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一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置.pdf

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一種 用于 含水率 玉米 仿生 柔性 脫粒 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201711205783.7

申請日:

20171127

公開號:

CN107852967A

公開日:

20180330

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01F11/06,A01F12/18,A01F12/22 主分類號: A01F11/06,A01F12/18,A01F12/22
申請人: 江蘇大學
發明人: 李耀明,王建廷,馬征,唐忠,虞順成,韓敏
地址: 212013 江蘇省鎮江市京口區學府路301號
優先權: CN201711205783A
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201711205783.7

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明為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。仿生柔性脫粒部件安裝在脫粒加強基底的表面,仿生柔性脫粒部件和脫粒加強基底安裝在滾筒體上。仿生柔性脫粒部件的頂面分布有多排脫粒紋路,前斜面分布有多個楔形突起,脫粒加強基底頂面有多排沿縱向分布的支撐紋路,脫粒紋路分別與支撐紋路相互嵌合,通過仿生人工搓脫玉米粒原理,仿生柔性脫粒部件楔形突起預先脫掉一部分玉米籽粒,然后仿生柔性脫粒部件和脫粒加強基底頂面凸起的結合對剩余的玉米籽粒進行進一步脫粒。本發明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。

權利要求書

1.一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,包括仿生柔性脫粒部件(1),脫粒加強基底(2)和滾筒體(3);所述仿生柔性脫粒部件(1)的頂面設有多排沿縱向分布的脫粒紋路(101),且脫粒紋路(101)與水平方向具有夾角,相鄰脫粒紋路(101)之間的間距設有凹槽(103),脫粒紋路(101)上設有多個弧形突起(102);所述仿生柔性脫粒部件(1)的前斜面設有多個楔形突起(104),楔形突起(104)與水平方向具有夾角;所述脫粒加強基底(2)頂面設有多排沿縱向分布的支撐紋路(201)、相鄰支撐紋路(201)之間具有間距,且支撐紋路(201)與水平方向具有夾角;所述仿生柔性脫粒部件(1)安裝在脫粒加強基底(2)的上方,仿生柔性脫粒部件(1)的脫粒紋路(101)分別與脫粒加強基底(2)上的支撐紋路(201)相互嵌合,嵌合后的支撐紋路(201)高度低于脫粒紋路(101),仿生柔性脫粒部件(1)和脫粒加強基底(2)安裝在滾筒體(3)上。2.根據權利要求1所述的一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,所述支撐紋路(201)與脫粒紋路(101)的高度差為3~5mm。3.根據權利要求1所述的一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,所述脫粒紋路(101)與水平方向夾角為55°~65°。4.根據權利要求3所述的一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,所述脫粒紋路(101)橫截面形狀為等腰梯形,梯形高為8~10mm。5.根據權利要求4所述的一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,每個所述弧形突起(102)的截面為半圓。6.根據權利要求1所述的一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,仿生柔性脫粒部件(1)為聚氨酯彈性體或者耐磨橡膠制成;所述脫粒加強基底(2)為鋼材制成。7.根據權利要求1所述的一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,所述支撐紋路(201)與水平方向夾角為55°~65°。8.根據權利要求7所述的一種用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,其特征在于,所述支撐紋路(201)的橫截面為矩形,矩形高為9~11mm。

說明書

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。

上述方案中,所述支撐紋路水平方向夾角為55°~65°。從而可以與柔性脫粒部件表面紋路相互配合,相互支撐,以滿足脫粒需求。

上述方案中,所述支撐紋路的橫截面為矩形,需要與柔性脫粒部件表面紋路相配合,矩形高為9~11mm。可以嵌入到柔性脫粒部件的紋路凹槽中,通過9~11mm的高度差可以實現與柔性脫粒部件表面紋路相配合作用于難脫玉米時,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。

與現有技術相比,本發明的有益效果是:

1本發明仿生柔性脫粒部件頂面的脫粒紋路和脫粒加強基底頂面的支撐紋路組合仿生人工用手搓脫玉米粒,仿生柔性脫粒部件的斜面楔形突起仿生人工用楔形工具將部分玉米粒脫粒或擠散。

2本發明仿生柔性脫粒部件采用聚氨酯材料,能夠減緩對玉米籽粒的沖擊,增加脫粒作用時間,同時頂面紋路以及紋路表面小突起能夠增加脫粒過程中的摩擦力,提升脫粒效果。

3本發明仿生柔性脫粒部件斜面分布的楔形突起能夠在脫粒過程中楔入玉米籽粒之間,提前脫掉一部分玉米籽粒或者使玉米籽粒松動,減少玉米籽粒之間的相互支撐效果,有助于后續的脫粒,提升玉米的脫粒效果。每個所述楔形突起能夠保證玉米籽被有效的提前被擠散,有利于后續的進一步脫粒。

4本發明仿生柔性脫粒部件和脫粒加強基底配合安裝后兩個紋路相互支撐,增加了該套脫粒元件表面脫粒紋路的強度及耐久度。

5本發明兩個部件配合安裝后脫粒加強基底表面紋路略低于仿生柔性脫粒部件表面紋路,使容易脫下的籽粒由仿生柔性脫粒部件脫下,對于難脫的籽粒時候,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。

附圖說明

圖1是本發明一實施方式的該脫粒部件安裝在滾筒上的示意圖。

圖2是本發明一實施方式的該脫粒部件的總體圖。

圖3是本發明一實施方式的仿生柔性脫粒部件的總體圖。

圖4是本發明一實施方式的脫粒加強基底的總體圖。

圖5是本發明一實施方式的仿生柔性脫粒部件的側視圖。

圖6是本發明一實施方式的脫粒加強基底的表面紋路法向視圖。

圖中,1.仿生柔性脫粒部件,2.脫粒加強基底,3.滾筒體,101.脫粒紋路,102.弧形突起,103.凹槽,104.斜面楔形突起,105.第一安裝孔,201.支撐紋路,202.第二安裝孔。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明,但本發明的保護范圍并不限于此。

圖1所示為本發明所述用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置的一種實施方式,所述用于高含水率玉米仿生柔性脫粒裝置,包括多個仿生柔性脫粒部件1,多個脫粒加強基底2和滾筒體3。

如圖2、3和4所示,所述仿生柔性脫粒部件1的頂面設有多排沿縱向分布的脫粒紋路101,且脫粒紋路101與水平方向具有夾角,相鄰脫粒紋路101之間設有凹槽103,脫粒紋路101上設有多個弧形突起102;所述仿生柔性脫粒部件1的前斜面分布有多個楔形突起104和第一安裝孔105,楔形突起104與水平方向具有夾角。

所述脫粒加強基底2頂面設有多排沿縱向分布的支撐紋路201和第二安裝孔202、且支撐紋路201與水平方向具有夾角;所述仿生柔性脫粒部件1安裝在脫粒加強基底2的上方,仿生柔性脫粒部件1的脫粒紋路101分別與脫粒加強基底2上的支撐紋路201相互嵌合,嵌合后的支撐紋路201高度低于脫粒紋路101,第一安裝孔105和第二安裝孔202的位置相互對應,仿生柔性脫粒部件1和脫粒加強基底2通過螺栓依次穿過第一安裝孔105和第二安裝孔202安裝在滾筒體3上。

如圖2所示,仿生柔性脫粒部件1和脫粒加強基底2配合安裝后脫粒加強基底2上表面支撐紋路201低于仿生柔性脫粒部件1脫粒紋路101,高度差為3-5mm,仿生柔性脫粒部件1和脫粒加強基底2的長度可根據實際滾筒體尺寸確定,也可以根據需求配合相應的底座做成短紋桿,裝配到縱軸流滾筒使用,仿生柔性脫粒部件1頂面的脫粒紋路101和脫粒加強基底2頂面的支撐紋路201組合仿生人工用手搓脫玉米粒,仿生柔性脫粒部件1的斜面楔形突起104仿生人工用楔形工具將部分玉米粒脫粒或擠散。

如圖3和圖5所示,仿生柔性脫粒部件材料為聚氨酯彈性體或者耐磨橡膠,脫粒紋路101與水平方向夾角為55°~65°,相鄰脫粒紋路101間距15~20mm,脫粒紋路101橫截面形狀為等腰梯形,梯形上底長度為7~9mm,下底長度為10~12mm,高為8~10mm,每個脫粒紋路101上有5~7個截面為半圓的小突起102,突起半圓直徑為10mm,每一條紋路上分布有5~7個弧形突起102,斜面分布有楔形突起104,每個楔形突起間距15~20mm,與水平方向夾角85°~95°,未分布紋路的地方有凹槽103,用于配合脫粒加強基底2的表面紋路201,凹槽寬度5~7mm,間距15~20mm,與水平方向夾角為60°。

如圖4和圖6所示,脫粒加強基底2材料為鋼制,安裝在仿生柔性脫粒部件1的下方,對仿生柔性脫粒部件起支撐作用;其表面分布有與仿生柔性脫粒部件表面的脫粒紋路相嵌合的支撐紋路201,相鄰支撐紋路201間距為15~20mm,與水平方向夾角為60°,橫截面為矩形,矩形高為9~11mm,寬為5~7mm。

本發明工作過程為:

先由仿生柔性脫粒部件1斜面分布的楔形突起104能夠在脫粒過程中楔入玉米籽粒之間,提前脫掉一部分玉米籽粒或者使玉米籽粒松動,減少玉米籽粒之間的相互支撐效果,有助于后續的脫粒,仿生柔性脫粒部件1和脫粒加強基底2配合安裝后兩個紋路相互支撐,在二者共同作用下脫下將籽粒脫下,同時頂面紋路101以及紋路弧形突起102能夠增加脫粒過程中的摩擦力,仿生柔性脫粒部件1能夠減緩對玉米籽粒的沖擊,增加脫粒作用時間,既增加了玉米籽粒脫凈率,又減少了破碎率。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施例的具體說明,它們并非用以限制本發明的保護范圍,凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本發明的保護范圍之內。

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