具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置及打捆方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及秸稈壓縮打捆【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置及打捆方法。一種具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，包括壓縮室(1)和活塞(101)，活塞(101)位于壓縮室(1)內(nèi)部，活塞(101)的上下表面分別與壓縮室(1)的上下表面平行，所述裝置還包括：導(dǎo)軌(102)、秸稈喂入口(103)、鉤繩孔(104)以及曲柄滑針機構(gòu)，針桿往復(fù)運動一次，鉤針約束捆繩在壓縮室外滿足打結(jié)條件，完成打結(jié)?？梢酝ㄟ^提高曲柄轉(zhuǎn)速，鉤針將捆繩快速拉起，縮短鉤針在壓縮室內(nèi)停留的時間，從而縮短打結(jié)時間，提高打捆機的工作效率；直線運動減小了鉤針在壓縮室內(nèi)所占空間，簡化活塞結(jié)構(gòu)，增加活塞剛性。
【專利說明】具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置及打捆方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及秸桿壓縮打捆【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置及打捆方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在農(nóng)作物秸桿收集中應(yīng)用較多的是小方捆打捆機，它憑借著適應(yīng)性極強，秸桿壓捆質(zhì)量與作業(yè)效率較高，整機結(jié)構(gòu)布局先進(jìn)、協(xié)調(diào)、整機可靠性較高與使用壽命較長獲得了廣泛的應(yīng)用。其中送繩方式采用最多的是弧針?biāo)屠K，該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，動力驅(qū)動曲柄轉(zhuǎn)動一圈，帶動搖桿上下擺動使得弧針上升和下降，曲柄搖桿機構(gòu)驅(qū)動弧針?biāo)屠K過程為:弧針進(jìn)入壓縮室，上升到上極限位置后滿足打結(jié)條件(此時弧針在壓縮室內(nèi))，然后弧針從上極限位置向下運動，退出壓縮室，完成打結(jié)。在整個運動過程中，弧針到達(dá)上極限位置時，需短暫停頓以保證捆繩滿足打結(jié)條件，這將制約送繩的速度，并且為防止活塞壓著下一塊秸桿過來時與弧針相撞，弧針的運動周期小于等于活塞的運動周期，以保證弧針有足夠時間向下運動復(fù)位，這些問題將影響整個打捆機的工作效率。因此研究一種具有壓縮室外滿足打結(jié)條件的直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置具有重要意義，該機構(gòu)為曲柄滑針機構(gòu)驅(qū)動鉤針直線運動鉤繩，其運動過程為:針桿末端固連的鉤針進(jìn)入壓縮室，下行到達(dá)下極限位置后，鉤住繩子立即返回，上升到上極限位置后滿足打結(jié)條件，(此時針桿已退出壓縮室)，完成打結(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種取代弧針?biāo)屠K機構(gòu)的秸桿打捆裝置的具有直線鉤繩機構(gòu)的秸桿打捆裝置，針桿往復(fù)運動一次，鉤針約束捆繩在壓縮室外滿足打結(jié)條件，完成打結(jié)。可以通過提高曲柄轉(zhuǎn)速，使得鉤針將捆繩快速拉起，縮短鉤針在壓縮室內(nèi)停留的時間，從而縮短打結(jié)時間，提高打捆機的工作效率。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種使用所述具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置進(jìn)行打捆的方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，包括壓縮室1和活塞101，活塞101位于壓縮室1內(nèi)部，活塞101的上下表面分別與壓縮室1的上下表面平行，
[0007]所述裝置還包括:導(dǎo)軌102、秸桿喂入口 103、鉤繩孔104以及曲柄滑針機構(gòu)，其中，
[0008]活塞101與草捆接觸的前壁具有一個開槽105，開槽105貫穿其上下表面；
[0009]導(dǎo)軌102位于壓縮室1上表面；稻桿喂入口 103位于壓縮室1的下表面；鉤繩孔104貫穿壓縮室1上下表面，鉤繩孔104的中心線與導(dǎo)軌102的中心線重合；
[0010]曲柄滑針機構(gòu)，包括曲柄5、連桿6和針桿7，該曲柄滑針機構(gòu)運動平面與包住草捆4的捆繩3所在平面平行，曲柄5轉(zhuǎn)動連接于壓縮室1上方，另一端與連桿6轉(zhuǎn)動連接；連桿6的另一端與針桿7轉(zhuǎn)動連接；針桿7末端固定連接鉤針701 ;鉤針701所在平面與包住草捆4的捆繩3所在平面垂直，且針桿7與捆繩3所在平面之間具有距離e ;在布置于壓縮室1上方的打結(jié)器機架上安裝有打結(jié)嘴8、卡線輪9和攬繩器10 ;捆繩3穿過固定在壓縮室1下方的導(dǎo)線輪2包圍進(jìn)入壓縮室1的草捆4、末端夾持在卡線輪9的凹槽內(nèi)。
[0011]所述開槽105的寬度大于鉤針701的最大寬度，開槽105的深度為活塞101沿壓縮室1軸向上的長度的1/3-1/2。
[0012]所述開槽105的寬度為鉤針701的最大寬度的1.2倍。
[0013]所述距離e = 1.5d?3d，其中d為針桿7直徑。
[0014]卡線輪9通過其中心點固定在打結(jié)器機架上，卡線輪9繞其中心點逆時針轉(zhuǎn)動。
[0015]攬繩器10通過其末端固定在打結(jié)器機架上，卡線輪9與攬繩器10的軸線平行。
[0016]一種使用前述的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置進(jìn)行打捆的方法，所述方法包括如下步驟:
[0017]從上一草捆打結(jié)完成到下一草捆到達(dá)預(yù)設(shè)長度之前，曲柄滑針機構(gòu)一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時曲柄5與連桿6重疊共線，針桿7處于上極限位置，此時捆繩3已被鉤針701拉起、位于卡線輪9上方，在此位置滿足成結(jié)條件；
[0018]當(dāng)草捆達(dá)到預(yù)設(shè)長度、且活塞101前壁到達(dá)壓縮室1的鉤繩孔104時，驅(qū)動力由曲柄5輸入；
[0019]針桿7由曲柄5、連桿6帶動在活塞101的開槽105中向下運動，在此過程中，柔性的捆繩3將避讓剛性的鉤針701 ；
[0020]針桿7下降到下極限位置，此時捆繩3位于鉤針701上方，捆繩3落入針桿7與鉤針701形成的鉤繩角內(nèi)，滿足拉繩條件；
[0021]針桿7在活塞101的開槽105中由下極限位置運動到上極限位置，此時捆繩3 —邊與打結(jié)嘴8相切，滿足打結(jié)條件，以便打結(jié)嘴8將搭在其上的捆繩3纏繞完成打結(jié)；捆繩3另一邊與卡線輪9上的凹槽相切，以便卡線輪9轉(zhuǎn)過一定角度將捆繩3卡緊；
[0022]活塞101退回，活塞101的前壁離開壓縮室1的鉤繩孔104，由秸桿喂入口 103喂入秸桿，以形成下一個草捆。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于:
[0024]針桿往復(fù)運動一次，鉤針約束捆繩在壓縮室外滿足打結(jié)條件，完成打結(jié)。可以通過提高曲柄轉(zhuǎn)速，鉤針將捆繩快速拉起，縮短鉤針在壓縮室內(nèi)停留的時間，從而縮短打結(jié)時間，提高打捆機的工作效率；直線運動減小了鉤針在壓縮室內(nèi)所占空間，簡化活塞結(jié)構(gòu)，增加活塞剛性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置機構(gòu)簡圖；
[0026]圖2本發(fā)明的卡線輪與攬繩器在壓縮室上方相對位置俯視圖；
[0027]圖3本發(fā)明的針桿在下極限位置滿足鉤繩條件的機構(gòu)左視圖；
[0028]圖4本發(fā)明的針桿在上極限位置滿足打結(jié)條件的機構(gòu)左視圖；
[0029]圖5本發(fā)明的針桿在上極限位置直線鉤繩機構(gòu)靜止?fàn)顟B(tài)圖；
[0030]圖6本發(fā)明的針桿在下極限位置滿足鉤繩條件的機構(gòu)位置圖；
[0031]圖7本發(fā)明的針桿在上極限位置滿足打結(jié)條件的機構(gòu)位置圖。
[0032]附圖標(biāo)記:
[0033]1:壓縮室101:活塞102:導(dǎo)軌
[0034]103:秸桿喂入口 104:鉤繩孔105:開槽
[0035]2:導(dǎo)線輪3:捆繩4:草捆
[0036]5:曲柄6:連桿7:針桿
[0037]701:鉤針8:打結(jié)嘴9:卡線輪
[0038]10:攬繩器

【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0040]如圖1-圖3所示，活塞101位于壓縮室1內(nèi)部，并可沿壓縮室1的軸向往復(fù)運動；導(dǎo)軌102位于壓縮室1上表面；秸桿喂入口 103位于壓縮室1的下表面；鉤繩孔104貫穿壓縮室1上下表面,鉤繩孔104的中心線與導(dǎo)軌102的中心線重合?；钊?01的上下表面分別與壓縮室1的上下表面平行，活塞101與草捆接觸的前壁具有一個開槽105，開槽105貫穿其上下表面。開槽105的寬度大于鉤針701的最大寬度，優(yōu)選為鉤針701的最大寬度的1.2倍；開槽105的深度為活塞101沿壓縮室1軸向上的長度的1/3?1/2。
[0041]曲柄滑針機構(gòu)，包括曲柄5、連桿6和針桿7，該曲柄滑針機構(gòu)的運動平面與包住草捆4的捆繩3所在平面平行。曲柄5轉(zhuǎn)動連接于壓縮室1上方，在圖中以點A表示，另一端與連桿6轉(zhuǎn)動連接；連桿6的另一端與針桿7轉(zhuǎn)動連接；針桿7末端固定連接鉤針701 ;鉤針701所在平面與包住草捆4的捆繩3所在平面垂直，且針桿7與捆繩3所在平面之間具有距離e，常取距離e = 1.5d?3d，其中d為針桿7的直徑；針桿7在導(dǎo)軌102上沿中心線進(jìn)行往復(fù)直線運動。在布置于壓縮室1上方的打結(jié)器機架(圖中未示出)上安裝有打結(jié)嘴8、卡線輪9和攬繩器10 ;捆繩3穿過固定在壓縮室1下方的導(dǎo)線輪2包圍進(jìn)入壓縮室1的草捆4、末端夾持在卡線輪9的凹槽內(nèi)；針桿7在上極限位置時滿足捆繩3在打結(jié)嘴8上的成結(jié)條件，在下極限位置時滿足拉繩條件；由曲柄5驅(qū)動的針桿7與活塞101、打結(jié)嘴8、卡線輪9、攬繩器10相對運動關(guān)系滿足運動時序條件。
[0042]如圖2所示，卡線輪9通過其中心點C固定在打結(jié)器機架上，卡線輪9繞C點逆時針轉(zhuǎn)動；攬繩器10通過其末端D固定在打結(jié)器機架上，攬繩器10繞D點往復(fù)擺動，順時針擺動攬繩、逆時針擺動復(fù)位，其中卡線輪9與攬繩器10的軸線平行?？ň€輪9和纜繩器10在與壓縮室1上表面平行的平面上運動。
[0043]如圖3所示，針桿7運動到下極限位置，此時捆繩3位于鉤針701上方，由于捆繩3的張力作用，捆繩3落入針桿7與鉤針701形成的鉤繩角內(nèi)，此時滿足拉繩條件；其中根據(jù)機械設(shè)計手冊查得鋼與塑料之間的摩擦系數(shù)為0.35?0.5，可換算得鉤針701與捆繩3之間的摩擦角為19.29°?26.565°，從而算得針桿7與鉤針701形成的鉤繩角為63.435°?70.71°。針桿7與鉤針701形成的鉤繩角小于計算所得角度時將能克服捆繩3的摩擦，因此，常取該鉤繩角為50°?60°。
[0044]如圖4所示，針桿7運動到上極限位置，此時捆繩3已被鉤針701拉起、位于卡線輪9上方，在此位置滿足成結(jié)條件。
[0045]如圖5所示，從上一草捆打結(jié)完成到下一草捆到達(dá)預(yù)設(shè)長度之前，曲柄滑針機構(gòu)一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時曲柄5與連桿6重疊共線，針桿7處于上極限位置，當(dāng)草捆達(dá)到預(yù)設(shè)長度、且活塞101前壁到達(dá)壓縮室1的鉤繩孔104時，驅(qū)動力由曲柄5輸入。
[0046]如圖6所示，針桿7由曲柄5、連桿6帶動在活塞101的開槽105中向下運動，在此過程中，柔性的捆繩3將避讓剛性的鉤針701，針桿7下降到下極限位置，此時滿足拉繩條件；其中為防止針桿7與草捆4相撞，針桿7將在活塞101的開槽105中運動，故在打結(jié)時，鉤針701和捆繩3都在開槽105內(nèi)。
[0047]如圖7所示，針桿7在活塞101的開槽105中由下極限位置運動到上極限位置，此時捆繩3 —邊與打結(jié)嘴8相切，滿足打結(jié)條件，以便打結(jié)嘴8將搭在其上的捆繩3纏繞完成打結(jié)；捆繩3另一邊與卡線輪9上的凹槽相切，以便卡線輪9轉(zhuǎn)過一定角度將捆繩3卡緊。
[0048]活塞101退回，活塞101的前壁離開壓縮室1的鉤繩孔104，由秸桿喂入口 103喂入秸桿，以形成下一個草捆。
[0049]具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置機構(gòu)的工作原理為:驅(qū)動力由曲柄5輸入，經(jīng)過連桿6、針桿7傳動，實現(xiàn)鉤針701的往復(fù)直線運動。曲柄5與豎直方向的夾角為α，當(dāng)α =0時，曲柄5與連桿6重疊共線，針桿7處于上極限位置；當(dāng)α = 180°時，曲柄5與連桿6拉直共線，針桿7處于下極限位置；當(dāng)α從0運動到180°時，針桿7沿導(dǎo)軌102的中心線向下運動，柔性捆繩3將避讓剛性鉤針701，直至針桿7到達(dá)下極限位置，此時捆繩3位于鉤針701上方，由于捆繩3的張力作用，捆繩3落入針桿7與鉤針701形成的鉤繩角內(nèi)；當(dāng)α從180°運動到360°時，捆繩3從草捆4下端被鉤起，捆繩3在鉤針701約束下共同隨針桿7上升，上升過程接近升程末端時，位于草捆4上部、被卡線輪9卡住一端的捆繩3也將被鉤針701鉤住，直至針桿7運動到上極限位置，此時捆繩3 —邊與打結(jié)嘴8相切，另一邊與卡線輪9上的凹槽相切，滿足打結(jié)條件；同時攬繩器10繞固定點D順時針轉(zhuǎn)動90°，將打結(jié)嘴8下方的捆繩3攬起，使捆繩3搭在打結(jié)嘴8上，同時卡線輪9繞固定點C逆時針轉(zhuǎn)過一定的角度，將捆繩3卡緊，打結(jié)嘴8繞搭在其上的捆繩3轉(zhuǎn)一圈完成打結(jié)，攬繩器10復(fù)位，隨后推繩機構(gòu)(圖中未示出)將打好的繩結(jié)退離打結(jié)嘴8，切刀將捆繩3切斷，完成一個草捆的打結(jié)，秸桿打捆裝置進(jìn)入下一個循環(huán)動作開始，以備下一個草捆形成。
【權(quán)利要求】
1.一種具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，包括壓縮室(I)和活塞(101)，活塞(101)位于壓縮室(I)內(nèi)部，活塞(101)的上下表面分別與壓縮室(I)的上下表面平行，其特征在于: 所述裝置還包括:導(dǎo)軌(102)、秸桿喂入口(103)、鉤繩孔(104)以及曲柄滑針機構(gòu)，其中， 活塞(101)與草捆接觸的前壁具有一個開槽(105)，開槽(105)貫穿其上下表面； 導(dǎo)軌(102)位于壓縮室(I)上表面；秸桿喂入口(103)位于壓縮室(I)的下表面；鉤繩孔(104)貫穿壓縮室(I)上下表面，鉤繩孔(104)的中心線與導(dǎo)軌(102)的中心線重合； 曲柄滑針機構(gòu)，包括曲柄(5)、連桿(6)和針桿(7)，該曲柄滑針機構(gòu)運動平面與包住草捆(4)的捆繩(3)所在平面平行，曲柄(5)轉(zhuǎn)動連接于壓縮室(I)上方，另一端與連桿(6)轉(zhuǎn)動連接；連桿￠)的另一端與針桿(7)轉(zhuǎn)動連接；針桿(7)末端固定連接鉤針(701);鉤針(701)所在平面與包住草捆(4)的捆繩(3)所在平面垂直，且針桿(7)與捆繩(3)所在平面之間具有距離e ;在布置于壓縮室(I)上方的打結(jié)器機架上安裝有打結(jié)嘴(8)、卡線輪(9)和攬繩器(10);捆繩(3)穿過固定在壓縮室(I)下方的導(dǎo)線輪(2)包圍進(jìn)入壓縮室(I)的草捆(4)、末端夾持在卡線輪(9)的凹槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，其特征在于:所述開槽(105)的寬度大于鉤針(701)的最大寬度，開槽(105)的深度為活塞(101)沿壓縮室(I)軸向上的長度的1/3-1/2。
3.如權(quán)利要求2所述的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，其特征在于:所述開槽(105)的寬度為鉤針(701)的最大寬度的1.2倍。
4.如權(quán)利要求1所述的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，其特征在于:所述距離e=1.5d?3d，其中d為針桿(7)直徑。
5.如權(quán)利要求1所述的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，其特征在于:卡線輪(9)通過其中心點固定在打結(jié)器機架上，卡線輪(9)繞其中心點逆時針轉(zhuǎn)動。
6.如權(quán)利要求1所述的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置，其特征在于:攬繩器(10)通過其末端固定在打結(jié)器機架上，卡線輪(9)與攬繩器(10)的軸線平行。
7.一種使用權(quán)利要求1-6之一所述的具有直線鉤繩機構(gòu)的打捆裝置進(jìn)行打捆的方法，其特征在于: 所述方法包括如下步驟: 從上一草捆打結(jié)完成到下一草捆到達(dá)預(yù)設(shè)長度之前，曲柄滑針機構(gòu)一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時曲柄(5)與連桿(6)重疊共線，針桿(7)處于上極限位置，此時捆繩(3)已被鉤針(701)拉起、位于卡線輪(9)上方，在此位置滿足成結(jié)條件； 當(dāng)草捆達(dá)到預(yù)設(shè)長度、且活塞(101)前壁到達(dá)壓縮室(I)的鉤繩孔(104)時，驅(qū)動力由曲柄(5)輸入； 針桿(7)由曲柄(5)、連桿(6)帶動在活塞(101)的開槽(105)中向下運動，在此過程中，柔性的捆繩⑶將避讓剛性的鉤針(701)； 針桿(7)下降到下極限位置，此時捆繩(3)位于鉤針(701)上方，捆繩(3)落入針桿(7)與鉤針(701)形成的鉤繩角內(nèi)，滿足拉繩條件； 針桿(7)在活塞(101)的開槽(105)中由下極限位置運動到上極限位置，此時捆繩(3)一邊與打結(jié)嘴(8)相切，滿足打結(jié)條件，以便打結(jié)嘴(8)將搭在其上的捆繩(3)纏繞完成打結(jié)；捆繩(3)另一邊與卡線輪(9)上的凹槽相切，以便卡線輪(9)轉(zhuǎn)過一定角度將捆繩(3)卡緊； 活塞(101)退回，活塞(101)的前壁離開壓縮室(I)的鉤繩孔(104)，由秸桿喂入口(103)喂入秸桿，以形成下一個草捆。
【文檔編號】A01F15/04GK104303723SQ201410582023
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】韓魯佳, 李雪, 李海濤, 陳龍健, 魏文軍, 張紹英 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)