山药收获的设备或工具有很多，比如中国专利申请号为2019106059158的发明专利申请，该山药收获机就是通过农机（或拖拉机）驱动剥土机构高速旋转，从而将山药底部的土剥出，进而实现将山药底部悬空以便于将山药收获的目的。这种山药收获机的优点是由农机驱动，起到了省力的目的，但是缺点也很明显：至少需要2个人，一个人开农机，另一个人收获山药；最大的缺点是山药底部的深度是不一样的，而剥土机构的深度根本无法对应调整，因此必然会导致部分山药底部被挖断；如果加深剥土机构的工作深度到2米，必须要用大功率农机，收获成本会大大提高，而且剥土速度也会降低，也即收获效率降低。中国专利申请号为2021114591810的发明专利公开了一种山药收获机，该山药收获机同样需要农机（或拖拉机）驱动，大大节省了体力。该收获机是通过螺旋松土机构将山药种植带两侧的土壤进行深挖和松动从而为收获山药提供便利。该收获机的缺点是：至少需要2个人，一个人开农机，另一个人收获山药；螺旋松土机构一次只能松动螺旋松土机构“旋转面积”的土壤，而且还要在此面积上深挖2米左右，因此在地面前进时必须保证两个“旋转面积”的衔接，否则将无法实现有效的松土功能，也就给山药收获带来麻烦。

无论是以上哪种山药收获机，只要采用农机驱动必然存在一个“农机对地面的碾压问题”，而山药种植带之间间距很窄，山药质地又很脆，因此不可避免导致农机车轮碾压山药种植带，不利于山药的完整收获。

目前山药收获还是以手动方式为主，也即收获人员手持铁锨或铁锹，从山药种植带一头开始深挖一个比山药稍深的土坑，然后进入土坑，沿山药种植带不断挖土，从而实现收获山药的目的。传统的手动收获山药方式的优点就是能完整无缺地收获山药，但缺点也很明显：需要将山药种植带的土全部挖一遍，经常需要弯腰、下蹲，甚至趴在地上操作，不但费时费力，腰酸背疼，而且浑身脏乱不堪，因此一般只有中老年男性干这种活，大大提高了山药成本。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构合理，一人即可操作，把持方便，用双手即可进行收获山药操作，无需弯腰，站立地面操作，省时省力，且不会弄脏衣服，无需农机驱动，使用门槛低，适合各类人群使用，组装简单方便，拆卸快速，体积小巧，运输方便，成本低且有助于降低山药成本的一种山药收获辅助器。

为解决上述技术问题，本专利申请的结构特点是：包括支架，支架上通过滑动机构安装有能轴向往复滑动的往复杆，支架上还安装有驱动往复杆动作的往复控制器，往复杆前端安装有能套装并攥紧山药的呈环形结构或半包围结构的攥紧机构，往复杆中部安装有能控制攥紧机构攥紧力度的攥紧控制器。

本专利申请是通过仿生结构来实现山药收获的。仿生结构主要包括支架、滑动机构、往复杆、往复控制器、攥紧机构、攥紧控制器。其中，支架是本专利申请的主体结构，是其他部件安装的载体。在本专利申请中，支架上安装有滑动机构、往复杆和往复控制器。其中，往复杆是通过滑动机构安装在支架上的，滑动机构的主要作用有两个，一个是将往复杆相对安装在支架上，另一个是使往复杆能够相对支架往复运动，也就是沿往复杆的轴向前后移动。为方便叙述，将往复杆靠近支架的一端称为后端或者上端，将往复杆远离支架的一端称为前端或者下端。在本专利申请中，往复控制器与往复杆的后段传动连接，往复控制器的主要作用就是通过与往复杆后段的传动配合而控制整根往复杆在滑动机构支撑下往复运动或轴向振动。为方便叙述，将往复控制器控制往复杆往复运动的状态称为往复状态或振动状态。往复杆的前端安装有攥紧机构，攥紧机构是一个环形结构或半包围结构。攥紧机构的主要作用有两个，一个作用是是套装在山药外周，第二个作用是对套装后的山药施加一个攥紧力，从而实现将山药攥住的目的。在本专利申请中，套装山药的动作是由操作人员通过移动本专利申请来实现的，而攥紧山药的动作则是通过操作本专利申请中的攥紧控制器来实现的。为方便叙述，将攥紧控制器控制攥紧机构攥紧山药的状态称为攥紧状态。在本专利申请中，攥紧控制器是安装在往复杆中部的一个机构，因此往复杆往复运动时，攥紧控制器也同步往复运动。在本专利申请中，攥紧控制器不仅能控制攥紧机构的攥紧动作和松开动作，更关键的是能控制攥紧机构的攥紧力度，也即攥紧机构攥紧山药的攥紧力度。详细而言，当攥紧机构攥紧山药的力度达到攥紧控制器的设定值时，攥紧控制器将不会再向攥紧机构施加额外的攥紧力度，也即攥紧机构不会再向山药施加额外的攥紧力度，以保证山药不会被攥坏。而攥紧控制器的攥紧力度设定值是可以通过攥紧控制器进行设定或调节的，非常方便。本专利申请在使用时，先将往复杆前端朝下，手动将攥紧机构套装到露出顶部的山药上。然后启动攥紧控制器，使攥紧机构攥紧山药顶部。再启动往复控制器，使本专利申请达到振动状态。此时，往复杆带动攥紧机构、攥紧机构带动山药都会沿往复杆轴向上下振动。由于山药都是种植在比较松软的土壤中或者经过初步处理的土壤中，经过上述振动后，山药周围会形成一个比山药稍粗的洞，这样山药就会在不断的轴向振动中被拔出土壤。山药拔出后，需要操作攥紧控制器使攥紧机构松开山药，这样一个收获山药的完整过程就结束了。在本专利申请中，对山药的振动也是在山药的轴向进行的，因此不会对山药造成损伤，更不会折断山药，保证了山药收获后的完整性。因此，本专利申请结构设计合理，一人即可操作，把持方便，用双手即可进行收获山药操作。本专利申请在使用时也无需弯腰，站立地面即可操作，省时省力，且不会弄脏衣服。本专利申请更无需农机驱动，使用门槛低，适合各类人群使用。本专利申请体积小巧，运输方便，成本低且有助于降低山药成本。

作为一种实现方式，所述攥紧机构包括攥紧架，攥紧架上安装有能对山药上部进行套装的套装机构，攥紧架上还安装有将攥紧控制器的控制信号转换为套装机构套紧山药或松开山药动作的切换机构。

在本专利申请中，攥紧机构主要由三部分结构构成，即：攥紧架、套装机构、切换机构。其中，攥紧架是攥紧机构的主体结构，为其他部件提供安装载体。在实际生产时，攥紧架可以设置成架体结构，也可以设置成壳体结构。所述套装机构设置在攥紧架一侧，套装机构呈圆环形或半圆形。套装机构的主要作用是能对山药顶部进行套装，也即套装在山药顶部的外周。攥紧架上还安装有切换机构，切换机构的主要作用是将攥紧控制器的控制信号转换为套装机构的具体动作，即：攥紧山药的动作，或松开山药的动作。攥紧山药的动作和松开山药的动作是分开进行的，因此两者不会冲突，保证了本专利申请的工作可靠性。

作为一种实现方式，所述套装机构包括安装在攥紧架的攥紧侧的至少一根弹性条，弹性条呈口部朝向攥紧侧的C形，弹性条一端与攥紧架固接，另一端悬空设置。

在本专利申请中，套装机构主要由弹性条构成，弹性条呈C形的弯曲结构。弹性条安装在攥紧架的攥紧侧，弹性条的口部朝向攥紧架的攥紧侧设置，这样弹性条与攥紧架的攥紧侧就构成一个准闭合的“环形结构”，从而实现对山药的套装。在本专利申请中，弹性条的数量至少一根，一般设置成四根，模仿人的手掌，以期到达手掌攥取山药的效果。在本专利申请中，弹性条一端与攥紧架固接，另一端悬空设置。由于弹性条具有弹性，因此，当弹性条的悬空端被拉紧时，弹性条将发生弹性变形，C形变小，上述“环形结构”变小，也就实现了模拟手掌“攥紧”的效果，也就达到了攥紧山药的目的。当弹性条的悬空端被释放时，弹性条的外力消失，弹性条在自身弹性作用下恢复原形，“环形结构”恢复原形，也就实现了模拟手掌松开山药的目的。在实际生产时，弹性条可以选择薄钢片，也可以选择塑料片或者具有韧性的橡胶片。

作为一种实现方式，所述切换机构包括安装在攥紧架上的滑轮，滑轮上缠绕有滑绳，滑绳输出端与弹性条的悬空端一一对应固接，滑绳输入端连接有将攥紧控制器的拉力平均输出给每根弹性条且使每根弹性条攥紧山药时的攥紧力大小相同的均力机构，均力机构使弹性条攥紧粗细不均的山药时能自动调节与山药贴合部分的弹性条的长度，均力机构通过主绳与攥紧控制器连接；所述弹性条的数量为一根时，均力机构为连接滑绳和主绳的传动绳；所述弹性条的数量为两根时，所述均力机构包括与主绳连接的动滑轮，动滑轮上缠绕有传动绳，传动绳两端与两根滑绳对应一一连接；所述弹性条的数量为四根时，所述均力机构包括两个动滑轮和一个总动滑轮，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，传动绳端部与滑绳一一对应连接，总动滑轮上缠绕有总绳，总绳两端与两个动滑轮本体一一对应连接；所述弹性条的数量为三根时，所述均力机构包括两个动滑轮和一个总动滑轮，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，两根传动绳的四个端部中的一个与攥紧架固接，剩余三个端部与三根滑绳一一对应连接，总动滑轮上缠绕有总绳，总绳两端与两个动滑轮本体一一对应连接；所述弹性条的数量为六根时，所述均力机构包括一个头滑轮、两个总动滑轮和三个动滑轮，头滑轮上缠绕有次主绳，次主绳两端分别与两个总动滑轮本体连接，每个总动滑轮上缠绕有一根总绳，两根总绳的四个端部中的三个与三个动滑轮本体一一对应连接，两根总绳的四个端部中的剩余端部与攥紧架固接，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，三根传动绳的六个端部与六根滑绳一一对应连接；所述弹性条的数量为五根时，所述均力机构包括一个头滑轮、两个总动滑轮和三个动滑轮，头滑轮上缠绕有次主绳，次主绳两端分别与两个总动滑轮本体连接，每个总动滑轮上缠绕有一根总绳，两根总绳的四个端部中的三个与三个动滑轮本体一一对应连接，两根总绳的四个端部中的剩余端部与攥紧架固接，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，三根传动绳的六个端部中的五个与五根滑绳一一对应连接，三根传动绳的六个端部中的剩余端部与攥紧架固接。

作为改进，攥紧架的攥紧侧的侧壁呈与山药贴紧配合的弧形，攥紧侧的侧壁上安装有柔性垫片；弹性条的内侧壁上粘贴有柔性片或者弹性条上套装有柔性套；弹性条的悬空端设有与滑绳连接配合的连接孔；滑轮的外端面上固接有防止滑绳从滑轮滑脱的限位盘，限位盘直径远大于滑轮直径。

作为一种实现方式，所述攥紧控制器包括壳体，壳体上安装有与滑绳输入端缠绕配合的攥紧轮，壳体上还安装有通过变速机构驱动攥紧轮正反转的攥紧电机。

作为一种实现方式，所述攥紧轮包括螺纹轴，螺纹轴靠近攥紧电机的一端套装有内卡盘，螺纹轴至少一侧铣有沿螺纹轴轴向延伸的卡台，螺纹轴上套装有口部向外设置的筒轮，筒轮外周与滑绳输入端缠绕配合，筒轮内腔壁上设有轴向延伸设置的卡槽，筒轮内腔中盛装有套装在螺纹轴上间隔贴紧配合的输出垫和输入垫，输出垫的外周固接有与卡槽卡装配合的卡块，输出垫中心部设有与螺纹轴转动套装配合的圆孔，输入垫中心部设有与螺纹轴外周相适应的卡孔，螺纹轴外段转动套装有外卡盘，外卡盘外侧的螺纹轴上拧紧有调节输入垫和输出垫压紧程度的两个螺母，螺母上固接有摇把。

作为一种实现方式，所述滑动机构包括固接在支架上的卡座，卡座上设有座槽，座槽内半卡装有与往复杆滑动套装配合的滑环，还包括能锁紧在卡座上的卡罩，卡罩内壁上设有与滑环外半周卡装配合的罩槽。

作为一种实现方式，所述往复控制器包括安装在支架上的往复电机，往复电机的输出轴上安装有凸轮，往复杆端部固接有与凸轮滑动配合的滑盘，滑盘和滑动机构之间的往复杆上套装有使滑盘与凸轮弹性压紧配合的弹簧。

作为改进，支架上安装有至少一个操作手柄，操作手柄上安装有控制攥紧控制器工作的攥紧按钮和松弛按钮，操作手柄上还安装有控制往复控制器工作的往复按钮，还包括给攥紧控制器和往复控制器供电的电池。

综上所述，采用这种结构的山药收获辅助器结构合理，一人即可操作，把持方便，用双手即可进行收获山药操作，无需弯腰，站立地面操作，省时省力，且不会弄脏衣服，无需农机驱动，使用门槛低，适合各类人群使用，组装简单方便，拆卸快速，体积小巧，运输方便，成本低且有助于降低山药成本。

附图说明

结合附图对本专利申请作进一步详细说明：

图1为本专利申请的结构示意图；

图2为攥紧控制器的结构示意图；

图3为攥紧轮的结构示意图；

图4为滑动机构和往复控制器的结构示意图；

图5为有两根弹性条的攥紧机构的结构示意图；

图6为有三根弹性条的攥紧机构的结构示意图；

图7为有四根弹性条的攥紧机构的结构示意图；

图8为有五根弹性条的攥紧机构的结构示意图；

图9为有六根弹性条的攥紧机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1-9所示，该山药收获辅助器包括支架1，支架上通过滑动机构2安装有能轴向往复滑动的往复杆3，支架上还安装有驱动往复杆动作的往复控制器4，往复杆前端安装有能套装并攥紧山药的呈环形结构或半包围结构的攥紧机构5，往复杆中部安装有能控制攥紧机构攥紧力度的攥紧控制器6。本专利申请是通过仿生结构来实现山药收获的。仿生结构主要包括支架、滑动机构、往复杆、往复控制器、攥紧机构、攥紧控制器。其中，支架是本专利申请的主体结构，是其他部件安装的载体。在本专利申请中，支架上安装有滑动机构、往复杆和往复控制器。其中，往复杆是通过滑动机构安装在支架上的，滑动机构的主要作用有两个，一个是将往复杆相对安装在支架上，另一个是使往复杆能够相对支架往复运动，也就是沿往复杆的轴向前后移动。为方便叙述，将往复杆靠近支架的一端称为后端或者上端，将往复杆远离支架的一端称为前端或者下端。在本专利申请中，往复控制器与往复杆的后段传动连接，往复控制器的主要作用就是通过与往复杆后段的传动配合而控制整根往复杆在滑动机构支撑下往复运动或轴向振动。为方便叙述，将往复控制器控制往复杆往复运动的状态称为往复状态或振动状态。往复杆的前端安装有攥紧机构，攥紧机构是一个环形结构或半包围结构。攥紧机构的主要作用有两个，一个作用是是套装在山药外周，第二个作用是对套装后的山药施加一个攥紧力，从而实现将山药攥住的目的。在本专利申请中，套装山药的动作是由操作人员通过移动本专利申请来实现的，而攥紧山药的动作则是通过操作本专利申请中的攥紧控制器来实现的。为方便叙述，将攥紧控制器控制攥紧机构攥紧山药的状态称为攥紧状态。在本专利申请中，攥紧控制器是安装在往复杆中部的一个机构，因此往复杆往复运动时，攥紧控制器也同步往复运动。在本专利申请中，攥紧控制器不仅能控制攥紧机构的攥紧动作和松开动作，更关键的是能控制攥紧机构的攥紧力度，也即攥紧机构攥紧山药的攥紧力度。详细而言，当攥紧机构攥紧山药的力度达到攥紧控制器的设定值时，攥紧控制器将不会再向攥紧机构施加额外的攥紧力度，也即攥紧机构不会再向山药施加额外的攥紧力度，以保证山药不会被攥坏。而攥紧控制器的攥紧力度设定值是可以通过攥紧控制器进行设定或调节的，非常方便。本专利申请在使用时，先将往复杆前端朝下，手动将攥紧机构套装到露出顶部的山药上。然后启动攥紧控制器，使攥紧机构攥紧山药顶部。再启动往复控制器，使本专利申请达到振动状态。此时，往复杆带动攥紧机构、攥紧机构带动山药都会沿往复杆轴向上下振动。由于山药都是种植在比较松软的土壤中或者经过初步处理的土壤中，经过上述振动后，山药周围会形成一个比山药稍粗的洞，这样山药就会在不断的轴向振动中被拔出土壤。山药拔出后，需要操作攥紧控制器使攥紧机构松开山药，这样一个收获山药的完整过程就结束了。在本专利申请中，对山药的振动也是在山药的轴向进行的，因此不会对山药造成损伤，更不会折断山药，保证了山药收获后的完整性。因此，本专利申请结构设计合理，一人即可操作，把持方便，用双手即可进行收获山药操作。本专利申请在使用时也无需弯腰，站立地面即可操作，省时省力，且不会弄脏衣服。本专利申请更无需农机驱动，使用门槛低，适合各类人群使用。本专利申请体积小巧，运输方便，成本低且有助于降低山药成本。

在本实施例中，所述攥紧机构包括攥紧架501，攥紧架上安装有能对山药上部进行套装的套装机构502，攥紧架上还安装有将攥紧控制器的控制信号转换为套装机构套紧山药或松开山药动作的切换机构503。在本专利申请中，攥紧机构主要由三部分结构构成，即：攥紧架、套装机构、切换机构。其中，攥紧架是攥紧机构的主体结构，为其他部件提供安装载体。在实际生产时，攥紧架可以设置成架体结构，也可以设置成壳体结构。所述套装机构设置在攥紧架一侧，套装机构呈圆环形或半圆形。套装机构的主要作用是能对山药顶部进行套装，也即套装在山药顶部的外周。攥紧架上还安装有切换机构，切换机构的主要作用是将攥紧控制器的控制信号转换为套装机构的具体动作，即：攥紧山药的动作，或松开山药的动作。攥紧山药的动作和松开山药的动作是分开进行的，因此两者不会冲突，保证了本专利申请的工作可靠性。

在本实施例中，所述套装机构包括安装在攥紧架的攥紧侧的至少一根弹性条504，弹性条呈口部朝向攥紧侧的C形，弹性条一端与攥紧架固接，另一端悬空设置。在本专利申请中，套装机构主要由弹性条构成，弹性条呈C形的弯曲结构。弹性条安装在攥紧架的攥紧侧，弹性条的口部朝向攥紧架的攥紧侧设置，这样弹性条与攥紧架的攥紧侧就构成一个准闭合的“环形结构”，从而实现对山药的套装。在本专利申请中，弹性条的数量至少一根，一般设置成四根，模仿人的手掌，以期到达手掌攥取山药的效果。在本专利申请中，弹性条一端与攥紧架固接，另一端悬空设置。由于弹性条具有弹性，因此，当弹性条的悬空端被拉紧时，弹性条将发生弹性变形，C形变小，上述“环形结构”变小，也就实现了模拟手掌“攥紧”的效果，也就达到了攥紧山药的目的。当弹性条的悬空端被释放时，弹性条的外力消失，弹性条在自身弹性作用下恢复原形，“环形结构”恢复原形，也就实现了模拟手掌松开山药的目的。在实际生产时，弹性条可以选择薄钢片，也可以选择塑料片或者具有韧性的橡胶片。

在本实施例中，所述切换机构503包括安装在攥紧架上的滑轮20，滑轮上缠绕有滑绳21，滑绳输出端与弹性条的悬空端一一对应固接。滑绳输入端连接有将攥紧控制器的拉力平均输出给每根弹性条且使每根弹性条攥紧山药时的攥紧力大小相同的均力机构22。均力机构使弹性条攥紧粗细不均的山药时能自动调节与山药贴合部分的弹性条的长度，均力机构通过主绳23与攥紧控制器连接。所述弹性条的数量为一根时，均力机构为连接滑绳和主绳的传动绳。所述弹性条的数量为两根时，所述均力机构包括与主绳连接的动滑轮24，动滑轮上缠绕有传动绳25，传动绳两端与两根滑绳对应一一连接。所述弹性条的数量为四根时，所述均力机构包括两个动滑轮和一个总动滑轮26。每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，传动绳端部与滑绳一一对应连接。总动滑轮上缠绕有总绳27，总绳两端与两个动滑轮本体一一对应连接。所述弹性条的数量为三根时，所述均力机构包括两个动滑轮和一个总动滑轮。每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，两根传动绳的四个端部中的一个与攥紧架固接，剩余三个端部与三根滑绳一一对应连接。总动滑轮上缠绕有总绳，总绳两端与两个动滑轮本体一一对应连接。所述弹性条的数量为六根时，所述均力机构包括一个头滑轮28、两个总动滑轮和三个动滑轮。头滑轮上缠绕有次主绳29，次主绳两端分别与两个总动滑轮本体连接。每个总动滑轮上缠绕有一根总绳，两根总绳的四个端部中的三个与三个动滑轮本体一一对应连接，两根总绳的四个端部中的剩余端部与攥紧架固接。每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，三根传动绳的六个端部与六根滑绳一一对应连接。所述弹性条的数量为五根时，所述均力机构包括一个头滑轮、两个总动滑轮和三个动滑轮。头滑轮上缠绕有次主绳，次主绳两端分别与两个总动滑轮本体连接。每个总动滑轮上缠绕有一根总绳，两根总绳的四个端部中的三个与三个动滑轮本体一一对应连接，两根总绳的四个端部中的剩余端部与攥紧架固接。每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，三根传动绳的六个端部中的五个与五根滑绳一一对应连接，三根传动绳的六个端部中的剩余端部与攥紧架固接。

在本专利申请中，切换机构主要由三部分构成，即：滑轮、滑绳、均力机构。其中，滑轮安装在攥紧架上，滑绳缠绕在滑轮上。滑绳输出端与弹性条的悬空端固接，滑绳输入端通过均力机构和主绳与攥紧控制器的输出端连接。这样，攥紧控制器就通过主绳、均力机构、滑绳实现了对攥紧机构（弹性条）的控制，也即攥紧控制器收紧滑绳时控制攥紧机构攥紧山药，攥紧控制器释放滑绳时控制攥紧机构松开山药。需要说明的是，当山药被攥紧时，攥紧控制器达到攥紧力度设定值，攥紧控制器不会对滑绳施加额外的攥紧力，这样就保证了攥紧机构只施加攥紧山药的力度，不会持续施加攥紧力，保证了山药的安全。在本专利申请中，均力机构是切换机构的主体结构，其主要作用之一是将攥紧控制器的输出拉力平均输出。详细而言，均力机构就是将攥紧控制器向攥紧机构输出的拉力进行平均分配，然后输出给攥紧机构。具体平均分配多少份，取决于攥紧机构中弹性条的数量。也即，弹性条有两根时，均力机构就将攥紧控制器向外输出的拉力平均分为两份，并分别输送给两根弹性条。当弹性条有四根时，均力机构就将攥紧控制器向外输出的拉力平均分为四份，并分别输送给四根弹性条。这样，在攥紧山药时，每根弹性条的施力都是同样大小的，保证了攥紧一致性和攥紧效果。在本专利申请中，均力机构根据弹性条的数量不同而有多种具体结构。具体而言，当所述弹性条的数量为一根时，均力机构也就不需要平均分配拉力了，此时均力机构为连接滑绳和主绳的传动绳，结构非常简单，在此不再赘述。如图5所示，当所述弹性条的数量为两根时，所述均力机构包括与主绳连接的动滑轮，动滑轮上缠绕有传动绳，传动绳两端分别与两根滑绳连接。动滑轮的主要作用之一就是将主绳拉力平均分配给传动绳的两端，也即平均分配给对应的两根滑绳（弹性条），使攥紧山药的两根弹性条攥紧力大小一样。因此，切换机构实现了“一分二”的功能。动滑轮的主要作用之二，就是当两根弹性条攥紧的山药部位粗细不同时，会自动调节从动滑轮输出的两段传动绳的长度。也即，使山药粗部的弹性条连接的传动绳部分长度更长，使传动绳另一部分更短，但是两段传动绳中拉力的大小还是相同的，保证了在攥紧山药粗细不同部位时攥紧力依然相同。如图7所示，当所述弹性条的数量为四根时，所述均力机构包括两个动滑轮和一个总动滑轮，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，传动绳端部分别与四根滑绳一一对应连接；总动滑轮上缠绕有总绳，总绳两端分别与两个动滑轮本体连接。此时，主绳的拉力被一分为二传递给总绳的两段，也即传递给两个动滑轮。而每个动滑轮又将受到的拉力一分为二传递给传动绳的两段，也即传递给对应的滑绳。这样，与对应滑绳连接的四根弹性条的拉力在数值大小上也就是相同的，最终切换机构实现了“一分四”的功能。如图6所示，当弹性条的数量为三根时，所采用的均力机构与四根弹性条时采用的均力机构结构类似，不同之处在于：两根传动绳一共有四个端部，在四个端部中有一个端部是与攥紧架固接的，剩余三个端部与三根滑绳一一对应连接。其实，这个均力机构具有“一分四”的功能，只不过把四个分力中的一个施加在了攥紧架上而已，因此是“一分三”的功能。因此，三根弹性条时采用的均力机构属于四根弹性条时采用的均力机构的变形。如图9所示，当所述弹性条的数量为六根时，所述均力机构包括一个头滑轮、两个总动滑轮和三个动滑轮。其中，头滑轮本体通过主绳与攥紧控制器连接，攥紧控制器通过主绳向头滑轮施加拉力。头滑轮上缠绕有次主绳，次主绳两端延伸出去并分别与两个总动滑轮本体连接。因此，主绳的拉力一分为二平均分配给两段次主绳，也即分配给两个总动滑轮，也即两个总动滑轮受到的拉力是相同的，都是主绳拉力的一半。每个总动滑轮上缠绕有一根总绳，两根总绳的四个端部中的三个与三个动滑轮本体一一对应连接，两根总绳的四个端部中的剩余端部与攥紧架固接。因此，每个总动滑轮把次主绳的拉力又一分为二，分配给对应总绳。也即每根总绳的拉力是次主绳的一半，也即是主绳拉力的四分之一。在本专利申请中，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，三根传动绳的六个端部与六根滑绳一一对应连接。显然，动滑轮又将总绳拉力数值一分为二分配给对应的两段传动绳，也即每根传动绳的拉力数值是对应总绳拉力的一半，也即是主绳拉力数值的八分之一。因此，本均力机构实现了将一根主绳拉力分割成六根传动绳（弹性条）分力的“一分六”的功能。如图8所示，当所述弹性条的数量为五根时，所述均力机构的结构与弹性条有六根时的结构类似，不同之处是：三根传动绳的六个端部中的五个与五根滑绳一一对应连接，三根传动绳的六个端部中的剩余端部与攥紧架固接。这样，每根传动绳（弹性条）的拉力依然是相同的，都是主绳拉力的八分之一。因此，本均力机构实现了将一根主绳拉力分割成五根传动绳（弹性条）分力的“一分五”的功能。当弹性条的数量为七根、八根，以及更多根时，均力机构的结构和工作原理与前述类似，在此不再赘述。

在本实施例中，攥紧架的攥紧侧的侧壁呈与山药贴紧配合的弧形，攥紧侧的侧壁上安装有柔性垫片507；弹性条的内侧壁上粘贴有柔性片508或者弹性条上套装有柔性套509；弹性条的悬空端设有与滑绳连接配合的连接孔510；滑轮的外端面上固接有防止滑绳从滑轮滑脱的限位盘511，限位盘直径远大于滑轮直径。在本专利申请中，将攥紧架的攥紧侧的侧壁设置成弧形，该弧形与山药对应侧贴紧设置，这样设置可以使攥紧架与山药的贴合面积最大，能够在保证攥紧山药的前提下将攥紧力分散到更大面积上，有效避免了夹伤山药，保证了山药收获后的完整性和价值。在本专利申请中，攥紧架攥紧侧的侧壁上安装有柔性垫片，柔性垫片可以使攥紧机构与山药充分贴合，保证了攥紧效果。在本专利申请中，弹性条的内侧壁上粘贴有柔性片或者弹性条上套装有柔性套，柔性片或柔性套的作用与柔性垫片的作用相同，都是使攥紧机构与山药充分贴合，保证对山药的攥紧效果。在本专利申请中，弹性条的悬空端设有连接孔，通过连接孔可以实现弹性条与滑绳的快速连接配合。因为攥紧和松开山药是个频繁的动作，因此弹性条的攥紧动作非常频繁，弹性条属于耗材，使用一段时间需要更换。设置连接孔后，可以方便弹性条的快速更换。在本专利申请中，滑轮的外端面（远离攥紧架）上固接有限位盘，限位盘直径远大于滑轮直径。这样设置，主要是为了防止滑绳从滑轮上滑脱，保证了本专利申请的工作可靠性。

在本实施例中，所述攥紧控制器包括壳体601，壳体上安装有与滑绳输入端缠绕配合的攥紧轮602，壳体上还安装有通过变速机构603驱动攥紧轮正反转的攥紧电机604。在本专利申请中，攥紧控制器主要由四部分构成，即：壳体、攥紧轮、变速机构、攥紧电机。其中，壳体是攥紧控制器的主体结构，是其他部件安装在载体。所述攥紧轮转动安装在壳体前部，攥紧轮与滑绳输入端缠绕配合。所述攥紧电机安装在壳体后部，变速机构安装在壳体内，攥紧电机通过变速机构将速度降低后驱动攥紧轮正转或反转。攥紧轮是攥紧控制器的核心部件，其主要作用不仅是在攥紧电机驱动下正反转而实现对攥紧机构攥紧和松开的控制，更重要的作用是在攥紧山药后，由于山药本体的阻碍，滑绳需要更大的拉力才能继续攥紧（挤压）山药，而这个大的拉力达到或超过攥紧轮的内部设定值时，攥紧轮内部将出现打滑现象，也即变速机构无法通过攥紧轮继续攥紧山药，而只能维持在攥紧轮设定值对应的攥紧力上，这样就保证了攥紧山药和拔取山药时不会伤害山药，保证了山药收获后的完整性和价值。在本专利申请中，变速机构采用常规变速结构，属于公知技术，在此不再细述。

在本实施例中，所述攥紧轮包括螺纹轴605，螺纹轴靠近攥紧电机的一端套装有内卡盘606，螺纹轴至少一侧铣有沿螺纹轴轴向延伸的卡台607，螺纹轴上套装有口部向外设置的筒轮608，筒轮外周与滑绳输入端缠绕配合，筒轮内腔壁上设有轴向延伸设置的卡槽609，筒轮内腔中盛装有套装在螺纹轴上间隔贴紧配合的输出垫610和输入垫611，输出垫的外周固接有与卡槽卡装配合的卡块612，输出垫中心部设有与螺纹轴转动套装配合的圆孔613，输入垫中心部设有与螺纹轴外周相适应的卡孔614，螺纹轴外段转动套装有外卡盘617，外卡盘外侧的螺纹轴上拧紧有调节输入垫和输出垫压紧程度的两个螺母615，螺母上固接有摇把616。在本专利申请中，攥紧轮主要由五部分构成，即：螺纹轴、筒轮、输入垫、输出垫、螺母。其中，螺纹轴是攥紧轮的动力输入部件，螺纹轴的输入端与变速机构传动连接。螺纹轴是一根外设外螺纹的转轴，螺纹轴上至少一个边侧铣有卡台，卡台是一个平台，卡台沿螺纹轴轴向延伸设置。螺纹轴上套装有一个筒轮，筒轮为一端开口另一端封闭的圆筒，筒轮的封闭端设有与螺纹轴同轴插装配合的配合孔。螺纹轴内端也就是靠近攥紧电机的一端套装有内卡盘，内卡盘能绕螺纹轴自由转动。筒轮口部向外设置，筒轮的封闭端与内卡盘贴紧转动配合。筒轮外周设有轮槽，轮槽与滑绳输入端缠绕配合。在本专利申请中，筒轮内腔壁上设有卡槽，卡槽轴向延伸设置。筒轮内腔中盛装有输出垫和输入垫，输出垫和输入垫间隔贴紧配合设置。在本专利申请中，输出垫的外周固接有与卡槽卡装配合的卡块，因此输出垫通过卡块与筒轮传动配合。输出垫中心部设有与螺纹轴转动套装配合的圆孔，显然，螺纹轴与圆孔相对转动配合，也即螺纹轴不能通过圆孔驱动输出垫转动。在本专利申请中，输入垫中心部设有与螺纹轴外周相适应的卡孔，也即与卡台卡装配合的卡孔，也即输入垫通过卡孔能与螺纹轴传动配合，因此，螺纹轴能通过卡孔驱动输入垫同步转动。

在本专利申请中，螺纹轴外段转动套装有外卡盘，外卡盘外侧的螺纹轴上拧紧有两个螺母，螺母拧紧时，螺母和内卡盘将使套装在螺纹轴上的输入垫和输出垫压紧配合在一起，这样输入垫和输出垫之间的摩擦力就会增大，从而实现传动配合关系。这样，当螺纹轴转动时，螺纹轴将通过保持摩擦力的输入垫和输出垫，也即保持传动配合的输入垫和输出垫驱动筒轮转动。为方便叙述，将输入垫和输出垫压紧配合的状态称为传动状态或驱动状态。显然，输入垫和输出垫之间的摩擦力与螺母的拧紧力呈正比，因此通过调整螺母的拧紧力即可调整输入垫和输出垫之间的摩擦力大小，也即调整对山药攥紧力的大小。因此，螺母的每一个拧紧位置都对应着一个摩擦力，也就对应着一个攥紧山药的攥紧力的设定值。当攥紧山药后，螺纹轴驱动筒轮的力大于设定值时，也即驱动力大于输入垫和输出垫之间的设定摩擦力时，输入垫和输出垫之间将出现打滑现象。为方便叙述，将此状态称为打滑状态或保持状态。在打滑状态下，可以保证攥紧机构对山药的攥紧力度稳定，既保障了攥紧电机工作寿命，又避免山药被夹破，保证了山药收获后的完整性。在本专利申请中，螺母的数量是两个，这样在两个螺母相对拧紧时，就不会因为螺纹轴转动而使螺母相对螺纹轴松动，保证了工作稳定性。螺母上固接有摇把，这样在调节攥紧力时更加简单和方便。在实际生产时，一般将内卡盘和外卡盘采用铜材制作，铜内卡盘和铜外卡盘既能增强与相邻部件的相对转动效果，又非常耐磨，有助于本专利申请可靠工作。

在本实施例中，所述滑动机构包括固接在支架上的卡座201，卡座上设有座槽202，座槽内半卡装有与往复杆滑动套装配合的滑环203，还包括能锁紧在卡座上的卡罩204，卡罩内壁上设有与滑环外半周卡装配合的罩槽。在本专利申请中，滑动机构主要由三部分构成，即：卡座、滑环和卡罩。其中，卡座固定安装在支架前部，卡座上设有座槽，座槽呈半环形，座槽内半卡装有滑环，滑环与往复杆滑动套装配合。在实际生产时，可以根据实际需要将座槽和滑环的数量设置为一对或者几对。对数越多，往复杆与滑动机构的滑动配合效果越稳定。滑动机构还包括一个卡罩，卡罩通过螺栓锁紧在卡座上。卡罩内壁上设有罩槽，罩槽也呈与滑环外半周卡装配合的半环形。这样，罩槽和座槽正好将滑环固定限位在支架上，保证了本专利申请的工作稳定性。

在本实施例中，所述往复控制器包括安装在支架上的往复电机401，往复电机的输出轴上安装有凸轮402，往复杆端部固接有与凸轮滑动配合的滑盘403，滑盘和滑动机构之间的往复杆上套装有使滑盘与凸轮弹性压紧配合的弹簧404。在本专利申请中，往复控制器主要由四部分构成，即：往复电机、凸轮、滑盘、弹簧。其中，往复电机安装在支架后部，是往复控制器的动力源。所述凸轮固定安装在往复电机的输出轴上，往复电机转动时将驱动凸轮同步转动。在本专利申请中，往复杆后端固接有滑盘，滑盘的前盘面与往复杆垂直固接，滑盘的后盘面与凸轮滑动配合。在本专利申请中，滑盘和滑动机构之间的往复杆上套装有弹簧，弹簧使滑盘与凸轮弹性压紧配合。这样，当往复电机驱动凸轮转动时，凸轮将通过滑盘驱动往复杆沿滑动机构往复运动，也即振动。往复电机驱动凸轮的转速越快，往复杆往复运动的频率或振动频率就越高。

在本实施例中，支架上安装有至少一个操作手柄7，操作手柄上安装有控制攥紧控制器工作的攥紧按钮701和松弛按钮702，操作手柄上还安装有控制往复控制器工作的往复按钮703，还包括给攥紧控制器和往复控制器供电的电池704。在本专利申请中，支架上安装有操作手柄，操作手柄上安装有攥紧按钮和松弛按钮。当按下攥紧按钮时，攥紧控制器将控制攥紧机构对山药施加攥紧动作。当松开攥紧按钮，按下松弛按钮时，攥紧控制器将控制攥紧机构对山药施加松开动作。在实际生产时，操作手柄的数量可以根据实际需要设置一个或者两个，设置两个操作手柄时，一只手把持一个，操作更加方便，也更加稳定。在本专利申请中，操作手柄上还安装有往复按钮，当按下往复按钮时，往复控制器就控制往复杆往复运动，也即控制攥紧的山药上下抖动，有助于快速拔取山药出土。在本专利申请中，还包括给攥紧控制器和往复控制器供电的电池，电池可以安装在支架上，也可以随身携带。如果选择大容量电池，可以选择背负方式。

在实际生产时，可以将往复杆设置为两段，即：固接在攥紧机构和攥紧控制器之间的一段，称为前段，以及攥紧控制器和支架之间的一段，称为后段。后段的前端设置为螺纹段，攥紧控制器的壳体上设置与螺纹段拧紧配合的螺纹孔，这样就可以进行拆卸和组装，对于维修和运输都非常方便。

Claims (10)

1.一种山药收获辅助器，其特征是：包括支架（1），支架上通过滑动机构（2）安装有能轴向往复滑动的往复杆（3），支架上还安装有驱动往复杆动作的往复控制器（4），往复杆前端安装有能套装并攥紧山药的呈环形结构或半包围结构的攥紧机构（5），往复杆中部安装有能控制攥紧机构攥紧力度的攥紧控制器（6）。

2.如权利要求1所述的山药收获辅助器，其特征是：所述攥紧机构（5）包括攥紧架（501），攥紧架上安装有能对山药上部进行套装的套装机构（502），攥紧架上还安装有将攥紧控制器的控制信号转换为套装机构套紧山药或松开山药动作的切换机构（503）。

3.如权利要求2所述的山药收获辅助器，其特征是：所述套装机构（502）包括安装在攥紧架的攥紧侧的至少一根弹性条（504），弹性条呈口部朝向攥紧侧的C形，弹性条一端与攥紧架固接，另一端悬空设置。

4.如权利要求3所述的山药收获辅助器，其特征是：所述切换机构（503）包括安装在攥紧架上的滑轮（20），滑轮上缠绕有滑绳（21），滑绳输出端与弹性条的悬空端一一对应固接，滑绳输入端连接有将攥紧控制器的拉力平均输出给每根弹性条且使每根弹性条攥紧山药时的攥紧力大小相同的均力机构（22），均力机构使弹性条攥紧粗细不均的山药时能自动调节与山药贴合部分的弹性条的长度，均力机构通过主绳（23）与攥紧控制器连接；所述弹性条的数量为一根时，均力机构为连接滑绳和主绳的传动绳；所述弹性条的数量为两根时，所述均力机构包括与主绳连接的动滑轮（24），动滑轮上缠绕有传动绳（25），传动绳两端与两根滑绳对应一一连接；所述弹性条的数量为四根时，所述均力机构包括两个动滑轮和一个总动滑轮（26），每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，传动绳端部与滑绳一一对应连接，总动滑轮上缠绕有总绳（27），总绳两端与两个动滑轮本体一一对应连接；所述弹性条的数量为三根时，所述均力机构包括两个动滑轮和一个总动滑轮，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，两根传动绳的四个端部中的一个与攥紧架固接，剩余三个端部与三根滑绳一一对应连接，总动滑轮上缠绕有总绳，总绳两端与两个动滑轮本体一一对应连接；所述弹性条的数量为六根时，所述均力机构包括一个头滑轮（28）、两个总动滑轮和三个动滑轮，头滑轮上缠绕有次主绳（29），次主绳两端分别与两个总动滑轮本体连接，每个总动滑轮上缠绕有一根总绳，两根总绳的四个端部中的三个与三个动滑轮本体一一对应连接，两根总绳的四个端部中的剩余端部与攥紧架固接，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，三根传动绳的六个端部与六根滑绳一一对应连接；所述弹性条的数量为五根时，所述均力机构包括一个头滑轮、两个总动滑轮和三个动滑轮，头滑轮上缠绕有次主绳，次主绳两端分别与两个总动滑轮本体连接，每个总动滑轮上缠绕有一根总绳，两根总绳的四个端部中的三个与三个动滑轮本体一一对应连接，两根总绳的四个端部中的剩余端部与攥紧架固接，每个动滑轮上缠绕有一根传动绳，三根传动绳的六个端部中的五个与五根滑绳一一对应连接，三根传动绳的六个端部中的剩余端部与攥紧架固接。

5.如权利要求4所述的山药收获辅助器，其特征是：攥紧架的攥紧侧的侧壁呈与山药贴紧配合的弧形，攥紧侧的侧壁上安装有柔性垫片（507）；弹性条的内侧壁上粘贴有柔性片（508）或者弹性条上套装有柔性套（509）；弹性条的悬空端设有与滑绳连接配合的连接孔（510）；滑轮的外端面上固接有防止滑绳从滑轮滑脱的限位盘（511），限位盘直径远大于滑轮直径。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的山药收获辅助器，其特征是：所述攥紧控制器（6）包括壳体（601），壳体上安装有与滑绳输入端缠绕配合的攥紧轮（602），壳体上还安装有通过变速机构（603）驱动攥紧轮正反转的攥紧电机（604）。

7.如权利要求6所述的山药收获辅助器，其特征是：所述攥紧轮（602）包括螺纹轴（605），螺纹轴靠近攥紧电机的一端套装有内卡盘（606），螺纹轴至少一侧铣有沿螺纹轴轴向延伸的卡台（607），螺纹轴上套装有口部向外设置的筒轮（608），筒轮外周与滑绳输入端缠绕配合，筒轮内腔壁上设有轴向延伸设置的卡槽（609），筒轮内腔中盛装有套装在螺纹轴上间隔贴紧配合的输出垫（610）和输入垫（611），输出垫的外周固接有与卡槽卡装配合的卡块（612），输出垫中心部设有与螺纹轴转动套装配合的圆孔（613），输入垫中心部设有与螺纹轴外周相适应的卡孔（614），螺纹轴外段转动套装有外卡盘（617），外卡盘外侧的螺纹轴上拧紧有调节输入垫和输出垫压紧程度的两个螺母（615），螺母上固接有摇把（616）。

8.如权利要求7所述的山药收获辅助器，其特征是：所述滑动机构（2）包括固接在支架上的卡座（201），卡座上设有座槽（202），座槽内半卡装有与往复杆滑动套装配合的滑环（203），还包括能锁紧在卡座上的卡罩（204），卡罩内壁上设有与滑环外半周卡装配合的罩槽。

9.如权利要求8所述的山药收获辅助器，其特征是：所述往复控制器（4）包括安装在支架上的往复电机（401），往复电机的输出轴上安装有凸轮（402），往复杆端部固接有与凸轮滑动配合的滑盘（403），滑盘和滑动机构之间的往复杆上套装有使滑盘与凸轮弹性压紧配合的弹簧（404）。

10.如权利要求9所述的山药收获辅助器，其特征是：支架上安装有至少一个操作手柄（7），操作手柄上安装有控制攥紧控制器工作的攥紧按钮（701）和松弛按钮（702），操作手柄上还安装有控制往复控制器工作的往复按钮（703），还包括给攥紧控制器和往复控制器供电的电池（704）。

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