一种木薯联合收获机薯茎分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于农业机械领域，公开了一种木薯联合收获机薯茎分离装置，包括：固定机架、变频器和扭矩传感器；固定机架上设置夹持输送装置、切薯装置、夹持输送驱动电机和切薯装置驱动电机，所述变频器连接驱动电机，所述驱动电机分别与夹持输送装置和切薯装置齿接；所述切薯装置上安装有扭矩传感器，切薯装置竖直安装在固定机架与木薯茎杆之间，所述切薯装置与固定机架与木薯茎杆设置在同一个竖直平面内。通过夹持输送装置实现对木薯的强制喂入与拔起输送，并输送到指定位置经切薯装置完成薯茎分离，由变频器控制驱动电机实现对夹持输送速度与切割转速的可视化操控，通过扭矩传感器测定切薯装置所需切割力标定数据参数。

【技术实现步骤摘要】
一种木薯联合收获机薯茎分离装置
本专利技术属于农业机械领域，尤其涉及一种木薯联合收获机薯茎分离装置。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：木薯也称树薯、木番薯，为世界三大薯类之一，在世界各地均有大面积的种植，并且是我国重要的热带作物、能源作物，具有很高的实用价值与营养价值。木薯广泛用于食品、制糖、医药、饲料、化工、饲料、降解塑料等行业，对民用、工业与国防技术等诸多领域影响巨大，世界上木薯全部产量的65％用于人类食物，木薯淀粉是工业上主要淀粉原料之一，将木薯转化为燃料酒精，可以降低传统以粮食为原料的酒精发酵工业的成本，充分利用可再生资源可以减轻对石油的依赖、缓解环保的压力、促进农业的发展。木薯的经济价值和用途已经不再仅仅局限于作为食物，而是能作为一种新的生物能源以维持自然界生态的良性循环。木薯机械化收获是木薯产业的重要环节，有利于提高木薯产业的生产效率。现有技术采用挖拔结合的形式将木薯挖拔出并夹持输送到切割装置进行块根分离收集，自动化程度较高；但分离装置由电动机带动，容易受环境等因素影响。自走式木薯收获机包括：强制输送轮，前纵梁，夹持带，土薯分离装置，液压马达，带轮，切薯刀，电动机，驾驶室，薯块运输装置，薯块箱，主传动轴，变速器，履带底盘，液压缸，限深轮，挖掘铲，工作时，挖掘铲进入地下，放下地轮；内燃机驱动收获机行走，挖掘铲完成挖掘松土作业；强制输送轮使木薯秆进入夹持带，夹持带夹住木薯秆，将其拔起并向上输送；切薯刀将薯块从茎杆根部切下，掉落在土薯分离装置上，茎秆由夹持带送入茎秆收集装置中；木薯和土块分离后，土块落入地面，木薯进入薯块箱，完成收获作业。然而，现有的木薯收获机目前尚处于研制和试验阶段，尤其是木薯联合收获技术未见有应用。夹持分离装置作为木薯联合收获机的关键部件；其夹持角度、夹持输送速度、切割速度、切割刀片组合形式、切割茎秆部位等因素将直接影响着木薯收获机的收获效率、机械性能、机械功耗；间接影响木薯的收获净薯率、伤薯率、机械的动力匹配以及机械收获成本。因此，可靠实用的木薯收获机夹持分离装置在木薯机械化收获机的研制中有极其重要的意义。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)电动机带动，容易受环境等因素影响。自走式木薯收获机未见于真正生产试验，其可靠性未知。(2)夹持分离装置影响木薯收获的明薯率、伤薯率，减少机械的动力消耗以及收获成本。(3)能完成对木薯喂入-夹持-切割等工序，能够满足在不伤薯的情况下，试验测定最佳夹持分离参数，减小机具动力消耗，提高收获效率。(4)实现对夹持输送速度与切割转速的可视化操控。(5)实现对夹持输送速度与切割转速的控制。(6)通过弹簧的压缩自动实现对粗细不均的茎杆夹持间隙的调节，使木薯茎秆能够稳定夹持输送。解决上述技术问题的难度在于：因木薯生长环境复杂、种植条件多变、茎秆粗细不均，直立高耸不一。解决上述技术问题的意义在于：本专利技术能适应不同木薯品种的收获，稳定夹持输送试验装置平台，使夹持输送装置实现有效切割、避免重割、漏割等现象的发生。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种木薯联合收获机薯茎分离装置，该装置结构简单，操作方便，能完成对木薯喂入、夹持、切割等工序，能够满足在不伤薯的情况下，试验测定最佳夹持分离参数，减小机具动力消耗，提高收获效率。本专利技术是这样实现的，一种木薯联合收获机薯茎分离装置，该装置能完成对木薯喂入-夹持-切割等工序，主要由拔禾轮、夹持输送装置、固定机架、切薯装置、传动装置、切薯装置驱动电机和夹持输送驱动电机等组成。固定机架上设置夹持输送装置、切薯装置、夹持输送驱动电机和切薯装置驱动电机，所述变频器连接驱动电机，所述切薯装置驱动电机分别与夹持输送装置和切薯装置齿接；所述切薯装置上安装有扭矩传感器，切薯装置竖直安装在固定机架与木薯茎杆之间，所述切薯装置与固定机架与木薯茎杆设置在同一个竖直平面内。进一步，所述夹持输送装置包括：拔禾轮、输送带、弹簧柱塞夹持轮、固定支撑架、张紧轮、右夹持轮机架、传动装置支撑架、主动轴、锥齿轮组、输出轴、传动带轮、固定夹持轮与左夹持机架；拔禾轮、张紧轮、传动带轮均通过安装螺母固定安装在左夹持机架和右夹持机架上；固定支撑架与右夹持轮机架焊接，固定支撑架通过螺母定位弹簧柱塞夹持轮安装；传动装置支撑架与右夹持轮机架和左夹持机架焊接。进一步，所述主动轴水平安装夹持输送装置的上端，两对锥齿轮组对称安装，且每对锥齿轮组是垂直方向啮合，传动带轮安装在输出轴下端。进一步，所述弹簧柱塞夹持轮包括：心轴、螺钉、压缩弹簧、套筒、推拉杆、固定连接件、带轮、传动轴、固定螺母、垫圈、键、隔套、圆锥滚子轴承；套筒通过螺母与右夹持轮机架上的固定支撑板连接，推拉杆与固定连接件采用螺纹连接。进一步，所述切薯装置包括：切割刀、刀盘法兰、轴承Ⅰ、切割传动轴、轴承支撑件、轴承Ⅱ、固定螺母；切割刀通过三个固定螺丝与刀盘法兰连接，刀盘法兰与切割传动轴连接采用平键与圆锥销组合，轴承端部采用双螺母端面固定。进一步，所述夹持输送装置的安装倾斜度与水平夹角为20°-40°，进一步，该木薯联合收获机薯茎分离装置还安装有切割装置，所述切割装置设置在夹持分离装置后部下方，且切割刀水平安装。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：木薯收获夹持分离机构的最优参数组合：刀盘转速600r/min、夹持输送速度2.0m/s、刀盘齿数24，此时对应的刀具作业所受扭矩值为3.2N·m为最合适。本研究的实施为我国热带亚热带地区木薯联合收获机的设计提供理论基础。本专利技术通过夹持输送装置实现对木薯的强制喂入与拔起输送，并输送到指定位置经切薯装置完成薯茎分离，由变频器控制驱动电机实现对夹持输送速度与切割转速的可视化操控，通过扭矩传感器测定切薯装置所需切割力标定数据参数；该实验平台能完成对木薯喂入-夹持-切割等工序，能够满足在不伤薯的情况下，试验测定最佳夹持分离参数，减小机具动力消耗，提高收获效率。该木薯联合收获机薯茎分离装置通过试验平台将倒伏、垄行不直的木薯茎秆强制喂入输送带，由输送带拔起、牵引木薯向上运动，并输送到切割刀指定位置实行薯茎分离，切割的茎秆随着输送带向后抛出；整个过程完成对木薯的夹持、升运、分离等工序。夹持输送装置设计为柔性夹持，能自适应调节夹持间距；切割装置连接处设计为可拆卸调节机构，满足对切割位置的调控，两台驱动电机均为调频电机并与外设调频器连接，实现对夹持输送速度与切割转速的控制并安装有矩传感器测定切薯装置所需切割力标定数据参数；整个过程操作简单，自适应强，能针对不同品种木薯测定其最佳夹持分离参数，减小机具动力消耗，提高收获效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的木薯联合收获机薯茎分离装置试验平台结构示意图图2是本专利技术实施例提供的夹持输送装置三维结构示意图图3是本专利技术实施例提供的夹持输送装置俯视图图4是本专利技术实施例提供的弹簧柱塞夹持轮结构示意图...

【技术保护点】
1.一种木薯联合收获机薯茎分离装置，其特征在于，所述木薯联合收获机薯茎分离装置包括：固定机架、变频器和扭矩传感器；/n固定机架上设置夹持输送装置、切薯装置、夹持输送驱动电机和切薯装置驱动电机，所述变频器连接驱动电机，所述切薯装置驱动电机分别与夹持输送装置和切薯装置齿接；所述切薯装置上安装有扭矩传感器，切薯装置竖直安装在固定机架与木薯茎杆之间，所述切薯装置与固定机架与木薯茎杆设置在同一个竖直平面内。/n

【技术特征摘要】
1.一种木薯联合收获机薯茎分离装置，其特征在于，所述木薯联合收获机薯茎分离装置包括：固定机架、变频器和扭矩传感器；
固定机架上设置夹持输送装置、切薯装置、夹持输送驱动电机和切薯装置驱动电机，所述变频器连接驱动电机，所述切薯装置驱动电机分别与夹持输送装置和切薯装置齿接；所述切薯装置上安装有扭矩传感器，切薯装置竖直安装在固定机架与木薯茎杆之间，所述切薯装置与固定机架与木薯茎杆设置在同一个竖直平面内。


2.如权利要求1所述的木薯联合收获机薯茎分离装置，其特征在于，所述夹持输送装置包括：拔禾轮、输送带、弹簧柱塞夹持轮、固定支撑架、张紧轮、右夹持轮机架、传动装置支撑架、主动轴、锥齿轮组、输出轴、传动带轮、固定夹持轮与左夹持机架；
拔禾轮、张紧轮、传动带轮均通过安装螺母固定安装在左夹持机架和右夹持机架上；固定支撑架与右夹持轮机架焊接，固定支撑架通过螺母定位弹簧柱塞夹持轮安装；传动装置支撑架与右夹持轮机架和左夹持机架焊接。


3.如权利要求2所述的木薯联合收获机薯茎分离装置，其特征在于，所述主动轴水平安装夹持输送装置的上端，两对锥齿轮组对...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖宇兰，李灵卓，张海德，熊佳，王高平，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南;46