CN2676594Y - 便于小麦捆扎的奇刀割麦机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不漏割、便捆扎的人力割麦机。它是由链条刀(24)、上压齿刀片(30)、搂麦轮(7)、聚麦车(36)及三组传动机构组成。上压齿刀片(30)和车底盘(51)是向后向下倾斜的光滑斜面，车箱(37)里有可动挡麦横弯杆(54)和活架(55)。当摇转摇柄(1)时：聚麦车(36)前行；搂麦轮(7)搂回要割的麦子；链条刀(24)横向平动，并与上压齿刀片(30)随聚麦车纵向前伸，于是将麦子无一遗漏地嵌入上下刀间剪割断。剪割断的麦子斜立地滑落、逐渐聚积在车箱(37)里，便于捆扎。本实用新型一天(8小时)能割捆3.13亩，且不漏割，不丢洒，效益可观。其割的效率是镰刀的4.2倍，割捆效率是原人力割麦机的4.0倍，该机机形小，割3垄，利套种。

Description

便于小麦捆扎的奇刀割麦机

所属领域

本实用新型属于一种人力割麦机械

背景技术

就我国而言，采用镰刀割麦的历史，已有两千多年了。两千多年来，还没有发明出一种被农民认可的能成功地替代镰刀割麦的人力割麦机器。

近年来，有仿用机动割草机的圆盘齿刀和相对应的上压齿刀片的转剪法，试制出一种人力割麦机。它是由齿刀组(三个圆盘齿刀片、一个上压齿刀片)、搂麦轮、地轮和分别与其联接的三组传动机构以及推、压杆装置等组成。当摇转传动机构的摇柄时，通过传动机构，分别同时驱动地轮滚动前行，搂麦轮转动、并随地轮滚动前移，搂回要割的麦子，三个圆盘齿刀平转、并与上压齿刀片随地轮滚动前伸，于是将嵌入上下齿刀间的三垄麦子剪割断。剪割断的麦子，经推、压杆的推压，铺在了地面上。

这种人力割麦机，虽然较镰刀割得快，但有两大缺点：1.由于麦垄的宽度一般是一定的，而剪割麦子的圆盘齿刀片半径小，相邻两个圆盘齿刀片间的空隙就大(如果圆盘齿刀片的半径大，阻力臂大，阻力矩就大，割者很吃力)，加上小麦播种机不同，垄宽尺码不同，以及往复两耧间构成的边垄背的宽窄度变化大，所以，圆盘齿刀时有漏割现象；2.被剪割下的三垄麦子，虽经推、压等举措，却铺满了地面，如果碰到套种的庄稼就乱而无序了，均给捆扎带来了很大的麻烦，捆扎很费时间。因此，这种人力割麦机不能提高收获质量和收获效率，所以，农民不认可，不使用。

发明内容

本实用新型的目的是：在上述人力割麦机的基础上，提供一种割得净、且能把割下的麦子有序成堆、便于捆扎的人力割麦机器，以提高收获质量和收获效率。这种小型割麦机的使用，不至于损坏小麦地里套种的庄稼，利于搞套种，能使种植效益成倍增加。对于我国农民早日达“小康”，它将会作出无可比拟的巨大贡献。

为了达到上述目的，本实用新型对原人力割麦机作了较大改进：即在基本保留上压齿刀片(变成了锯条形的)、搂麦轮、地轮、三组传动机构的结构基础上，用链条刀取代了三个圆盘齿刀片；用聚麦车取代了推、压杆设施，聚麦车的车箱装在地轮轴上；上压齿刀片作为车底盘的前沿部分，由前至后向下倾斜(链条刀亦随之倾斜)，后边沿叠压在其后的车底盘上；车底盘的前半截随上压齿刀片向下倾斜，向下光滑，斜度较大，由下退式的斜面小阶梯组成；两个车牙箱上各装有一把前伸的分麦剑；车箱上装有可活动的挡麦横弯杆，挡麦横弯杆的两端，伸入两边车牙箱里管的裂口内，并分别系于两管内的两根橡皮筋上；挡麦横弯杆上装有可升降的活架；挡麦横弯杆和活架可沿车牙箱里管的裂口活动；车后有放置拧要子麦杆的要麦圈；车牙箱和车后箱板内侧，有搁置要子的要子架。

由于本实用新型被驱动的链条刀是横着定向平动，并且同时与对应的上压齿刀片随聚麦车纵向前伸，所以，能把要割的麦杆无一遗漏地嵌入上下刀间剪割断；由于上压齿刀片作为车底盘的前沿部分，和车底盘作成了向后向下倾斜的光滑斜面，所以，当摇转摇柄时，被分麦剑、搂麦轮拨得向车箱内倾斜的剪割下的麦子，又在搂麦轮的继续向后拨送和车的相逆前行下，凭借惯性和斜面下滑原理，即可从上压齿刀片上沿车底盘光滑斜面滑落，斜立地靠在挡麦横弯杆和活架上；由于聚麦车不断前行，剪割下的麦子亦不断积压在挡麦横弯杆和活架上，所以，橡皮筋被逐渐拉长，麦子逐渐后退，以至基本直立地聚满车箱，便于捆扎。

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

图1为″便于小麦捆扎的奇刀割麦机″的透视图。

图2为从动链轮19、20和链条刀的俯视图。

图3为沿图2所示的两从动链轮的中心连线和轴线的剖视图。

图4为链条刀和上压齿刀片的相对位置、刀形及工作示意图。

图5为部分零件或构件图。

实施方案

从图1可以看清搂麦轮的传动结构：摇柄1和机臂2与主动链轮轴3联接；主动链轮4，通过封闭链条5与从动链轮6(飞轮)联接；从动链轮6安装在搂麦轮7上的右端。当摇转摇柄1时，通过链5传动，搂麦轮7绕着搂麦轮轴8转动，搂麦轮条9搂回要割的麦子。

图1----图3给出了链条刀的传动结构：在搂麦轮7的传动结构基础上，从动链轮10安装在从动链轮6上的右边，通过封闭链条11与安装在圆锥齿轮横轴17上的从动链轮12相联接；同安装在圆锥齿轮横轴17上的圆锥齿轮15，与安装在上压齿刀片通轴孔32上面，从动链轮轴21上的圆锥齿轮16相啮合；通轴孔32下面的从动链轮轴21，安装着从动链轮19；从动链轮轴22的上端安装着从动链轮20；从动链轮19和20，绕上了备有链条刀24的封闭链条25。啮合的圆锥齿轮15、16，用圆锥齿轮箱13包护，圆锥齿轮箱13的壁骨39，固定在右边的车箱底框40上和从上压齿刀片30的前后固定在固定板27上；圆锥齿轮横轴17，通过两个横轴轴承18，固定在圆锥齿轮箱13的壁骨39上；从动链轮轴21、22，通过各自的双列深沟球轴承23，固定在固定板27上。当摇转摇柄1时，依次通过链5传动、链11传动、圆锥齿轮15、16传动、从动链轮19转动，来驱使链条25前面的链条刀24横着定向平动。

从图2、图4中可见：链条刀24是从链条25上面的外链板26伸出，是与外链板为一体的；上面的外链板26各有两个链条刀，每个链条刀的刀刃在上边；上压齿刀片30的刀刃在下边，其齿刀略前伸于链条刀24，并且几乎零距离地叠压在链条刀24上，这样，便于提前卡住麦杆，进而易于与横着平动的链条刀24剪割断麦杆；装在固定板27上面的两个弹簧杆链轮28，支撑链条刀的链条25的松边，避免落链；装在固定板27上的防尘槽29，包护着链条刀的链条25和从动链轮19、20，以免麦茬嵌入，影响作业；在上压齿刀片30的左端和圆锥齿轮箱13的上面，分别设置链条刀油孔31和圆锥齿轮油孔14，通过其润滑，可减小磨擦，保护构件。

从图1和图5中可见：聚麦车前行(即本实用新型前行)的传动结构，以及为了剪割下的麦子能有序成堆、便于捆扎而设置的零、构件。主动链轮33，通过封闭链条34与从动链轮35联接；从动链轮35安装在后地轮轴46的中间；聚麦车36的车箱37装在前、后地轮42、43、44和45(抱轴)的轴上(后地轮轴46上备有两个轴承，以装上车箱)。当摇转摇柄1时，通过链34传动，驱动后地轮轴46转动，后地轮45(抱轴)随之滚动，于是后地轮44、前地轮42、43同时被推转，聚麦车前行。聚麦车前行的方向可通过摇柄1调控，如果是转向，可使后地轮离地，由前地轮实施。

车箱前杆38(2根)上端，安装搂麦轮7；两车牙箱56的前端，分别装有分麦剑53，以把不割的麦子分离，并与搂麦轮7把要割的麦子拨向车箱37内；车箱底框40安装车底盘51和固定板27；锯条形的上压齿刀片30，成为车底盘51的前沿部分，由前至后向下倾斜(链条刀24亦随之倾斜)，后边沿叠压在其后面的车底盘51上；车底盘51的前半截随上压齿刀片30向下倾斜，向下光滑，斜度较大，斜率为1∶2，以利于剪割下的麦子斜立地向下滑落在车箱37里；车底盘51的后半截斜度较小；车箱37上装有挡麦横弯杆54，挡麦横弯杆的两端，伸入两边车牙箱里管57的裂口58内，并且分别系于两管内的两根橡皮筋59上；挡麦横弯杆54上，装有可升降的活架55；挡麦横弯杆54和活架55，可沿车牙箱里管的裂口58前后活动(不能转动，两端在管内前伸，撬住)，能把剪割断的滑落在车箱37里的麦子挡住、使之靠于其上、逐渐后退；小阶梯52使斜靠在挡麦横弯杆和活架上的麦子，不至于因穗重而根部向斜面的上方滑去；橡皮筋59随积压在挡麦横弯杆和活架上的麦子的增多、负重的增加，被逐渐拉长，麦子逐渐后退(车底盘的后半截斜度较小，不利于小麦后退时，可用手向后拨一两次即可)；聚麦车36可前行，聚麦车的车箱37可不断地聚积基本直立的麦子；车后有放置拧要子麦杆的要麦圈61；后车箱板60内侧和车牙箱56上，有搁置要子的要子架62，以便于捆扎。

两根车箱后杆41上端，安装主动链轮轴3；车箱底框40左右两边，分别有前地轮轴孔螺母47和48，前地轮轴49和50，可分别拧于其上。为了安全起见，还应设置护链轮板(图中未画出)。

本实用新型实施方式一的主要零、构件规格尺寸(cm)：

聚麦车的车箱37宽52，长52，高30；车箱前杆38高51；车箱后杆41高54；前、后地轮直径30(为增大磨擦力，可加宽轮胎，表面增加沟壕)；上压齿刀片30齿刀距地面17(茬高17)；车底盘51前半截斜面底边距地面4或5，车底盘后沿距地面3或4。链条刀24长0.8，宽0.45，厚0.1；上压齿刀片30宽10，厚0.2，齿长1.1，齿刀尖距 $0.84(1.27\×\frac{2}{3})$ 机臂2长16；摇臂63长26；链(采用滚子链)：编号084A，节距1.27，滚子外径0.795；主动链轮4：28齿；从动链轮6(飞轮)：28齿；从动链轮10：48齿；从动链轮12：16齿；从动链轮19、20：16齿；主动链轮33：12齿；从动链轮35：54齿；弹簧杆链轮28：9齿(以上大部分链轮与变速自行车上的相同)；从动链轮19与20中心连线长43.18；圆锥齿轮15、16：Z₁＝14齿，Z₂＝14齿，m＝2mm，α＝20°，h＝1，c＝0.2，∑＝90°。搂麦轮7直径40，搂麦轮条9长50(12根)；分麦剑53长45(尖长28)，宽16。

若摇柄摇转1周用1.0秒钟，根据上述有关数据，可计算出

对于每次接触到麦子的每根搂麦轮条(搂麦轮轴3的高度与麦高一致)，相对于地面水平后拨的平均速率v₁为

$v_1=\frac{40\mathrm{cm}}{0.5s}-30\mathrm{\Πcm}\frac{12}{54\×1.0s}=59.1\mathrm{cm}/s=0.591m/s$

聚麦车前行的速率v₂为

$v_2=30\mathrm{\Πcm}\frac{12}{54\×1.0s}=20.9\mathrm{cm}/s=0.209m/s$

链条刀横向平动的速率v₃为

$v_3=\frac{1.27\mathrm{cm}\×48}{1.0s}=60.9\mathrm{cm}/s=0.609m/s$

从上述结果可知：搂麦轮能够把麦杆拨得向车箱内倾斜(倾角为70°～65°)，麦杆几乎要垂直于车底盘斜面；由于链条刀横向平动的速率约是其随聚麦车纵向前伸速率的3倍，剪割向后倾斜的麦杆时，就不至于将前伸的链条刀″揪拉″而增大阻力。

对本实用新型人力割麦机，传递的动力、功率的评估，与定量分析：

为了使这个分析较客观，提高其可信度，可参照用镰刀割麦的动力和功率进行。

人用镰刀割麦，每割一镰刀，须前伸镰、搂麦杆、再伸镰、割、以至移动、放堆等六个动作，若共用2秒钟，能割0.3米长一垄，则″割″的瞬间的功率P(kgm/s)为

P＝0.3F/0.3＝1F

[式中F-----镰刀割的力(kg)；″割″这一动作较快，所用时间略小于上述六个动作共用时间2秒的1/6，即按0.3秒计算]。

设运作本实用新型的动力和功率与用镰刀割麦的动力和功率相等，亦分别为F和P(F的大小看作是作用在两摇柄上力的大小之和，F的作用点看作是作用在一个摇柄上)。则，摇柄摇转1周所用时间T(S)为

$t=0.16\×2\mathrm{\ΠF}/1F=1.0$

(F的方向看作是始终在转动圆弧的切线方向上)；功率P，除了传递损耗2％P×4外(链传动的效率一般为98％---未磨损时)，则，有用的功率P_a(kgm/s)为

P_a＝P-2％P×4＝1F-8％(1F)＝0.92F

这个有用功率P_a的一部分P_a1传递在搂麦轮上，一部分P_a2传递在聚麦车的地轮上，其余的P_a3传递在链条刀上，P_a＝P_a1+P_a2+P_a3。我们客观地评估：假设功率P的98％都传递于搂麦轮上，它会使10倍长的这样的搂麦轮每秒转动1周，搂回麦子；假设功率P的98％都传递于聚麦车的地轮上，它能使5个这样的聚麦车每秒前行 $0.3\mathrm{\Π}\frac{12}{54}\left(m\right).$ 这样便可得

$P_{a1}=98\%P\×\frac{1}{10}=98\%\left(1F\right)\×\frac{1}{10}=0.098F(\mathrm{kgm}/s)$

$P_{a2}=98\%P\×\frac{1}{5}=98\%\left(1F\right)\×\frac{1}{5}=0.196F(\mathrm{kgm}/s)$

所以，传递于链条刀上的功率P_a3为

P_a3＝P_a-P_a1-P_a2＝0.92F-0.098F-0.196F＝0.626F(kgm/s)

若不考虑链的动载荷，链条刀上的工作拉力F₃为

$F_3=\frac{\mathrm{pa}3}{V3}=\frac{0.626F}{0.609}=1.017F\left(\mathrm{kg}\right)$

可见，传递在链条刀上的工作拉力F3，略大于施于摇柄上的力F，或者至少接近于F；传递在链条刀上的功率0.626F(kgm/s)，可使链条刀每秒割0.21米长3垄麦子。其效率可观。

运作本实用新型的人，两手传递在摇柄上的输出功率，实际上能大于单手传递在镰刀上的输出功率P[1F(kgm/s)]。如果说，上述损耗功率、传递在搂麦轮和地轮上的功率，评估得较低时，那么，所增支的功率，可用大于1F(kgm/s)的那部分功率足以弥补。可见，靠人力驱动本实用新型，能够正常运作。

实施方式二：将链条34的传动比改为1∶3.75(12齿/45齿)，其余零构件规格尺寸不变。设运作本实用新型的人输出功率与前者相同，设1.2秒摇柄摇转1周，则，

对于每次接触到麦杆的每根搂麦轮条，相对于地面水平后拨的平均速率v₁′为

$v_1^{\′}=\frac{40}{0.6}-30\mathrm{\Π}\frac{12}{45\×1.2}=45.8(\mathrm{cm}/s)=0.458(m/s)$

聚麦车前行的速率v₂′

$v_2^{\′}=30\mathrm{\Π}\frac{12}{45\×1.2}=20.9(\mathrm{cm}/s)=0.209(m/s)$

链条刀横向平动的速率v₃′为

$v_3^{\′}=\frac{1.27\×48}{1.2}=50.8(\mathrm{cm}/s)=0.508(m/s)$

可见：搂麦轮同样可以把麦杆拨得向车箱内倾斜(倾角为72°—-67°)；链条刀横向平动速率约是其随聚麦车纵向前伸速率的2.5倍，剪割向后倾斜的麦子时，仍不至于将前伸的链条刀″揪拉″而增大阻力；由于传递在链条刀上的功率与实施方式一基本相同，所以，虽然链条刀横向平动的速率较实施方式一减少了0.10米/秒，而工作拉力却相应地增大为1.23F千克，工作效率仍与实施方式一基本相同-----1.2秒内剪割0.25米长3垄麦子。

在链条刀和搂麦轮及其传动机构保持不变时，在聚麦车地轮直径保持不变时，聚麦车的传动链条34的传动比，只要在1∶4.5(12/54)---1∶3.75(12/45)的区间内变化，本实用新型就能较好地运作。

为了不使运作本实用新型的人弯腰作业，摇柄1可套上摇臂63，通过摇动摇臂63，使摇柄1摇转。

这里还应说明的是链条刀工作时，链条25的零件的受力是不均匀的。好在链条刀短，割麦阻力小，受力不均匀是不严重的。只要制造时选用适宜的钢材，链条25和链条刀24的使用寿命就会延长。

本实用新型的综合运作过程：

用本实用新型作业，出工时和收工后，象旅客的旅行包裹车一样，从后面拉着其行走。到了要割的麦地边，拔下拧要子麦杆，置于要麦圈61内；拧一根要子，放在要子架62上；提高活架55；通过摇动摇臂63来摇转摇柄1：于是聚麦车36前行，分麦剑53分麦，搂麦轮7搂麦，链条刀24和上压齿刀片30剪割，车底盘51光滑斜面滑落，挡麦横弯杆54和活架55挡麦、靠麦、后退，车箱37聚麦、有序成堆，这些动态行为同时一并完成；当剪割下的麦子基本直立地聚满车箱37时，停止摇转；压下活架55；用已放在要子架62上的要子捆扎；将麦捆置于地上。照此动作。

使用本实用新型、原人力割麦机和镰刀三种割麦工具割和人工捆扎的工作效率比较：

前面已给出了本实用新型和镰刀的割麦情况，原人力割麦机和本实用新型割的速度相同，根据前面的数据，可计算出三种工具割的效率比。本实用新型和镰刀割下的麦子，捆扎时间相同，包括拧要、放要，捆扎一捆平均用16秒钟；而原人力割麦机割下的麦子，由于铺满了地面，至少有半数乱而无序，捆扎时就多了″理顺、弄齐、搂堆、抱放、拾遗″等程序，而且，除了″抱放″外，其余四个程序都较费时间。这样，加上拧要、放要、捆扎一捆平均需2.5分钟，若割6米长的三垄麦子可捆扎一捆，根据上述数据，可计算出三种割麦工具的割、捆总收获效率比。若每天割、捆8小时，垄宽按18厘米计算，根据上述数据，可计算出三种割麦工具一天割捆的亩数。见下表。

               三种割麦工具工作效率一览表

从上表可知：本实用新型一天能割捆3.13亩；割的效率是镰刀的4.2倍；捆扎效率是原人力割麦机割下的9.4倍；总收获(割和捆)效率是原人力割麦机的4倍，是镰刀的3.1倍。而且漏割的没有，相形之下，较二者有了显著进步，有益效果卓著。镰刀的总收获效率是原人力割麦机的1.3倍。故，原人力割麦机没有使用价值。

本实用新型人力割麦机，体型小、割3垄、能成堆、便捆扎、利套种、高效益、挺实用。它制造容易，成本低廉，售价不高，农民愿买，亦买得起。在家庭联产承包制时期，该机大有用武之地。

本发明创造不局限于人力割麦机，同样适用人力割其它庄稼机、割草机，同样适用机动的割麦机、割其它庄稼机、割草机，只要使用了链条刀或聚麦车或上述有序成堆的一项或几项设施，均属于本发明创造的范围。

Claims (1)

1. 一种便于小麦捆扎的奇刀割麦机，由刀组、搂麦轮、地轮和三组传动机构等组成，其特征在于：刀组中采用了链条刀(24)，上压齿刀片(30)是锯条形的；上压齿刀片(30)和链条刀(24)由前至后向下倾斜；增设了聚麦车(36)，车箱(37)装在地轮轴上；延续在上压齿刀片(30)后面的车底盘(51)是向后向下倾斜的光滑斜面，前半截斜度较大，由下退式的斜面小阶梯(52)组成；车牙箱(56)上装有前伸的分麦剑(53)；车箱(37)上有一根可活动的挡麦横弯杆(54)；两车牙箱里管(57)的裂口(58)内有橡皮筋(59)，橡皮筋(59)牵拉着挡麦横弯杆(54)的两端；挡麦横弯杆(54)上装有可升降的活架(55)；车后有放置拧要子麦杆的要麦圈(61)；车牙箱(56)上和车后箱板(60)内侧，有搁置要子的要子架(62)。

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