CN110419311A - 一种振动式马铃薯收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动式马铃薯收获机，包括机架、牵引架和行走轮，还包括：振动分离筛、挖掘铲、支撑架、振动架、凸轮机构、其中，所述振动架带动所述振动分离筛和挖掘铲运动，以实现挖掘和分离功能。本发明的振动式马铃薯收获机体积小、重量轻、结构简单，所以制造成本低，而且马铃薯挖掘效率高，只需要小型拖拉机进行牵引带动，就可以很好地进行马铃薯挖掘收获，够大大的提高收获效率；可以减少人力物力，同时也节省时间；能满足家庭及小型企业生产的要求，也就是马铃薯收获机要能工作稳定，操作简便，成本低，保证挖掘率高，马铃薯完整率高，果实和土壤分离效果好等优点。

Description

一种振动式马铃薯收获机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体涉及一种振动式马铃薯收获机。

背景技术

马铃薯的营养价值非常高，市场潜力巨大。在国外，大约占40％的马铃薯加工成食品后进入消费市场。中国农科院副院长屈东玉博士在日前召开的中国马铃薯学术年会上指出：“马铃薯是一种产量高、适应性强、经济价值大的作物，应把马铃薯主产区列入国家粮食商品粮基地，享受与水稻、小麦等商品粮基地同样的财税待遇，这将是保证我国粮食安全的有效手段，马铃薯收获机是当代马铃薯收获不可或缺的设备。

我国研究马铃薯收获机起步较晚发展缓慢，和发达国家相比只能望其项背，目前市场上流行的一些机具中，存在如下问题，因此，难以大范围推广应用。

1)挖掘效率低。有些田间作业时，马铃薯挖掘不完全，有许多果实还在土层里，机器入土较浅。所以挖掘效率低是推广使用马铃薯收获机机具的最大障碍。

2)损失率高。因为设计时参数选择不合理，造成挖掘不完全现象比较严重，果实在许多大的土块里，不能直接呈现在人们眼前，需要二次收获。

3)果仁完整性差。有些厂家设计的收获机具，为了改善漏剥或田间挖掘不完全现象，一味追求挖掘率的提高，造成很多果实破碎，从而降低了产品的商品价值。

4)机具性能不稳定，适应性不高。当土壤的含水率、硬度，果实形状、大小、品种等因素发生变化时，专门为某类马铃薯研究开发的专用机型马铃薯收获机性能也会变的不理想。

目前市场上的马铃薯收获装置很多，但是大多数大型机械，比适用于小面积家用场景，而小型马铃薯收获装置挖掘效率低，费时费力。因为传统的马铃薯收获设备不能高效的进行挖掘收获，需要大量人力进行收获，而且工作后的土地成块状，马铃薯的拣拾还需要破碎土壤进行收获。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种振动式马铃薯收获机，以实现自动快速从土壤中挖掘马铃薯并将马铃薯与土块分离，满足家庭及小型企业生产的要求。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提出了一种振动式马铃薯收获机，包括机架、牵引架和行走轮，还包括：振动分离筛，包括U型支架和若干分离杆，其中，若干分离杆相互平行间隔设置，并且其前端与U型支架固定连接，挖掘铲，固定连接在所述振动分离筛的前端，支撑架，固定连接至机架上，包括用于横穿振动分离筛的支撑杆，振动架，通过两个连接板与振动分离筛的U型支架的两侧连接，以及凸轮机构，设置在机架的横梁上，与拖拉机的动力输出轴传动连接，用于驱动所述振动架沿竖直方向上下往复运动；其中，所述振动架带动所述振动分离筛和挖掘铲运动，以实现挖掘和分离功能。

进一步地，所述凸轮机构通过传动轴与拖拉机的输出轴连接。

进一步地，所述机架包括固定板，所述固定板上设置有滚动轴承，所述传动轴固定在所述滚动轴承上，并与位于固定板后侧的所述凸轮机构连接。

进一步地，所述支撑架包括支撑杆，其中，所述支撑杆垂直于所述分离杆轴线方向设置，且位于两根相邻的所述分离杆间隙处。

进一步地，所述凸轮机构包括凸轮和矩形框架，凸轮位于所述矩形框架内侧，并能推动矩形框架上下移动。

进一步地，所述振动架包括异型杆和燕尾板，燕尾板呈燕尾状，所述燕尾板两侧分别通过连接板与振动分离筛连接，所述异型杆通过铰接臂与所述矩形框架连接。

进一步地，所述铰接臂包括L型杆和过渡板，其中，所述过渡板与L型杆通过螺栓连接，以调节过渡板与L型杆二者之间的夹角。

进一步地，还包括设置在所述连接板外侧的挡板，其中，所述挡板与机架连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的振动式马铃薯收获机因其体积小、重量轻、结构简单，所以制造成本低，而且马铃薯挖掘效率高，只需要小型拖拉机进行牵引带动，就可以很好地进行马铃薯挖掘收获，够大大的提高收获效率；可以减少人力物力，同时也节省时间。

2、本发明的振动式马铃薯收获机根据已有马铃薯收获机的原理及结构来进行设计振动式马铃薯收获机，使收获效率能满足家庭及小型企业生产的要求，也就是马铃薯收获机要能工作稳定，操作简便，成本低，保证挖掘率高，马铃薯完整率高，果实和土壤分离效果好等优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的振动式马铃薯收获机的主视结构示意图；

图2为本发明的振动式马铃薯收获机的俯视结构示意图；

图3为本发明的振动式马铃薯收获机的侧向结构示意图；

图4为本发明的振动式马铃薯收获机中振动分离筛的结构示意图一；

图5为本发明的振动式马铃薯收获机中振动分离筛的结构示意图二；

图6为本发明的振动式马铃薯收获机中振动架的结构示意图；

图7为图6的B-B向剖视图；以及

图8为本发明的振动式马铃薯收获机中振动架的俯视结构示意图。

附图标记说明

1、滚动轴承；2、牵引架；3、传动轴；4、机架；5、振动分离筛；6、行走轮；7、振动架；8、凸轮机构；9、挖掘铲；10、固定板；11、铰接臂；12、挡板；13、连接板；14、支撑架；15、支撑杆；51、U型支架；52、分离杆；71、异型杆；72、燕尾板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1-图8示出了根据本发明的一些实施例。

如图1、2所示，一种振动式马铃薯收获机，主要包括机架4、牵引架2、振动分离筛5、挖掘铲9、传动轴3、行走轮6、振动架7等部分，其中，机架4通过螺栓紧固件与牵引架2固定连接，所述牵引架2前端与拖拉机连接，用于拖动整个收获机。

具体地，如图1、2所示，行走轮6安装在机架4上，并位于机架4后半部分下端，机架4的前端固定连接有一个竖直设置的固定板10，固定板10前侧通过轴承座安装有滚动轴承1，所述固定板10后侧设置有凸轮机构8，其中，所示凸轮机构8包括凸轮和矩形框架，凸轮位于矩形框架内侧，矩形框架在凸轮带动可以下上下移动。

其中，传动轴3前端通过万向节与小型拖拉机的输出轴传动连接，传动轴3后端与凸轮连接，用于带动凸轮转动，进而带动矩形框架上下移动，其中，传动轴3通过滚动轴承1与固定板10构成转动副。

具体地，如图4、5所示，振动分离筛5包括U型支架51和分离杆52，分离杆 52相互平行间隔设置，且每个分离杆52的一端分别与U型支架51固定连接，挖掘铲 9与U型支架51连接，并位于U型支架51远离分离杆52一侧。

具体地，如图1所示，机架4的后端还固定连接有支撑架14，支撑架14下端连接有一根水平设置的支撑杆15，所述支撑杆15活动安装在两根相邻的分离杆52之间，为振动分离筛5提供一个活动支撑，使振动分离筛5能以支撑杆15为支点摆动，其中，支撑杆15的轴线方向与分离杆52的轴线方向垂直，且支撑杆位于振动分离筛中后端。

具体地，如图6～8所示，振动架7位于振动分离筛5的前端，并通过连接板13 与振动分离筛5连接，其中，振动架7包括异型杆71和燕尾板72，燕尾板72呈燕尾状，燕尾板72两侧分别通过连接板13与振动分离筛5连接，而所述连接板13与振动分离筛5采用枢接，使得连接板13与振动分离筛5两者可以相对转动。

其中，燕尾板72采用燕尾样板设计，通过焊接方式连接到振动架7上面。其燕尾板两侧分别通过连接板13与振动分离筛5两边连接；当振动架7做上下往复运动时，振动分离筛5也做相同的运动，同时起到固定振动架7的作用，燕尾板72做成燕尾型以增加其结构的稳定性。

具体地，在振动架7与凸轮机构8之间设置有铰接臂11，其中，所述铰接臂11 包括U型杆和过渡板，所述过渡板与U型杆通过螺栓固定连接，一方面，可拆卸式结构制造方便，简化了铰接臂的结构，其次便于安装和拆卸，另一方面，传动轴3通过凸轮机构8带动铰接臂11做上下往复运动，从而使振动分离筛5做往复运动，当马铃薯收获机在工作时受到巨大的载荷时，螺栓受剪切力断裂，起到保护传动轴3及收获机驱动装置的作用。

其中，铰接臂11的过渡板与振动架的异型杆71连接，铰接臂11的U型杆与凸轮机构8的矩形框架连接，当传动轴3转动时可以将矩形框架的上下移动可以转化为振动架7的上下移动，进而带动振动分离筛5以支撑杆15为支点摆动，产生振动效果。

在一实施例中，收获机还包括两块挡板12，所述挡板12与所述机架4连接，其中，所述挡板12位于连接板13的外侧，并与连接板13接触，振动分离筛5在做上下做往复运动过程中挡板12起到传动、定位、导向和固定作用。即在正常工作过程中防止振动分离筛5左右晃动，增加其工作稳定可靠性。

在一实施例中，凸轮机构8中的凸轮可以使用偏心轮，同样能实现带动振动架7 上下移动的目的。

本发明的振动式马铃薯收获机的工作原理：

马铃薯收获机动力源于拖拉机提供牵引动力和动力输出的回转力实现动力的传输，再经凸轮把回转力变化成上下振动，该振动为挖掘的碎土和果实进行振动分离。马铃薯挖掘机不能正对垄进行挖掘作业，可以选择三点悬挂的牵引方式。这种牵引方式的设计使该机器有更好的通用性，可以满足多地区小地块的马铃薯挖掘作业。

挖掘铲9和振动分离筛5的振动动力由拖拉机动力输出轴提供动力输出，通过传动轴3经凸轮一端输入，凸轮机构8与另一端通过铰接臂11与振动架7的约束将动力传递给振动架7，振动架7的上下运动通过连接板13带动挖掘铲9和振动分离筛5产生在机架4内的上下往复运动，最终实现挖掘铲9与振动分离筛5同时的振动，完成马铃薯挖掘和分离，铺放于地面工作，从而完成马铃薯的分段收获作业。

其中，振动分离筛5主要完成土薯分离工作，不同长度的分离杆52焊接在U型支架51上，分离杆52间距40mm，振动分离筛5通过连接板13与振动架7相连接，在振动架7的驱动下振动，分离杆52对挖掘的泥土和马铃薯混合物有抛起的作用。

挖掘铲9主要完成泥土和马铃薯混合物挖掘工作，振动架7带动挖掘铲9的斜拉杆使挖掘铲前后摆动，挖掘铲9尾部焊接杆条，杆条的主要作用是分离泥土和马铃薯混合物、避免挖掘铲9与振动分离筛5之间由于间隙过大使薯块掉落。采用一体式挖掘铲9，切土效果更好，挖掘铲平滑锋利，可以避免薯块从挖掘铲的两侧漏出被机器挤压和被土壤覆盖。

本发明的振动式马铃薯收获机还有如下优点：

(1)收获机操作方便，结构简单，通用性好，成本低，使用寿命长。

(2)马铃薯完整率高、马铃薯和土壤分离效果好。

(3)可以在各种田间作业，安装灵活，挖掘效率高，人工劳动量少，同时动力上要消耗少。

(4)制造价格便宜，容易普及，能满足家庭使用的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种振动式马铃薯收获机，包括机架(4)、牵引架(2)和行走轮(6)，其特征在于，还包括：

振动分离筛(5)，包括U型支架(51)和若干分离杆(52)，其中，若干分离杆(52)相互平行间隔设置，并且其前端与U型支架(51)固定连接，

挖掘铲(9)，固定连接在所述振动分离筛(5)的前端，

支撑架(14)，固定连接至机架(4)上，包括用于横穿振动分离筛(5)的支撑杆(15)，

振动架(7)，通过两个连接板(13)与振动分离筛(5)的U型支架(51)的两侧连接，以及

凸轮机构(8)，设置在机架(4)的横梁上，与拖拉机的动力输出轴传动连接，用于驱动所述振动架(7)沿竖直方向上下往复运动；

其中，所述振动架(7)带动所述振动分离筛(5)和挖掘铲(9)运动，以实现挖掘和分离功能。

2.根据权利要求1所述的振动式马铃薯收获机，其特征在于，所述凸轮机构(8)通过传动轴(3)与拖拉机的输出轴连接。

3.根据权利要求2所述的振动式马铃薯收获机，其特征在于，所述机架(4)包括固定板(10)，所述固定板(10)上设置有滚动轴承(1)，所述传动轴(3)固定在所述滚动轴承(1)上，并与位于固定板(10)后侧的所述凸轮机构(8)连接。

4.根据权利要求2所述的振动式马铃薯收获机，其特征在于，所述支撑架(14)包括支撑杆(15)，其中，所述支撑杆(15)垂直于所述分离杆(52)轴线方向设置，且位于两根相邻的所述分离杆(52)间隙处。

5.根据权利要求1所述的振动式马铃薯收获机，其特征在于，所述凸轮机构(8)包括凸轮和矩形框架，凸轮位于所述矩形框架内侧，并能推动矩形框架上下移动。

6.根据权利要求5所述的振动式马铃薯收获机，其特征在于，所述振动架(7)包括异型杆(71)和燕尾板(72)，燕尾板(72)呈燕尾状，所述燕尾板(72)两侧分别通过连接板(13)与振动分离筛(5)连接，所述异型杆(71)通过铰接臂(11)与所述矩形框架连接。

7.根据权利要求6所述的振动式马铃薯收获机，其特征在于，所述铰接臂(11)包括L型杆和过渡板，其中，所述过渡板与L型杆通过螺栓连接，以调节过渡板与L型杆二者之间的夹角。

8.根据权利要求1所述的振动式马铃薯收获机，其特征在于，还包括设置在所述连接板(13)外侧的挡板(12)，其中，所述挡板(12)与机架(4)连接。