自动控制马铃薯收获机

暂无

自动控制马铃薯收获机\n技术领域\n[0001] 本发明属于农作物收获和农业机械化技术领域。特别涉及一种自动控制马铃薯收获机。\n背景技术\n[0002] 在我国，马铃薯收获机是机械式的。薯土分离多数是采用杆条链式振动分离机构和筛式摆动分离机构相结合的方式。振动是靠装在机架上的带齿椭圆轮(或其它形状的带齿轮子)驱动。这种分离机构的缺点是：①在与带齿的椭圆轮(或其它形状的带齿轮子)接触处，杆条(即钢筋)振幅大。在离开带齿的椭圆轮(或其它形状的带齿轮子)稍远处，杆条的振幅变小或根本无振动。由于局部振幅大，钢筋极易断裂，机架也容易从焊缝振裂，整机寿命短。②在马铃薯的整个分离过程中，土、马铃薯和钢筋相互之间的摩擦较大，摩擦时间较长，马铃薯搓皮破损严重。③经过杆条链式振动分离机构后，在马铃薯中仍存有大量的土。土与马铃薯同时落地，明薯率较低，漏收严重。④消耗动力大。在单行作业时需要304型拖拉机带动，若双行作业至少需要654型拖拉机带动。\n[0003] 在美国，大型的马铃薯收获机主要是采用多级筛选传送带。每级完成不同的分离任务，将土块、石子和茎叶分离出去。小型的马铃薯收获机则多采用两级传送带。由于是多级传输，马铃薯与传送带之间的摩擦时间较长，马铃薯搓皮破损严重，而且消耗的牵引动力一般较大。意大利的马铃薯收获机在结构上与我国的基本相似。日本的马铃薯收获机则多采用机械式的。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种自动控制马铃薯收获机，其特征在于：自动控制马铃薯收获机的挖掘铲1和限深轮7固定在机架6的前部，传输装置2在挖掘铲1后面向上斜向固定在机架6上，薯土分离机构3在传输装置2后面稍向下斜固定在机架6上，导向槽4固定在薯土分离机构3后下方的连接板14上，行走轮5固定在机架6后部。\n[0005] 所述薯土分离机构由静止和振动两大部分构成。所述静止部分的结构为直线电机\n24通过电机静止连接件23、25(其余两个未画出)支撑在支撑件8、21上，连接板14、36的两端分别和支撑件8、21固定，支撑弹簧13、18、27、28的一端固定在支撑件8、21的底面，另一端固定在振动部分框架12、19的底面，阻尼弹簧29、31、35、37分别装在振动导向件11、\n32、34、38内，由弹簧端盖9、30、33、39罩住。\n[0006] 所述振动部分的结构为直线电机24的移动轴24.1通过电机振动连接件22、26、\n41、45和框架12、19连接，框架连接板15、44将框架12、19连接成一体；框架挡块10、20、\n42、43分别固定在框架12、19的两端，钢筋16插入钢筋套筒17内，铆钉40将钢筋16并排固定在框架连接板15、44上。在振动部分中，除直线电机24的移动轴24.1和电机振动连接件22、26、41、45外，其余部分又称为振动筛。\n[0007] 所述直线电机24的移动轴24.1通过电机振动连接件22、26、41、45带动振动筛沿着静止部分的振动导向件11、32、34、38和支撑件8、21的导向部分作斜向上振动。\n[0008] 所述振动筛的钢筋布置成相互平行的条状，且与收获机的运行方向一致，形成片状结构。\n[0009] 所述振动筛振幅的大小由阻尼弹簧29、31、35、37的压缩量控制，振动的频率由输入直线电机24的电信号控制，振动筛振动是机械共振。\n[0010] 所述支撑件8侧面的振动导向件、阻尼弹簧及弹簧端盖为1-8个。\n[0011] 所述与支撑件8、21及框架12、19固定的支撑弹簧为2、4、6、8或10个。\n[0012] 本发明的主要特点：\n[0013] (1)将自动控制技术应用于马铃薯收获机的薯土分离机构，以达到改变振动筛振幅和频率的目的，更能适应不同土质的要求。\n[0014] (2)传输装置由步进电机驱动，振动筛的振动由直线电机驱动。\n[0015] (3)将目前最常用的振动筛的环状结构改成片状结构，钢材用量少，整机重量轻。\n[0016] (4)通过控制振动筛上土垡和马铃薯的运动方式，减少摩擦，保证不损伤马铃薯。\n[0017] (5)经过薯土分离机构后，马铃薯与土垡彻底分离，明薯率提高。\n[0018] (6)薯土分离机构利用了机械共振原理，消耗功率小，可大大减小拖拉机的牵引力。\n[0019] (7)高速运动副实现振动，避免对机架的振动撞击，整机寿命长。\n附图说明\n[0020] 图1为马铃薯收获机的整体结构俯视图。\n[0021] 图2为马铃薯收获机的薯土分离机构结构示意图。\n[0022] 图3为薯土分离机构的静止部分结构示意图；图3(b)为图3(a)的B-B截面示意图。\n[0023] 图4为薯土分离机构的振动部分结构示意图；图4(b)为图4(a)的俯视图。\n具体实施方式\n[0024] 本发明提供一种自动控制马铃薯收获机。在图1所示的马铃薯收获机的整体结构俯视图中，马铃薯收获机的挖掘铲1和限深轮7固定在机架6的前部，传输装置2在挖掘铲\n1后面向上斜向固定在机架6上，薯土分离机构3在传输装置2后面稍向下斜固定在机架\n6上，导向槽4固定在薯土分离机构3后下方的连接板14上，行走轮5固定在机架6后部。\n在工作时，马铃薯收获机向前移动，挖掘铲1将带薯土垡铲起，送上由步进电机驱动的传输装置2，通过传输装置2将带薯土垡上升到指定高度并具有较合理的移动速度，在带薯土垡到达传输装置2的最高位置时便飞离传输装置抛向由直线电机驱动的薯土分离机构3。通过薯土分离机构3的斜向上振动，土垡漏下，马铃薯进入导向槽4，然后回收或在地上铺成条状。\n[0025] 图2所示为马铃薯收获机的薯土分离机构结构示意图。所述薯土分离机构由静止和振动两大部分构成。在图3(a)、(b)所示的薯土分离机构的静止部分结构示意图中，直线电机24通过电机静止连接件23、25(其余两个未画出)支撑在支撑件8、21上，连接板14、\n36的两端分别和支撑件8、21固定；支撑弹簧至少为2个，可为2、4、6、8或10个，图3所示为4个的结构。支撑弹簧13、18、27、28的一端固定在支撑件8、21的底面，另一端固定在振动部分框架12、19的底面。支撑件8侧面的振动导向件、阻尼弹簧及弹簧端盖可为1-8个，图3所示为2个的结构。阻尼弹簧29、31、35、37分别装在振动导向件11、32、34、38内，由弹簧端盖9、30、33、39罩住。\n[0026] 在图4(a)、(b)所示的薯土分离机构的振动部分结构示意图中，直线电机24的移动轴24.1通过电机振动连接件22、26、41、45和框架12、19连接，框架连接板15、44将框架\n12、19连接成一体；框架挡块10、20、42、43分别固定在框架12、19的两端，钢筋16插入橡胶的钢筋套筒17内，两头露出的钢筋16由铆钉40并排固定在框架连接板15、44上，布置成相互平行的条状，且与收获机的运行方向一致，形成片状结构，即称为振动筛。\n[0027] 上述马铃薯收获机的薯土分离机构在工作时，直线电机24的移动轴24.1通过电机振动连接件22、26、41、45带动振动筛沿着静止部分的振动导向件11、32、34、38和支撑件\n8、21的导向部分作斜向上振动。振动筛振幅的大小由阻尼弹簧29、31、35、37的压缩量控制，振动的频率由输入直线电机24的电信号控制。振动筛振动的特征是机械共振。