JP2018108070A

JP2018108070A - 農作物移送装置

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Publication number: JP2018108070A
Application number: JP2017013467A
Authority: JP
Inventors: 田中　秀和; Hidekazu Tanaka; 秀和田中; 伸広池田; Nobuhiro Ikeda; 利廣貞苅; Toshihiro Sadakari; 将吾前平; Shogo Maehira
Original assignee: Tanaka Koki KK
Current assignee: Tanaka Koki KK
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-07-12

Abstract

【課題】本発明は、根に土泥を付着させた農作物の根から土泥を水を使わずに且つ根を傷めること少なく振い落す装置を提供する。【解決手段】根付の農作物Ｐの茎葉部分をベルト間に把持して移送速度Ｖ０で斜め上方に向って移送する左右一対の接近させた無端ベルトＨ１０と、同左右一対の無端ベルトの下方の農作物Ｐの根ＰＲが通過する通過領域Ｈ２の下方境界面Ｈ２２の下方ｒ０の位置に設けられた左右方向の水平な回転軸Ｈ３と、同回転軸に軸着された回転弾性体Ｈ４と、同回転軸を回動する回動手段とを備え、回転軸Ｈ３の回転速度ωを２Ｖ０＞ω・ｒ０＞Ｖ０を満足するように作動させる。【選択図】図７

Description

本発明は、根部分に土泥を付着した状態の畑から引抜かれた農作物を水平又は斜めに移送しながら根部分の土泥を振るい落とす装置に関する。畑上を走行できる農作業機の前方に装置される農作物引抜装置又は地上に設定された農作物加工・保管・洗滌の為の根を傷めたり、破断すること少なく土泥落しできる移送装置として使用できる技術である。土泥落しする農作物としては、根が細長く多い植物か又は根部分を有用部分とする植物が主たる対象である。

畑に植えられた農作物を引抜いて畑上面から引き上げて農作物を収穫する農作業機として、走行する機体の前方に一対の無端ベルトを後方に従って高くなるように農作物引抜装置を取付け、畑に植えられた農作物の茎葉部分を前記一対の無端ベルト間に挿入して一対の無端ベルトで農作物を把持して上方へ持ち上げることで農作物を畑から引き抜いて上方に農作物を集める構造の引抜装置付農作業機が広く使用され、引用文献１で公知である。

この引抜装置付農作業機では、農作物は畑から無端ベルトで引き抜かれ、回収箱がある高い位置まで持ち上げて回収箱中に収穫される。しかし、引き抜かれた農作物の根には畑の土泥が付着して一部は引抜装置の移送途中で落下するが、回収された農作物の根部分にかなりの土泥が付着したまま収穫されて、後処理として収穫後の土泥落し作業を別途必要となっていた。更に、回収箱に収容しても根の土泥が回収された農作物に被って汚れた状態となって、その後被った土泥落し作業が必要となる。又、農作物の根部分が大切な有益部所となっている場合、引抜作業後に別途土泥落し作業が必要であり、余分な作業が後に残されるものであった。しかも後での水洗浄による土泥落しは避ける作業となっている場合もある。

又、引用文献２には畑の畝上に横倒し状態にした長ねぎを傾斜した搬送機構で、一定間隔をもって掬い上げるとともにその途中に土落し機構９１を設けた農作業機が開示されている。
この引用文献２の発明では、斜め上方に移送される長ねぎの根に対し一定位置で上から下へ回転するロータの弾性部材を根に当てて、土を強制的に叩落すものである。

しかしながら、この引用文献２では長ねぎは搬送されて所定の位置にくると回転する弾性部材によって根当てがなされるように同期されるように調整されなければならず、その同期は搬送速度と回転数の機械的同期でなされる。その同期が狂えば、根を当てず単に根間の長ねぎの搬送間隔の空間を通過して土落しが弱くなる難しさがある。即ち、農作物の搬送方向と弾性体をそれと直交する上下方向に回転させて根当てする場合では、そのタイミングが難しい。
そして、本発明の如く一対の無端ベルトで加圧して把持して移送する構造の移送装置では、畑に植えている農作物を引抜く場合農作物の植えた間隔がバラツキがあったり、引抜装置の作業機の移送速度が畑の状況等で変化する場合は農作物の把持の間隔が一定にならず、引用文献２の発明を採用すると弾性部材を根に当てるように周期をとることが難しい。又、地上設置した農作物の移送する搬送装置でも農作物の搬送始端における農作物の供給時間間隔がバラツキがある場合、引用文献２の発明ではうまく土当てして土泥落しが難しいという問題点がある。

更に、斜め上方に搬送されているねぎの根に向けて上から下へ弾性部材を回転させる場合では、根に土泥の塊が付着して土泥の塊の重さによって根は垂れ下がって根は延びている状態にあり、その根・土泥に向って上から下に弾性部材が打撃されると、付着した土泥に加わる打撃力が更に根を強く下方に引張させて、根が切断又は破断する可能性が高い。
従って、引用文献２の発明では農作物の根部が有益部分で土泥を落しても、根部は農作物に残るようにする必要がある場合は採用しにくいものである。

特開２００８−３０６９６５号公報特開２００１−３５２８１２号公報

本発明が解決しようとする課題は、農作物を移送の途中で根に付着した土泥を根の切断・破断を少なく、根を傷つけないで土泥落し出来る農作物移送装置を提供する。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）根付の農作物を左右一対の無端ベルト間にその茎葉部分を加圧把持して斜め上方向又は水平方向に移送する農作物移送装置に於いて、
前記無端ベルトに近接し且つその移送方向に対し平面視で略直交する水平方向又は移送方向に対し側面視で略直交する方向に１つ又は複数の回転軸を設け、同回転軸に軸からその取付位相をかえて半径方向に延びた細長の弾性帯を複数個取付けて一組とするとともに、軸方向に取付位置をかえて前記同様な弾性帯を複数組取付けて回転弾性体を形成し、前記回転軸を回動する回転駆動部を設け、しかも回転弾性体の弾性帯の回転軌跡は無端ベルトで移送される農作物の根部分の通過領域内を通過する円弧状軌跡であり、更に弾性帯の通過領域での農作物移送方向の速度成分が無端ベルトによる移送速度より速くなるように回転軸の単位時間当りの回転数を回転駆動部に設定し、根部分を傷めること少なく農作物の根土泥落しができることを特徴とする、農作物移送装置
２）前記回転弾性体が、前記回転軸に軸方向に巾が広い平板状弾性板を取付位相を変えた複数の位置に半径方向に軸着し、しかも同弾性板を軸方向に沿って所定巾で複数に分断して分断された部分が細長の弾性帯として構成したものである、前記１）記載の農作物移送装置
３）前記一対の無端ベルトによって移送される根の通過領域の下方境界面から前記無端ベルトの移送方向と直交する下向きの下方延長線上にあって前記回転軸を無端ベルトの移送方向と平面視で略直交する左右方向に水平に設けた、前記１）又は２）記載の農作物移送装置
４）回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０として下式数Ａを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０より大にして土泥落しを確実にした、前記１）〜３）いずれか記載の農作物移送装置
ω・ｒ_０＞Ｖ_０・・・数Ａ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
５）回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０とし、下式数Ｄを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０の４．０倍速より小さくした打撃力を抑えた、前記１）〜４）いずれか記載の農作物移送装置
４．０Ｖ_０＞ω・ｒ_０・・・数Ｄ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
６）回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０とし、下式数Ｃを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０の２．５倍速より小さくした打撃力を抑えた、前記１）〜４）いずれか記載の農作物移送装置
２．５Ｖ_０＞ω・ｒ_０・・・数Ｃ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
７）回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０とし、下式数Ｂを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０の２倍速より小さくした打撃力を抑えた、前記１）〜４）いずれか記載の農作物移送装置
２Ｖ_０＞ω・ｒ_０・・・数Ｂ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
８）一対の前記無端ベルトが、畑上を走行できる農作業機の前部に装置された農作物引抜装置の後方に向って高くなるように傾斜状に配置されて農作物の引抜きと持ち上げを行う無端ベルトであって、前記回転軸は傾斜した無端ベルトの根の通過領域下方に前記無端ベルトの移送方向と平面視で直交するように水平に設けたものである、前記１）〜７）いずれか記載の農作物移送装置
にある。

本発明によれば、一対の無端ベルトで把持されて移送する農作物に対し、農作物の根部分が移送される根の通過領域に回転弾性体は根を追うように下から移送方向へ農作物の根の移送速度以上の周速度で打撃又は揺らすことで農作物の根の土泥を確実に落す。この打撃力又は揺らす力は、回転弾性体の周速の無端ベルトの搬送方向の分速度と無端ベルトの搬送速度の差分速度の２乗に比例するが、速度差は小さくなるので打撃力又は揺らす力はそれ程強力のものとならない。よって、この打撃力又は揺らす力で根が切断・破断することは少ない。

仮に、回転弾性体の周方向が逆方向の無端ベルトの搬送方向と逆方向の斜め下方向きとなると、打撃力又は揺らす力は無端ベルトの搬送速度に回転弾性体の周速度のこの方向の分速度が加わる大きな速度で打撃することとなるので、回転弾性体による打撃力は強力となり、その強力な打撃力で根を下方に強く引張してこれを切断・破断させ易くなる。

しかも、上記の打撃力又は揺らす力の強弱の他に無端ベルトで斜め上方向又は水平に搬送される場合、細くて長い根に付着した土泥の塊は、その土泥の質量の慣性の為に無端ベルトの下流方向に向けて根部分は後方に引きずられるように移送される状態にあり、根は引張状態に近いものである。これに、回転弾性体の斜め上方向の打撃力又は揺らす力が加われば質量が大きい土泥の塊は斜め上方向に強く動かされ、根は引張状態からこの土泥の移動に引きずられて斜め上方へ移動して緩んで変曲状態となり、根に強い引張力が働かず切断・破断することが少ない。更に、回転が進んだ位相で回転弾性体がこの状態で強力でない打撃力又は揺らす力で打撃しても、根は曲った状態から引張状態になるだけで、根に強力な引張力が働かず根の切断・破断することが少ない。又、この位相では根の土泥の多くは一回目の打撃力又は揺らす力で根から分離又は破壊されて付着土泥が少なくなっているので、根の引張力も弱い。よって、回転弾性体を無端ベルトの送り方向に向けて回転させる場合は、根を傷めることなく土泥を除去できる。

これに対して、回転弾性体が逆方向の斜め下方に回転させて打撃すると、前記の如く速度和となるため打撃速度が高くなって、強力な打撃力でしかも根は斜め下方向に引張された状態で更に斜め下方に強く打撃されるので、根は切断・破断し易くなる。

更に、無端ベルトで移送される農作物の間隔がランダムになっても、弾性帯の取付位相の間隔又は回転軸の回転数を適切にすることで土泥落しが確実にできる。
及び、根部の移送方向と回転弾性体の回転による打撃方向が同じであるので、根部の大部分を長い時間打撃・揺動させることが可能であるので、土泥落しが充分になされる。

又、回転弾性体が回転軸方向に巾が広い平板状弾性体を軸方向に沿って所定巾で複数に分断して分断された部分が細長の弾性帯とする構造では、複数の細長の弾性帯を軸方向に取付方向位置をかえて複数組取付けた構造とすればシンプルに実現でき、製作が容易となる。

特に、回転数ωと移送速度Ｖ_０と回転軸と根の通過空間の下方境界との間の長さをｒ_０とした場合、
ω・ｒ_０＞Ｖ_０・・・数Ａ
の関係式を満すように回転軸の回転速度ωを設定すれば、回転弾性体の周速度の搬送方向成分の分速度を確実に移送速度Ｖ_０より高い速度で根・土泥を追い打ちするように押圧・打撃又は揺らし、効果的に土泥落しができる。
更に、数Ｂの２Ｖ_０＞ω・ｒ_０を満すように回転弾性体の移送方向の分速度を抑えれば、下方境界面での速度差はＶ_０以下となって、打撃力又は揺らす力は土泥の根からの分離と土泥の破砕又は根から分離と土泥の上流方向への移動とが適切となって、根を傷めない程で土泥落しが行える。又、回転弾性体の最高位置での速度差を２Ｖ_０以下にできる。

（本発明の数値条件について説明）
回転弾性体が根の通過領域を通過する円弧状軌跡のうち移送方向への分速度が最も低い位置は、通過領域の下方境界面との交差点及び半径ｒ_０で通過領域の下方境界面に接する垂線の足の位置である。この位置での回転弾性体の移送方向の速度はω・ｒ_０であり、これが移送速度以上となる条件はω・ｒ_０＞Ｖ_０（数Ａ）となる。ここで、
Ｖ_０＝ω_１・ｒ_０となるω_１の値 ω_１＝Ｖ_０／ｒ_０、
２Ｖ_０＝ω_２・ｒ_０となるω_２の値 ω_２＝２Ｖ_０／ｒ_０、
２．５Ｖ_０＝ω_２５・ｒ_０となるω_２５の値 ω_２５＝２．５Ｖ_０／ｒ_０、
４．０Ｖ_０＝ω_４・ｒ_０となるω_４の値 ω_４＝４．０Ｖ_０／ｒ_０
と定義する。

更に、回転弾性体の回転軌跡中最も移送方向への分速度が速くなる位置は、回転弾性体の先端の回転軌跡が最も高くなる位置で、その速度はωＲとなる。この最も高い位置での打撃速度は、速度差ｄＶ＝（ωＲ−Ｖ_０）となる。この速度差ｄＶ及びその２乗の値ｄＶ^２のω＝ω_１，ω_２，ω_２５，ω_４での値は次のようになる。数値はＶ_０＝１２３９ｍｍ／ｓｅｃ，ｒ_０＝３９．２ｍｍ，Ｒ＝５０ｍｍでの値である。
・Ｖ_０＝ω_１・ｒ_０の場合
ω_１＝３１．６ｒａｄ／ｓｅｃ

ｄＶ^２≒０．０７６Ｖ_０ ^２≒０．０Ｖ_０ ^２
・２Ｖ_０＝ω_２・ｒ_０の場合
ω_２＝６３．２ｒａｄ／ｓｅｃ

ｄＶ^２＝２．４０Ｖ_０ ^２
・２．５Ｖ_０＝ω_２５・ｒ_０の場合
ω_２５＝７９．０ｒａｄ／ｓｅｃ

ｄＶ^２＝４．７８Ｖ_０ ^２
・４．０Ｖ_０＝ω_４・ｒ_０の場合
ω_４＝１２６．４ｒａｄ／ｓｅｃ

ｄＶ^２＝１６．８Ｖ_０ ^２

又、最も打撃力が高い最上位置での速度差ｄＶは、２Ｖ_０＞ω・ｒ_０では１．６Ｖ_０以下で、２．５Ｖ_０＞ω・ｒ_０では２．２Ｖ_０以下で、４．０Ｖ_０＞ω・ｒ_０では４．１Ｖ_０以下であり、いずれもｄＶ^２は２．４〜１６．８＊Ｖ_０ ^２程である。この高い最上位置での打撃力は最も高いが、打撃時間が短かいこと及び上方に逃げ易いことを考慮すると、２乗の打撃エネルギーの数値より低いと判断される。よって、高い最上位置でも農作物の根に対する打撃による切断・破断は少なく、土泥を除去できると推定される。

図１は実施例の引抜装置を省いた状態の平面図である。図２は実施例の側面図である。図３は実施例の回転弾性体を示す拡大平面図である。図４は実施例の回転弾性体の回転と農作物の根部分との接触を示す説明図である。図５は実施例の回転軸の回動機構を示す側面図である。図６は実施例のエンジンから回転軸の回動機構を示す説明図である。図７は実施例の回転弾性体と根の通過空間での土泥落しの寸法関係を示す説明図である。図８は実施例の無端ベルトと引寄せ装置を示す平面図である。図９は回転弾性体による土泥の動きを示す説明図である。図１０は本発明の垂直な回転軸を有する例の平面矢視の説明図である。

水平な回転軸まわりの回転弾性体の先端は、根部の通過領域の上方境界まで長くする場合と、根の通過領域の中間位置の場合と、通過領域の下方領域の場合の根部分の下方部分を揺らして土泥落しする場合がある。但し、根の付根付近を打撃すると根が根本から切断するので、根を残したい場合は下方領域又は中間位置にするのがよい。

本発明で、回転軸の方向をその移送方向に対し平面視で略直交する水平方向又は移送方向に対し側面視が略直交する方向に設けるとしているが、上記「略直交」とは直交（９０°）及びこれに多少の角度差がある方向を含んでいて、本発明の弾性帯による土泥落しに対し直交と同程度で根の破断・切断に支障がない角度範囲ものを指す。

又、本発明の回転軸は実施例で示すように無端ベルトの下方位置に水平に配置する他に、無端ベルトの左右に無端ベルトに対し側面視で垂直な回転軸を設けて、これに根部通過空間の根部を移送方向に向って打撃又は揺らすように回転弾性体を設ける場合もある。左右の垂直の回転軸まわりの回転弾性体が根部通過の半分又は全部と接触するようにする（図９参照）。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜８に示す本実施例は、根が有益な部所である薬草（農作物）の引抜回収作業機の前部に左右一対の無端ベルトを傾斜状に配置した引抜装置の途中下方に、回転弾性体を左右方向に延びた水平の回転軸に取付けた例である。

図中、ＫＳは引抜回収作業機、Ｈは同引抜回収作業機ＫＳの前部に後方が高くなるように装置された実施例の移送装置である引抜装置、ＫＳ_１は引抜回収作業機ＫＳの後方の大径の車輪、ＫＳ_２は小径の前輪、ＫＳ_３はエンジン、ＫＳ_４はハンドル、ＫＳ_５は機台、ＫＳ_６はエンジンＫＳ_３の動力で回転軸を回動させるための伝動機構、ＫＳ_７は引抜装置Ｈの前端に設けた畑の農作物を引抜装置Ｈの前端に取付けられ、逆ハ字状拡がった左右一対の掻込爪付の無端ベルトからなる農作物引寄せ装置、ＫＳ_８は農作物の回収容器載置台である。

更に、Ｈ_１は左右一対の農作物の茎葉部分を加圧把持して畑から農作物を引き抜いて後方に従って高く移送する水平に対して傾斜角αで傾斜したベルトコンベヤ、Ｈ_１０は同ベルトコンベヤのゴム製の無端ベルト、Ｈ_１１は同無端ベルトのリターンローラ、Ｈ_１２は同無端ベルトの駆動ローラ、Ｈ_２は無端ベルトＨ_１０の下方に設定される農作物の根部分の通過領域、Ｈ_２１は通過領域Ｈ_２の上方境界面、Ｈ_２２は上方境界面Ｈ_２１と平行となる通過領域Ｈ_２の下方境界面、Ｈ_３は通過領域Ｈ_２に直交する延長線Ｈ_２３の下方の位置で左右水平に配置された回転軸で、平面視で同回転軸Ｈ_３は無端ベルトＨ_１０の移送方向に対して直交している。Ｈ_４は回転軸Ｈ_３に軸着した回転弾性体、Ｈ_４１は軸方向に長い板状のゴム製の弾性板、Ｈ_４１ａは同弾性板Ｈ_４１を短い巾で分断線Ｈ_４１ｂで分断して形成された弾性帯である。ｒ_０は通過領域Ｈ_２の下方境界面Ｈ_２２と回転軸Ｈ_３の軸心までの垂線の足の長さ、Ｒは回転弾性体Ｈ_４の先端から回転軸Ｈ_３の軸心までの長さであり、θ_０は回転弾性体Ｈ_４の先端が下方境界面Ｈ_２２に交わった位置での回転弾性体Ｈ_４と前記垂線の足又は延長線となす角度である。Ｐは農作物、ＰＫは農作物Ｐの茎、ＰＲは同農作物の細長く多数生えた根、Ｓは同根に付着した土泥である。θは回転軸Ｈ_３から下方境界面への垂線の足と回転弾性体とのなす角度である。

この実施例は、農作物Ｐはその根ＰＲを有用部分とするもので、畑に植えられる。
この畑の畦に沿って引抜回収作業機ＫＳを走行させると、農作物Ｐの地上部分の茎は逆ハ字状に開いた農作物引寄せ装置ＫＳ_７の無端ベルトの掻込爪によって、引抜装置ＨのベルトコンベヤＨ_１の左右一対の無端ベルトＨ_１０の対向面のベルト間間隙へ送られ、引抜回収作業機ＫＳの走行とともに畑に植えられている農作物Ｐの茎ＰＫは左右の無端ベルトＨ_１０に挟まれて、左右の無端ベルトＨ_１０間に加圧されて把持される。

農作物Ｐの茎ＰＫが左右の無端ベルトＨ_１０に挟まれて把持されて、周回運動しながら後方に従って高くなるように移送されると、農作物Ｐは畑上面から持ち上げられ、農作物Ｐの根ＰＲには土壌から引き上げられる。この根ＰＲには、土壌の土泥Ｓの塊が付着している。尚、根ＰＲに軽く付着している土は無端ベルトＨ_１０の移送途中で無端ベルトＨ_１０の移送・振動及び引抜回収作業機ＫＳの走行振動・空気中の気流等で振い落され、根ＰＲに強く付着した土泥Ｓの大小の塊が残される。

根ＰＲ及び付着した土泥Ｓは根の通過領域Ｈ_２に沿って移動する。その途中でゴム製の回転弾性体Ｈ_４の回転によって打撃又は揺らされる（以下、単に打撃するという）。回転弾性体Ｈ_４の回転速度ω（２πＮ；Ｎは単位時間当りの回転数）で回転していて、通過領域Ｈ_２の下方境界面Ｈ_２２からｒ_０の長さ下方にある回転軸Ｈ_３まわりにωｒ_０＞Ｖ_０の速度ωで回転している。及び、回転弾性体Ｈ_４の通過領域Ｈ_２の下方境界面Ｈ_２２との交点の半径ｒでの無端ベルトＨ_１０方向の分速度は、ω・ｒ・ｃｏｓθであり、Ｒ≧ｒ≧ｒ_０，θ_０≧θ≧０において、移送方向への速度が最も遅い下方境界面Ｈ_２２ではｒ・ｃｏｓθ＝ｒ_０であるので、これが無端ベルトＨ_１０方向の速度Ｖ_０より速い条件は、ω・ｒ_０＞Ｖ_０の数Ａとなる。回転弾性体Ｈ_４は、根ＰＲ・これに付着した土泥Ｓに追いついてその速度差（ω・ｒ・ｃｏｓθ−Ｖ_０）をもって打撃する。速度差が最も遅くなる下方境界面Ｈ_２２ではｒ・ｃｏｓθ＝ｒ_０であるので、速度差は（ω・ｒ_０−Ｖ_０）となる。
更に、回転弾性体Ｈ_４の打撃力が根を最も傷めない程度に抑えるため、回転弾性体Ｈ_４の分速度ω・ｒ・ｃｏｓθを無端ベルトの移送速度Ｖ_０の２倍以内にすれば、即ちω・ｒ・ｃｏｓθ＝ω・ｒ_０＜２Ｖ_０とすれば、その速度差は移送速度Ｖ_０以内に収まって根を傷つけない打撃力に抑えることができる。その条件は、下式の数Ｂとなる。
２Ｖ_０＞ω・ｒ_０・・・数Ｂ
更に、回転弾性体Ｈ_４の分速度を無端ベルトの移送速度Ｖ_０の２．５倍以内にすれば、２．５Ｖ_０＞ω・ｒ_０（数Ｃ）の条件となり、更にＶ_０の４．０以内にすれば４．０Ｖ_０＞ω・ｒ_０の数Ｄの条件となる。

回転弾性体Ｈ_４による打撃力はその速度差の２乗と土泥の質量に比例するが、数Ｄ＞数Ｃ＞数Ｂとその速度差が小さくなって根に対しては根の打撃は軽くしなやかとなる。その打撃力は強力なものでなく根ＰＲを揺らすが、土泥Ｓの塊に対しては質量が大きいので土泥Ｓは強い打撃力で後方高くに向けて打撃され、土泥Ｓは破砕又は根から分離・分裂して根ＰＲから離れる傾向となる。

しかも、無端ベルトＨ_１０による速度Ｖ_０で移送している打撃前の状態では、土泥Ｓには質量の慣性力と自重が働いて、土泥Ｓは下流側に寄って根ＰＲはやや張った引きずられる状態で送られている。これに回転弾性体Ｈ_４の追打撃を加わると質量が大きい土泥Ｓは強い打撃力で後方高くの方に動かされ、根ＰＲは土泥Ｓの動きに引きずられて引張状態からしなった変曲した状態となる。
この変曲した状態で次の回転弾性体Ｈ_４で打撃されても、土泥Ｓは一回目の打撃でかなり分離して落下していることもあり、根ＰＲには変曲から引張の方向に伸び、そしてその引張力は土泥Ｓの分離で弱くなるから根には大きな引張力が作用しない。よって、根ＰＲの切断・破断は少なく、土泥Ｓを分離落下させることができる（図１０参照）。

上記実施例の数値は、

回転数Ｎ＝４８３回／分
・Ｒ＝回転弾性体の長さ＝５０ｍｍ
・無端ベルトの移送速度Ｖ_０＝１２３９（ｍｍ／ｓ）
・ｒ_０＝３９．２ｍｍ
・θ_０＝３７．１°
・通過領域の巾６０ｍｍ
の場合、

となる。実施例のω＝５０．５６ｒａｄ／ｓｅｃは、残りの数Ｂ，数Ｃ，数Ｄを下記のとおり全て満足する。

本実施例のω＝５０．５６ｒａｄ／ｓｅｃは数Ｂの上限値に近いものであり、農作物の根が破断し易いものか、又は根の破断を少なくする安全側の設定のものである。

図７（ａ），（ｂ）の２つのケースの２Ｖ_０／ｒ_０，ω，Ｖ_０／ｒ_０の数Ａ，数Ｂ，数Ｃ，数Ｄの数値は下表１の如くなって、数Ａ，数Ｂ，数Ｃ，数Ｄとも満足されている。
更に、図７のケース（ａ），（ｂ）は同じ農作物移送装置において、農作物の根（通過領域）が短い場合（ａ）と、根（通過領域）が長い場合（ｂ）を想定した場合の数値である。農作物の根の通過領域の巾が想定の（ａ）の６０ｍｍから（ｂ）の７０ｍｍに長くなっても、土泥落しの数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを満足させる。農作物の根が長くなっても対応できることを示す。

そして、打撃速度は速度差で、その打撃エネルギーはその２乗に比例すると推定される。根の通過領域Ｈ_２の下方境界面Ｈ_２２での速度差Ｖαを計算する。
（１）２．０Ｖ_０＝ω・ｒ_０の正回転（追い打ちの回転）の場合、速度差＝Ｖαとすると、
Ｖα＝１．０Ｖ_０でＶα^２＝１．０となり、
ここで逆回転の場合では、
Ｖα＝Ｖ_０＋２Ｖ_０＝３Ｖ_０でＶα^２＝９．０Ｖ_０ ^２となり、
（２）２．５Ｖ_０＝ω・ｒ_０の正回転（追い打ちの回転）の場合、
Ｖα＝１．５Ｖ_０でＶα^２＝２．２５Ｖ_０ ^２となり、
ここで逆回転の場合では、
Ｖα＝２．５Ｖ_０＋Ｖ_０＝３．５Ｖ_０でＶα^２＝１２．３Ｖ_０ ^２となり、
（３）４．０Ｖ_０＝ω・ｒ_０の場合、
Ｖα＝３．０Ｖ_０でＶα^２＝９．０Ｖ_０ ^２で、
ここで逆回転の場合では、
Ｖα＝Ｖ_０＋３Ｖ_０＝４Ｖ_０でＶα^２＝１６．０Ｖ_０ ^２
となる。
これから分るように、速度差Ｖαの２乗のエネルギーＶα^２は、４．０Ｖ_０＝ω・ｒ_０の正回転（追い打ちの回転）の場合、Ｖα^２＝９．０Ｖ_０ ^２であり、これは２．０Ｖ_０＝ω・ｒ_０の場合逆回転の場合のＶα^２のエネルギーと略同じ程であり、しかも前記したように正回転（追い打ちの回転）の方が逆回転の場合に比べて根を傷めにくいものであるから、４．０Ｖ_０＝ω・ｒ_０のωの値でも根を傷めにくい範囲と判断される。

実施例での回転弾性体の先端の下方境界面Ｈ_２２での打撃の速度差Ｖα
Ｖα＝ω・Ｒ・ｃｏｓ３７．１°−１２３９ｍｍ／ｓｅｃ
＝５０．５６（ｒａｄ／ｓｅｃ）×５０ｍｍ×０．７９６９−１２３９＝７７６ｍｍ／ｓｅｃ≒０．６Ｖ_０
及び、回転弾性体の先端が上方境界に最も近づいた最も速度の高い位置での速度差Ｖβは、
Ｖβ＝ω・Ｒ−１２３９ｍｍ／ｓｅｃ
＝２５２８−１２３９＝１２８９ｍｍ／ｓｅｃ
は、略１．０Ｖ_０である。
従って、この位置の速度差は最大値をもっていて、約１．０Ｖ_０であり、その２乗は１．０の値となる。

このように、回転弾性体の先端の打撃速度の速度差は無端ベルトの移送速度の０．６倍（約半分）乃至１．０倍となって、その打撃力の速度差の２乗は０．３６〜１．０となってかなり低い値で根を傷め易い農作物でも根ＰＲを傷めることが少ないものにできた。これが逆回転の場合、約６〜９倍以上の強い打撃力となり、根を傷めるものとなる。

実際、回転数ωを決めるためのｎＶ_０＝ω・ｒ_０の値ｎ（ｎ＝１〜４）をどのように決定するかは植物の根と土質によって定めるものとする。根が傷み易い場合及び破断・切断し易い場合は、数Ｄより数Ｃ，数Ｂの範囲の小さな回転数にするのがよい。ｎの値は、土泥落しする農作物を畑土とで実験してみてｎ値を決めるのがよい。
尚、根ＰＲの付着した軽い土泥は空気吹付けによって分離させるとよい。

本発明は、根に土泥が付着した農作物を加工前に水を使わずに根に付着した塊状の土泥をよく分離・落下させることができ、根の部分の有益利用加工の前処理として利用できる。

ＫＳ引抜回収作業機
ＫＳ_１車輪
ＫＳ_２前輪
ＫＳ_３エンジン
ＫＳ_３１エンジン出力軸
ＫＳ_４ハンドル
ＫＳ_５機台
ＫＳ_６伝動機構
ＫＳ_６１伝動チェーン
ＫＳ_６２チェーンスプロケット
ＫＳ_６３エンジン出力軸に軸着のプーリー
ＫＳ_６４プーリー
ＫＳ_６５伝動ベルト
ＫＳ_６６正逆ミッション
ＫＳ_７引寄せ装置
Ｈ引抜装置
Ｈ_１ベルトコンベヤ
Ｈ_１０無端ベルト
Ｈ_１１リターンローラ
Ｈ_１２駆動ローラ
Ｈ_２根部分の通過領域
Ｈ_２１上方境界面
Ｈ_２２下方境界面
Ｈ_２３延長線
Ｈ_３回転軸
Ｈ_４回転弾性体
Ｈ_４１弾性板
Ｈ_４１ａ弾性帯
Ｈ_４１ｂ分断線
ｒ_０垂線の足の長さ
Ｒ回転弾性体の長さ
Ｐ農作物
ＰＫ茎
ＰＲ根
Ｓ土泥

Claims

根付の農作物を左右一対の無端ベルト間にその茎葉部分を加圧把持して斜め上方向又は水平方向に移送する農作物移送装置に於いて、
前記無端ベルトに近接し且つその移送方向に対し平面視で略直交する水平方向又は移送方向に対し側面視で略直交する方向に１つ又は複数の回転軸を設け、同回転軸に軸からその取付位相をかえて半径方向に延びた細長の弾性帯を複数個取付けて一組とするとともに、軸方向に取付位置をかえて前記同様な弾性帯を複数組取付けて回転弾性体を形成し、前記回転軸を回動する回転駆動部を設け、しかも回転弾性体の弾性帯の回転軌跡は無端ベルトで移送される農作物の根部分の通過領域内を通過する円弧状軌跡であり、更に弾性帯の通過領域での農作物移送方向の速度成分が無端ベルトによる移送速度より速くなるように回転軸の単位時間当りの回転数を回転駆動部に設定し、根部分を傷めること少なく農作物の根土泥落しができることを特徴とする、農作物移送装置。
前記回転弾性体が、前記回転軸に軸方向に巾が広い平板状弾性板を取付位相を変えた複数の位置に半径方向に軸着し、しかも同弾性板を軸方向に沿って所定巾で複数に分断して分断された部分が細長の弾性帯として構成したものである、請求項１記載の農作物移送装置。
前記一対の無端ベルトによって移送される根の通過領域の下方境界面から前記無端ベルトの移送方向と直交する下向きの下方延長線上にあって前記回転軸を無端ベルトの移送方向と平面視で略直交する左右方向に水平に設けた、請求項１又は２記載の農作物移送装置。
回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０として下式数Ａを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０より大にして土泥落しを確実にした、請求項１〜３いずれか記載の農作物移送装置。
ω・ｒ_０＞Ｖ_０・・・数Ａ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０とし、下式数Ｄを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０の４．０倍速より小さくした打撃力を抑えた、請求項１〜４いずれか記載の農作物移送装置。
４．０Ｖ_０＞ω・ｒ_０・・・数Ｄ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０とし、下式数Ｃを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０の２．５倍速より小さくした打撃力を抑えた、請求項１〜４いずれか記載の農作物移送装置。
２．５Ｖ_０＞ω・ｒ_０・・・数Ｃ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
回転軸から根の通過領域の下方境界面までの長さｒ_０とし、下式数Ｂを満足するようにして、回転弾性体の無端ベルトの送り方向の打撃分速度が無端ベルトの送り速度Ｖ_０の２倍速より小さくした打撃力を抑えた、請求項１〜４いずれか記載の農作物移送装置。
２Ｖ_０＞ω・ｒ_０・・・数Ｂ
ここで、
・ωは回転弾性体の回転角速度ｒａｄ／ｓｅｃ
・Ｖ_０は無端ベルトの送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
・ｒ_０の長さ単位ｍｍ
一対の前記無端ベルトが、畑上を走行できる農作業機の前部に装置された農作物引抜装置の後方に向って高くなるように傾斜状に配置されて農作物の引抜きと持ち上げを行う無端ベルトであって、前記回転軸は傾斜した無端ベルトの根の通過領域下方に前記無端ベルトの移送方向と平面視で直交するように水平に設けたものである、請求項１〜７いずれか記載の農作物移送装置。