[实用新型]一种仿生玉米根茬捡拾装置

说明书

技术领域

本实用新型属农业机械技术领域，具体涉及一种玉米根茬捡拾装置。

背景技术

玉米作为我国重要的粮食作物之一，其根茬的处理一直是困扰人们的一大难题。目前根茬处理的普遍方法有旋耕灭茬、粉碎处理后还田埋于地下等方式，这些根茬处理方法虽然有利于增加土壤中有机质的成分，但是在进行灭茬和碎茬还田的过程中，土壤的扰动程度较大，容易造成适耕表层土壤的流失。同时，在大面积种植玉米的北方地区，由于温度偏低，且比较干旱，使得根茬的腐烂较慢，从而导致有机质向土壤中的转化速度变慢，大量残余根茬增加了次年整地、播种的作业难度。

鉴于以上因素，能够实现对根茬的机械化挖掘、收集就显得尤为重要了。而捡拾装置作为根茬收集机械的关键部件，其性能的优劣将直接影响根茬收集机械的作业性能。

玉米根茬错综复杂的根系携带着大量的土壤，使得玉米根茬在捡拾过程中容易脱落而造成捡拾失败，同时由于田间环境复杂，捡拾齿在捡拾过程中会与土壤中的坚硬石块和玉米根土复合体直接接触，容易造成捡拾齿工作面磨损而影响捡拾效果。通过对虾夷扇贝的生存环境和表观形貌进行试验分析可知：其表面的棱纹几何结构不仅能增大与海底泥沙的摩擦系数而增加附着能力，且能将泥沙的滑动摩擦变为滚动摩擦而具有良好的耐磨损性能。因此，虾夷扇贝表面的棱纹几何结构能为提高捡拾器捡拾齿的工作面的附着性能、耐磨性能的仿生设计提供仿生原型。

发明内容

本实用新型的目的在于针对刚挖出地面、裹挟大量土壤的玉米根茬捡拾困难、劳动强度大、工作效率低等问题，提供一种能代替人工作业，结构简单、工作可靠性好的玉米根茬捡拾装置。

本实用新型由主机架1、减速器2、输入轴Ⅰ3、输出轴Ⅰ4、轴承座Ⅰ5、输入轴Ⅱ6、扭矩限制器7、输出轴Ⅱ8、轴承座Ⅱ9、链轮Ⅰ10、滚子链11、右支架12、链轮Ⅱ13、轴承座Ⅲ14、玉米根茬捡拾器15、捡拾挡板16、轴承座Ⅳ17和左支架18组成，其中减速器2固接于主机架1的上面，减速器2的输入轴Ⅰ3经万向节与拖拉机的动力输出轴连接；轴承座Ⅱ9固接于主机架1的右端；轴承座Ⅰ5固接于主机架1上减速器2与轴承座Ⅱ9之间，扭矩限制器7位于轴承座Ⅰ5和轴承座Ⅱ9之间；左支架18固接于主机架1的左端；右支架12固接于主机架1的右端；捡拾挡板16固接于主机架1的前部；减速器2的输出轴Ⅰ4与扭矩限制器7的输入轴Ⅱ6固接；扭矩限制器7的输入轴Ⅱ6经轴承与轴承座Ⅰ5活动连接，扭矩限制器7的输出轴Ⅱ8经轴承与轴承座Ⅱ9活动连接，输出轴Ⅱ8的右端固接链轮Ⅰ10，链轮Ⅰ10经滚子链11与链轮Ⅱ13链连接；玉米根茬捡拾器15的主轴19左端经轴承与轴承座Ⅳ17活动连接，轴承座Ⅳ17固接于左支架18下部；主轴19近右端经轴承与轴承座Ⅲ14活动连接，轴承座Ⅲ14固接于右支架12下部；玉米根茬捡拾器15的主轴19右端与链轮Ⅱ13固接。

所述的玉米根茬捡拾器15由主轴19、捡拾器组件20和定位套筒21组成，其中捡拾器组件20中圆盘24的中心孔与主轴19的圆周面固接，捡拾器组件20为17-21组，每两个捡拾器组件20之间置有定位套筒21，定位套筒21的长度为70mm～90mm。

所述的捡拾器组件20由捡拾齿22、螺栓23、圆盘24组成，其中捡拾齿22为4或6个，4或6个捡拾齿22内端经螺栓23与圆盘24固接，4或6个捡拾齿22沿圆盘24周向均匀交替布置于圆盘24正反面，圆盘24设有中心孔；捡拾齿22的工作面长度L₁为160-180mm，捡拾齿22的厚度h为10-12mm。

所述捡拾齿22的捡拾齿工作面25为曲线Ⅰ26，曲线Ⅰ26的方程为：

其中:r为极径，为极角，且极角的取值范围为0,1。

所述捡拾齿22的工作面25表面设有棱纹27，棱纹27的底边长度L₃为2-10mm，棱纹27表面为曲线Ⅱ28,曲线Ⅱ28的方程为：

φx＝AsinBx+C，

其中:A、B、C为实数，且A≠0，B≠0；

棱纹27分为无间距棱纹a和等间距棱纹b，等间距棱纹b的间距L₂为1-10mm。

所述棱纹结构是一种以虾夷扇贝表面棱纹几何结构为仿生原型的仿生设计。

所述玉米根茬捡拾器15的工作转速为250～350r/min。

所述捡拾挡板16参照玉米根茬捡拾器15的形状设计，设置于玉米根茬捡拾器15的前上方，防止玉米根茬在捡拾过程中被高速旋转的玉米根茬捡拾器15抛出机械系统，也解决了作业过程中土壤飞扬所造成的作业环境恶劣问题。