一種仿生玉米根茬撿拾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬農(nóng)業(yè)機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玉米根茬撿拾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 玉米作為我國重要的糧食作物之一，其根茬的處理一直是困擾人們的一大難題。 目前根茬處理的普遍方法有旋耕滅茬、粉碎處理后還田埋于地下等方式，這些根茬處理方 法雖然有利于增加土壤中有機質(zhì)的成分，但是在進行滅茬和碎茬還田的過程中，土壤的擾 動程度較大，容易造成適耕表層土壤的流失。同時，在大面積種植玉米的北方地區(qū)，由于溫 度偏低，且比較干旱，使得根茬的腐爛較慢，從而導(dǎo)致有機質(zhì)向土壤中的轉(zhuǎn)化速度變慢，大 量殘余根茬增加了次年整地、播種的作業(yè)難度。
[0003] 鑒于以上因素，能夠?qū)崿F(xiàn)對根茬的機械化挖掘、收集就顯得尤為重要了。而撿拾裝 置作為根茬收集機械的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣將直接影響根茬收集機械的作業(yè)性能。
[0004] 玉米根茬錯綜復(fù)雜的根系攜帶著大量的土壤，使得玉米根茬在撿拾過程中容易脫 落而造成撿拾失敗，同時由于田間環(huán)境復(fù)雜，撿拾齒在撿拾過程中會與土壤中的堅硬石塊 和玉米根土復(fù)合體直接接觸，容易造成撿拾齒工作面磨損而影響撿拾效果。通過對蝦夷扇 貝的生存環(huán)境和表觀形貌進行試驗分析可知：其表面的棱紋幾何結(jié)構(gòu)不僅能增大與海底泥 沙的摩擦系數(shù)而增加附著能力，且能將泥沙的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦而具有良好的耐磨損 性能。因此，蝦夷扇貝表面的棱紋幾何結(jié)構(gòu)能為提高撿拾器撿拾齒的工作面的附著性能、耐 磨性能的仿生設(shè)計提供仿生原型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對剛挖出地面、裹挾大量土壤的玉米根茬撿拾困難、勞動強 度大、工作效率低等問題，提供一種能代替人工作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠性好的玉米根茬 撿拾裝置。
[0006] 本發(fā)明由主機架1、減速器2、輸入軸I 3、輸出軸I 4、軸承座I 5、輸入軸II 6、扭 矩限制器7、輸出軸II 8、軸承座II 9、鏈輪I 10、滾子鏈11、右支架12、鏈輪II 13、軸承座 III 14、玉米根茬撿拾器15、撿拾擋板16、軸承座IV 17和左支架18組成，其中減速器2固接 于主機架1的上面，減速器2的輸入軸I 3經(jīng)萬向節(jié)與拖拉機的動力輸出軸連接；軸承座 II 9固接于主機架1的右端；軸承座I 5固接于主機架1上減速器2與軸承座II 9之間，扭 矩限制器7位于軸承座I 5和軸承座II 9之間；左支架18固接于主機架1的左端；右支架 12固接于主機架1的右端；撿拾擋板16固接于主機架1的前部；減速器2的輸出軸I 4與 扭矩限制器7的輸入軸II 6固接；扭矩限制器7的輸入軸II 6經(jīng)軸承與軸承座I 5活動連 接，扭矩限制器7的輸出軸II 8經(jīng)軸承與軸承座II 9活動連接，輸出軸II 8的右端固接鏈輪 I 10,鏈輪I 10經(jīng)滾子鏈11與鏈輪II 13鏈連接；玉米根茬撿拾器15的主軸19左端經(jīng)軸 承與軸承座IV 17活動連接，軸承座IV 17固接于左支架18下部；主軸19近右端經(jīng)軸承與軸 承座III 14活動連接，軸承座III 14固接于右支架12下部；玉米根茬撿拾器15的主軸19右 端與鏈輪II 13固接。
[0007] 所述的玉米根茬撿拾器15由主軸19、撿拾器組件20和定位套筒21組成，其中撿 拾器組件20中圓盤24的中心孔與主軸19的圓周面固接，撿拾器組件20為17-21組，每兩 個撿拾器組件20之間置有定位套筒21，定位套筒21的長度為70mm~90mm。
[0008] 所述的撿拾器組件20由撿拾齒22、螺栓23、圓盤24組成，其中撿拾齒22為4或6 個，4或6個撿拾齒22內(nèi)端經(jīng)螺栓23與圓盤24固接，4或6個撿拾齒22沿圓盤24周向均勻 交替布置于圓盤24正反面，圓盤24設(shè)有中心孔；撿拾齒22的工作面長度1^為160-180mm， 撿拾齒22的厚度h為10-12mm〇
[0009] 所述撿拾齒22的撿拾齒工作面25為曲線I 26,曲線I 26的方程為：
[0010]
[0011] 其中：r為極徑，警為極角，且極角-]的取值范圍為0, 1。
[0012] 所述撿拾齒22的工作面25表面設(shè)有棱紋27,棱紋27的底邊長度1^為2-10mm， 棱紋27表面為曲線II 28,曲線II 28的方程為：
[0013] <}) x = A sinBx+C,
[0014] 其中：A、B、C為實數(shù)，且A乒0，B乒0 ;
[0015] 棱紋27分為無間距棱紋a和等間距棱紋b，等間距棱紋b的間距1^為l-10mm。
[0016] 所述棱紋結(jié)構(gòu)是一種以蝦夷扇貝表面棱紋幾何結(jié)構(gòu)為仿生原型的仿生設(shè)計。
[0017] 所述玉米根茬撿拾器15的工作轉(zhuǎn)速為250~350r/min。
[0018] 所述撿拾擋板16參照玉米根茬撿拾器15的形狀設(shè)計，設(shè)置于玉米根茬撿拾器15 的前上方，防止玉米根茬在撿拾過程中被高速旋轉(zhuǎn)的玉米根茬撿拾器15拋出機械系統(tǒng)，也 解決了作業(yè)過程中土壤飛揚所造成的作業(yè)環(huán)境惡劣問題。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：
[0020] (1)能有效解決玉米根茬的撿拾問題，為根茬的收集奠定基礎(chǔ)。
[0021] (2)通過參照動物挖掘、撿拾過程的行為特征及農(nóng)業(yè)耕作機械設(shè)備中涉及的很多 觸土部件，例如犁、旋耕刀、碎茬刀、耙、鏟等的特征設(shè)計的撿拾齒工作面曲線，能達到減小 阻力、避免應(yīng)力集中，提尚檢拾效率。
[0022] (3)撿拾齒的工作曲面表面采用仿蝦夷扇貝表面棱紋幾何結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計，達到 了提高仿生撿拾器撿拾齒的工作面的附著性能、耐磨性能。
【附圖說明】
[0023] 圖1為仿生玉米根茬撿拾裝置的主視圖
[0024] 圖2為仿生玉米根茬撿拾裝置側(cè)視圖
[0025] 圖3為玉米根茬撿拾器示意圖
[0026] 圖4為撿拾器組件結(jié)構(gòu)示意圖
[0027] 圖5為撿拾齒工作面示意圖
[0028] 圖6為撿拾齒曲線示意圖
[0029] 圖7為撿拾齒結(jié)構(gòu)標記示意圖
[0030] 圖8為無間距棱紋撿拾齒示意圖
[0031] 圖9為等間距棱紋撿拾齒示意圖
[0032] 圖10為棱紋結(jié)構(gòu)示意圖
[0033] 其中：1.主機架2.減速器3.輸入軸I 4.輸出軸I 5.軸承座I 6.輸入軸II 7.扭矩限制器8.輸出軸II 9.軸承座II 10.鏈輪I 11.滾子鏈12.右支架13.鏈輪 II 14.軸承座III 15.玉米根茬撿拾器16.撿拾擋板17.軸承座IV 18.左支架19.主軸 20.撿拾器組件21.定位套筒22.撿拾齒23.螺栓24.圓盤25.撿拾齒工作面26.曲線 I 27.棱紋28.曲線II a.無間距棱紋b.等間距棱紋
【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述：
[0035] 本發(fā)明由主機架1、減速器2、輸入軸I 3、輸出軸I 4、軸承座I 5、輸入軸II 6、扭 矩限制器7、輸出軸II 8、軸承座II 9、鏈輪I 10、滾子鏈11、右支架12、鏈輪II 13、軸承座 III 14、玉米根茬撿拾器15、撿拾擋板16、軸承座IV 17和左支架18組成，其中減速器2固接 于主機架1的上面，減速器2的輸入軸I 3經(jīng)萬向節(jié)與拖拉機的動力輸出軸連接；軸承座 II 9固接于主機架1的右端；軸承座I 5固接于主機架1上減速器2與軸承座II 9之間，扭 矩限制器7位于軸承座I 5和軸承座II 9之間；左支架18固接于主機架1的左端；右支架 12固接于主機架1的右端；撿拾擋板16固接于主機架1的前部；減速器2的輸出軸I 4與 扭矩限制器7的輸入軸II 6固接；扭矩限制器7的輸入軸II 6經(jīng)軸承與軸承座I 5活動連 接，扭矩限制器7的輸出軸II 8經(jīng)軸承與軸承座II 9活動連接，輸出軸II 8的右端固接鏈輪 I 10,鏈輪I 10經(jīng)滾子鏈11與鏈輪II 13鏈連接；玉米根茬撿拾器15的主軸19左端經(jīng)軸 承與軸承座IV 17活動連接，軸承座IV 17固接于左支架18下部；主軸19近右端經(jīng)軸承與軸 承座