[發明專利]稻麥柔性仿生摘穗脫粒裝置

無效

• 申請號: 201310727846.0
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103703942A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 付君;任露泉;張志輝;張寶玉;尹維
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A01F7/04
• 分類號: A01F7/04;A01F12/18;A01F12/44
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本發明涉及一種農用機械，特別涉及一種稻麥柔性仿生摘穗脫粒裝置。

背景技術

目前稻麥收獲技術主要分為半喂入式和全喂入式兩種，部分國家還探索了割前脫粒收獲技術，半喂入式采用先切割再摘穗后喂入脫粒的方式，全喂入式采用先切割后喂入脫粒的方式，莖稈在脫粒前不分離，割前脫粒技術采用不切割直接喂入摘穗脫粒的方式。

半喂入式收獲機械對小麥的作業通用性非常差，由于小麥高度造成大量收獲遺漏損失；半喂入式收獲機對水稻收獲時必須通過皮帶夾持式扶禾器和切割器進行切割，增加了整機的結構復雜性和制造成本，同時當秸稈濕度較大時容易造成夾持帶處秸稈纏繞堵塞等問題。全喂入收獲機械需要將秸稈和穗頭同時進行脫粒，從而增加了秸稈和穗頭的混雜程度，這種先混合脫粒再分離清選的工藝流程，額外增加了分離清選難度，同時在分離清選過程中也造成籽粒飛濺等損失。割前脫粒直接對穗頭進行切割摘穗，由于摘穗裝置速度快、硬度高、對穗頭的沖擊大，造成在摘穗瞬間產生大量的籽粒飛濺，并且籽粒脫凈率低、表面損傷嚴重。

綜觀上述收獲機械及工藝現狀，急需一種結構簡單、通用性強、摘穗沖擊飛濺損失小、脫粒過程籽粒表面質量損傷小、脫粒綜合效率高的摘穗脫粒裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠克服上述缺陷、結構簡單合理、關鍵脫粒部件精細科學、摘穗損失少、脫粒過程籽粒表面損傷小、脫凈率高、摘穗脫粒清選綜合效率高的稻麥柔性仿生摘穗脫粒裝置。

本發明是由喂入毛刷輥、摘穗粗脫滾筒、精脫清選倉和機架構成，喂入毛刷輥通過毛刷軸承座固定在搖臂前端，摘穗粗脫滾筒通過粗脫軸承座固定在搖臂后端，精脫清選倉固定在摘穗粗脫滾筒的后下方，通過精脫軸承座固定在機架上，雜質輸送攪龍和籽粒輸送攪龍分別固定在精脫清選倉的后下方；喂入毛刷徑向均布在毛刷滾筒外側；切穗硬齒和梳刷柔齒粘合后形成組合式摘穗齒，摘穗齒徑向均布在金屬筒的外側，通過粗脫皮帶輪帶動粗脫滾筒旋轉；粗脫毛刷固定在上機罩的內側構成毛刷上凹板，粗脫毛刷固定在下機罩的內側構成毛刷下凹板，毛刷上凹板和毛刷下凹板均固定在側板上，二者分布在粗脫滾筒的外側，在摘穗粗脫滾筒的前方形成喂入口，在摘穗粗脫滾筒的后部下方形成出料口；毛刷下凹板的前部外伸，后部通過前導料板與精脫清選倉連接；搖臂通過搖臂油缸與機架鉸接，通過油缸伸縮運動實現喂入毛刷輥和摘穗粗脫滾筒的升降；精脫齒形帶與精脫孔形帶通過精脫軸承座固定在機架上，精脫柔性輥均布在二者之間，通過精脫皮帶輪帶動精脫齒形帶和精脫孔形帶運動，精脫孔形帶與精脫齒形帶之間安裝后導料板；導糧板位于機架底部，與籽粒輸送攪龍連接。

所述的喂入毛刷均布在毛刷滾筒的外部，硬度小于傳統彈簧鋼撥指，對稻麥穗頭沖擊力小，有效降低旋轉作業時造成的稻麥籽粒飛濺，減小對稻麥籽粒的表面損傷。

所述的毛刷上凹板和毛刷下凹板表面徑向均布粗脫毛刷，毛刷硬度小于傳統弓齒和釘齒的硬度，大于稻麥穗頭的硬度，能夠柔性剝離穗粒和穗稈，對稻麥籽粒表皮的沖擊力小，有效降低高速旋轉作業時對稻麥籽粒表面質量的損傷；粗脫毛刷的表面摩擦系數大于弓齒和釘齒的表面摩擦系數，有效增加與籽粒包皮的摩擦力，大幅提高粗脫效率。

所述的摘穗齒是由切穗硬齒和梳刷柔齒構成，切穗硬齒采用金屬材料，作業邊長銑削加工出刀刃，梳刷柔齒采用橡膠材料，梳刷柔齒的作業斜表面具有紋理。二者通過螺栓緊固在一起，旋轉作業時底部切穗硬齒的刀刃水平切割穗稈、上部梳刷柔齒的非光滑紋理柔性坡面從穗頭的底部向穗頭的上部逐步梳刷穗頭，在二者的綜合作用下實現穗頭的快速切割、梳刷，剛柔結合的摘穗齒既保證了摘穗速度又保證了摘穗質量，有效防止了傳統金屬硬齒梳刷作業產生的籽粒飛濺和籽粒表面質量損傷。

所述的精脫孔形帶采用沖孔篩，孔徑大于稻麥籽粒直徑，與精脫柔性輥構成剛柔結合的揉搓脫粒界面進行揉搓脫粒，脫粒后的稻麥籽粒通過沖孔落入下級精脫作業空間，同步實現揉搓與清選兩種功能。

所述精脫齒形帶的材質為橡膠，精脫齒形帶的表面均布尖角，尖角之間的夾角為30°。

精脫柔性輥與精脫齒形帶對翻拋起來的稻麥穗粒揉搓脫粒，形成強柔性揉搓脫粒界面，有效保障籽粒表面質量。

所述精脫柔性輥的材質為橡膠，圓柱面上均布半圓形凸起，使稻麥籽粒揉搓脫粒呈現微觀非連續狀態，防止過度揉搓造成稻麥籽粒表面磨損。

本發明的工作過程：