[發明專利]一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置

在審

• 申請號: 201711205783.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107852967A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 李耀明;王建廷;馬征;唐忠;虞順成;韓敏
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01F11/06
• 分類號: A01F11/06;A01F12/18;A01F12/22
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技術領域

本發明屬于農機研究領域，具體涉及一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置。本發明涉及高含水率玉米直收脫粒領域，具體是利用柔性脫粒原理和仿生原理對高含水率對玉米進行脫粒，降低玉米籽粒未脫凈率和破碎率。

背景技術

玉米作為我國三大糧食作物之一，收獲方式主要為用分段收獲，其工作量大，且費時費力，無法滿足我國玉米大面積收獲的狀況。玉米籽粒直收方式的收獲時間短，勞動生產率高，近年來在國內愈加受到關注，是以后玉米收獲的主要方式。國外由于一年一季的種植制度，玉米在田間晾曬到含水率較低的水平進行收獲，而國內由于農時的限制，玉米籽粒直收的時候含水率較高，國外的機器不適合國內的情況。玉米籽粒直收其中一個關鍵部分是玉米脫粒部件，它影響玉米的脫粒效果。由于玉米穗與麥穗和稻穗結構不同，籽粒與果穗之間的連接力要比小麥和水稻大，特別是含水率較高的玉米穗，連接力要比低含水率的玉米大，而且由于籽粒之間相互支撐，導致脫粒時需要很大的力，導致了玉米籽粒和玉米芯的破碎，也降低了玉米籽粒的脫凈率。

脫粒原件材料采用鋼制，使脫粒過程中玉米籽粒的受力為剛性沖擊，易導致玉米籽粒的破碎，如中國專利CN106489445A和中國專利CN206100971U公開的玉米脫粒元件，盡管一些部位進行了圓角處理，減少了脫粒原件的棱角，但材料為鋼制，脫粒過程中玉米籽粒受力多為剛性沖擊，作用時間短，造成玉米籽粒和玉米芯的破碎，從而增加了玉米的未脫凈率和破碎率。采用新材料能夠減緩對玉米籽粒的沖擊，增加脫粒作用時間，提升脫粒效果，如中國專利CN205611278U公開的玉米脫粒元件，脫粒部件采用的材料為聚氨酯，其高彈性、高耐磨、高耐低溫等特性，對玉米籽粒破壞非常小，適宜收獲高含水率玉米的籽粒，但由于聚氨酯為彈性體，缺少一定剛度，在處理難脫籽粒的時候，易導致脫不凈的問題，而且在處理完整玉米穗時，由于玉米籽粒之間的相互支撐效果，即使柔性脫粒也會導致一部分玉米籽粒的破碎。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：在對高含水率玉米進行脫粒時，由于鋼制脫粒元件對玉米籽粒的剛性瞬時沖擊造成玉米籽粒破碎率高和脫不凈的問題。針對這一技術問題，本發明將提供一種具有能夠減少玉米籽粒率和未脫凈率的仿生柔性脫粒元件的用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置，可以在收獲高含水率玉米籽粒的時候，既能保證較低玉米籽粒的破碎率，又能減少玉米籽粒的未脫凈率，提高玉米的脫粒效果。

本發明的技術方案是：一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置，包括仿生柔性脫粒部件，脫粒加強基底和滾筒體；

所述仿生柔性脫粒部件的頂面設有多排沿縱向分布的脫粒紋路，且脫粒紋路與水平方向具有夾角，相鄰脫粒紋路之間的間距設有凹槽，脫粒紋路上設有多個弧形突起；所述仿生柔性脫粒部件的前斜面設有多個楔形突起，楔形突起與水平方向具有夾角；

所述脫粒加強基底頂面設有多排沿縱向分布的支撐紋路、相鄰支撐紋路之間具有間距，且支撐紋路與水平方向具有夾角；所述仿生柔性脫粒部件安裝在脫粒加強基底的上方，仿生柔性脫粒部件的脫粒紋路分別與脫粒加強基底上的支撐紋路相互嵌合，嵌合后的支撐紋路高度低于脫粒紋路，仿生柔性脫粒部件和脫粒加強基底安裝在滾筒體上。

上述方案中，所述仿生柔性脫粒部件脫粒紋路高度比脫粒加強基底支撐紋路高3～5mm。在脫粒過程中使容易脫下的籽粒由仿生柔性脫粒部件脫下，當作用于難脫的籽粒時候，由于仿生柔性脫粒部件有一定彈性，被擠壓變形，使脫粒加強基底表面發揮作用，在二者共同作用下脫下將難脫籽粒脫下，既增加了玉米籽粒脫凈率，又減少了破碎率，且所述仿生柔性脫粒部件脫粒紋路高度比脫粒加強基底支撐紋路高3～5mm時的效果最好。

上述方案中，所述脫粒紋路與水平方向夾角為55°～65°，該角度范圍既能保證玉米籽粒被有效脫下，也能減少脫粒部件對玉米籽粒的直接沖擊，使玉米籽粒以擠搓的方式被脫下，減少玉米籽粒的破碎；相鄰的所述脫粒紋路保持一定間距，其間距只需要滿足與加強基底紋路間距相配合即可，使其脫粒時能夠與脫粒加強基底的表面紋路相互支撐。

上述方案中，所述脫粒紋路橫截面形狀為等腰梯形，梯形高為8～10mm，與脫粒加強基底相配合作用于難脫玉米時，紋路頂部易變形，露出加強基底的支撐紋路，使脫粒加強基底表面發揮作用，在二者共同作用下將難脫籽粒脫下。

上述方案中，所述弧形突起(102)的截面為半圓，能夠增加脫粒紋路對與玉米籽粒的接觸面積，增強脫粒效果。

上述方案中，仿生柔性脫粒部件為聚氨酯彈性體或者耐磨橡膠制成。

上述方案中，所述脫粒加強基底為鋼材制成。