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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510598749.5 (22)申请日 2015.09.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105144988 A (43)申请公布日 2015.12.16 (73)专利权人 中国农业大学 地址 100193 北京市海淀区圆明园西路2号 (72)发明人 刘平义 刘奇 李海涛 张淑敏 魏文军 张绍英 (74)专利代理机构 北京卫平智业专利代理事务 所(普通合伙) 11392 代理人 董琪 (51)Int.Cl. A01D 46/00(2006.01) 审查员。
2、 李巧英 (54)发明名称 双圆盘蒜薹抽取装置 (57)摘要 本发明涉及收获机械技术领域， 公开了一种 双圆盘蒜薹抽取装置， 包括： 支撑杆、 上摆杆、 连 杆、 下摆杆、 圆盘夹持轮轴、 圆盘夹持轮、 导苗杆、 机架组成， 其中： 圆盘夹持轮由刚性球冠形或圆 锥形圆盘体和圆环外缘弹性体组成， 由外缘弹性 圆环体实现夹持、 由圆盘夹持轮绕其轴线自转及 随机架前进合成夹持点的摆线轨迹实现抽取运 动； 所提出的一种双圆盘蒜薹抽取装置， 采用双 圆盘连续夹持、 抽取实现蒜薹抽取收获作业； 对 大蒜叶损伤小， 抽取运动轨迹合理， 结构简单、 适 宜高速作业， 同时提供了一种应用该装置的双圆 盘蒜薹收获。
3、机。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 105144988 B 2017.01.11 CN 105144988 B 1.双圆盘蒜薹抽取装置， 其特征在于， 包括： 支撑杆、 上摆杆、 连杆、 下摆杆、 圆盘夹持轮 轴、 圆盘夹持轮、 导苗杆、 机架组成， 支撑杆、 上摆杆、 连杆、 下摆杆依次顺序转动联接、 各转 动轴线平行， 上摆杆与下摆杆等长， 支撑杆的联接点分别位于其中部及上端， 连杆的联接点 分别位于其中部及上端， 支撑杆的联接点间距离与连杆的联接点间距离相等， 支撑杆、 上摆 杆、 连杆、 下摆杆组成同一相对运动平面内平行四边形机构， 平行四边形机构由连杆位置角 a调整、 。
4、控制或锁定， 连杆的另一端与圆盘夹持轮轴以夹角90 -b固连、 连杆与圆盘夹持轮轴 所在平面m位于连杆上两转动副轴线形成的平面内， 平面m垂直于平行四边形机构相对运动 平面， 圆盘夹持轮转动联接于圆盘夹持轮轴上， 支撑杆的另一端与机架转动联接， 支撑杆方 位由抽取角c调整、 控制或锁定， 导苗杆水平固连于机架上； 由支撑杆、 上摆杆、 连杆、 下摆 杆、 圆盘夹持轮轴、 圆盘夹持轮、 导苗杆、 机架按以上方式联接形成一组圆盘夹持轮控制机 构， 两组圆盘夹持轮控制机构依据安装距d对称安装、 共用同一上摆杆和机架构成双圆盘蒜 薹抽取装置， 形成双圆盘夹持喂入角2b， 两圆盘夹持轮等速、 同向n转动。
5、， 双圆盘蒜薹抽取装 置具有同一抽取角c和同一连杆位置角a， 固连于同一机架上的导苗杆， 对行将侧倾、 弯曲及 生长不规则的蒜薹向中间集聚， 以便满足双圆盘夹持喂入条件； 所述的圆盘夹持轮由刚性球冠形或圆锥形圆盘体和外缘弹性圆环体组成， 由外缘弹性 圆环体实现夹持、 由圆盘夹持轮绕其轴线自转及随机架前进合成夹持点的摆线轨迹实现抽 取运动。 2.根据权利要求1所述的双圆盘蒜薹抽取装置， 其特征在于， 通过调整抽取角c保持夹 持线起始点e位于最低位置， 满足蒜薹向上抽取作业要求； 通过调整连杆位置角a， 改变夹持 线起始点e相对地面高度g， 以适应蒜薹茎秆相对地面高度的变化。 3.多行双圆盘蒜薹抽。
6、取装置， 其特征在于， 由多个如权利要求1所述的双圆盘蒜薹抽取 装置共用同一机架按照行距h水平、 线性等距h排列形成多行双圆盘蒜薹抽取装置， 各个双 圆盘蒜薹抽取装置具有独立的抽取角c和连杆位置角a， 各个圆盘夹持轮等速、 同向n转动， 并随机架同速v前进。 4.双圆盘蒜薹收获机， 其特征在于， 如权利要求3所述多行双圆盘蒜薹抽取装置横向对 称布置于底盘前方， 由机架与底盘联接， 双圆盘蒜薹抽取装置与底盘相对高度安装位置满 足： 连杆位置角a调整范围内， 改变夹持线起始点e相对地面高度g， 满足蒜薹茎秆夹持高度 农艺要求， 集料箱固连于底盘上， 用于收集双圆盘蒜薹抽取装置所收获的蒜薹。 权 利。
7、 要 求 书 1/1 页 2 CN 105144988 B 2 双圆盘蒜薹抽取装置 技术领域 0001 本发明涉及一种双圆盘蒜薹抽取装置， 属于农业机械技术领域， 特别涉及蒜薹抽 取收获机械范围。 背景技术 0002 我国大蒜种植面积占全球60， 蒜薹产量已超过100万吨， 是我国目前蔬菜冷藏业 中贮量最大、 贮期最长的蔬菜品种之一。 采收蒜薹时间不仅影响蒜薹本身的产量和质量， 也 影响蒜头的产量和质量。 采收过早， 蒜薹还没有长足， 蒜薹又细又短， 产量不高， 质量不好， 同时还会抑制蒜头生长， 造成减产； 如果采收过晚， 蒜薹纤维素增多， 品质较差， 又会过多地 消耗营养物质， 影响蒜头膨。
8、大； 只有适时采收蒜薹， 并把蒜薹抽净， 才能更有效地集中养分， 达到蒜薹、 蒜头双丰收。 0003 采收蒜薹农时相对短而集中， 目前主要收获方法为手工把蒜薹直接抽出， 人工抽 取成本高、 效率低； 亦有其它辅助工具用于蒜薹采收中， 现有蒜薹采收辅助用具存在效率 低、 商品性差， 损伤大蒜植株影响蒜头产量。 大蒜种植业近年来的发展对蒜薹的机械化采收 装置具有迫切的需求， 为减轻蒜薹采收劳动强度， 带动我国大蒜种植产业结构的优化提升 提供新的解决途径， 探索一种外缘预压缩后具有弹性变形能力的刚性双圆盘夹持、 连续转 动抽取装置， 实现小嵌入角、 高效连续抽取作业的蒜薹机械化采收装置， 具有显著节。
9、本增效 功能。 发明内容 0004 本发明的目的是要提供一种双圆盘蒜薹抽取装置， 采用双圆盘连续夹持、 抽取实 现蒜薹收获作业。 0005 为了达到本发明的目的所采取的技术方案如下： 0006 双圆盘蒜薹抽取装置包括： 支撑杆1、 上摆杆2、 连杆3、 下摆杆4、 圆盘夹持轮轴5、 圆 盘夹持轮6、 导苗杆7、 机架8组成， 支撑杆1、 上摆杆2、 连杆3、 下摆杆4依次顺序转动联接、 各 转动轴线平行， 上摆杆2与下摆杆4等长， 支撑杆1、 连杆3的联接点分别位于其中部及一端同 侧， 支撑杆1与连杆3的联接点间距离相等， 支撑杆1、 上摆杆2、 连杆3、 下摆杆4组成同一相对 运动平面内平行。
10、四边形机构， 平行四边形机构由连杆位置角a调整、 控制或锁定， 连杆3的另 一端与圆盘夹持轮轴5以夹角90 -b固连、 连杆3与圆盘夹持轮轴5所在平面m位于连杆3上两 转动副轴线形成的平面内， 平面m垂直于平行四边形机构相对运动平面， 圆盘夹持轮6转动 联接于圆盘夹持轮轴5上， 支撑杆1的另一端与机架8转动联接， 支撑杆方位由抽取角c调整、 控制或锁定， 导苗杆7水平固连于机架8上； 由支撑杆1、 上摆杆2、 连杆3、 下摆杆4、 圆盘夹持 轮轴5、 圆盘夹持轮6、 导苗杆7、 机架8按以上方式联接形成一组圆盘夹持轮控制机构， 两组 圆盘夹持轮控制机构依据安装距d对称安装、 共用同一上摆杆2和。
11、机架8构成双圆盘蒜薹抽 取装置， 形成双圆盘夹持喂入角2b， 两圆盘夹持轮等速、 同向n转动， 双圆盘蒜薹抽取装置具 有同一抽取角c和同一连杆位置角a， 固连于同一机架8上的导苗杆7， 对行将侧倾、 弯曲及生 说 明 书 1/4 页 3 CN 105144988 B 3 长不规则的蒜薹向中间集聚， 以便满足双圆盘夹持喂入条件。 0007 所述的圆盘夹持轮， 由刚性球冠形或圆锥形圆盘体和圆环外缘弹性体组成， 由外 缘弹性圆环体实现夹持、 由圆盘夹持轮6绕其轴线自转及随机架8前进合成夹持点的摆线轨 迹实现抽取运动。 0008 上述的双圆盘蒜薹抽取装置中， 关键性能参数确定原则为： 结合圆盘夹持轮半。
12、径 r， 考虑到蒜薹茎秆夹持喂入条件， 给定双圆盘夹持喂入角2b， 由蒜薹茎秆夹持直径确定两 圆盘夹持轮的安装距d， 得到夹持线ef， 其中参数r、 2b、 d是双圆盘蒜薹抽取装置设计性能参 数； 由蒜薹抽取农艺要求给出最小抽出长度t0， 选取抽出长度tt0， 调整抽取角c保持夹持线 起始点e位于最低位置， 满足蒜薹向上抽取作业要求； 通过调整连杆位置角a， 改变夹持线起 始点e相对地面高度g， 以适应蒜薹茎秆相对地面高度的变化。 0009 多个双圆盘蒜薹抽取装置共用同一机架按照行距h水平、 线性等距h排列形成多行 双圆盘蒜薹抽取装置， 各个双圆盘蒜薹抽取装置具有独立的抽取角c和连杆位置角a，。
13、 各个 圆盘夹持轮等速、 同向n转动， 并随机架同速v前进。 0010 双圆盘蒜薹收获机， 包括： 多行双圆盘蒜薹抽取装置横向对称布置于底盘9前方， 由机架8与底盘9联接， 双圆盘蒜薹抽取装置与底盘9相对高度安装位置满足： 连杆位置角a 调整范围内， 改变夹持线起始点e相对地面高度g， 覆盖蒜薹茎秆夹持高度农艺要求； 集料箱 10固连于底盘9上， 用于收集双圆盘蒜薹抽取装置所收获的蒜薹。 工作过程中， 圆盘夹持轮 绕圆盘夹持轮轴转动、 转向n， 同时与底盘一起以作业速度沿v前进， 圆盘夹持轮上夹持点运 动轨迹为摆线， 即为蒜薹抽取运动轨迹， 当作业速度v大小改变时， 圆盘夹持轮转速相应改 变、。
14、 转向n不变， 以达到最佳抽取运动轨迹。 0011 本发明的有益效果在于， 所提出的一种双圆盘蒜薹抽取装置， 采用双圆盘连续夹 持、 抽取实现蒜薹抽取收获作业； 对大蒜叶损伤小， 抽取运动轨迹合理， 结构简单、 适宜高速 作业。 附图说明 0012 图1为双圆盘蒜薹抽取装置主视原理图； 0013 图2为双圆盘蒜薹抽取装置俯视原理图； 0014 图3为双圆盘蒜薹抽取装置m平面投影原理图； 0015 图4为圆盘夹持轮构成效果图； 0016 图5为4行双圆盘蒜薹抽取装置布置原理图； 0017 图6为双圆盘蒜薹收获机工作原理图。 0018 图中， 1： 支撑杆； 2： 上摆杆； 3： 连杆； 4： 下。
15、摆杆； 5： 圆盘夹持轮轴； 6： 圆盘夹持轮； 7： 导苗杆； 8： 机架； 9： 底盘； 10： 集料箱。 具体实施方式 0019 下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 0020 图1所示的双圆盘蒜薹抽取装置主视原理图， 双圆盘蒜薹抽取装置包括： 支撑杆1、 上摆杆2、 连杆3、 下摆杆4、 圆盘夹持轮轴5、 圆盘夹持轮6、 导苗杆7、 机架8组成， 支撑杆1、 上 摆杆2、 连杆3、 下摆杆4依次顺序转动联接、 各转动轴线平行， 上摆杆2与下摆杆4等长， 支撑 说 明 书 2/4 页 4 CN 105144988 B 4 杆1、 连杆3的联接点分别位于其中部及。
16、一端同侧， 支撑杆1与连杆3的联接点间距离相等， 支 撑杆1、 上摆杆2、 连杆3、 下摆杆4组成同一相对运动平面内平行四边形机构， 平行四边形机 构由连杆位置角a调整、 控制或锁定， 连杆3的另一端与圆盘夹持轮轴5以夹角90 -b固连、 连 杆3与圆盘夹持轮轴5所在平面m位于连杆3上两转动副平行轴线形成的平面内， 平面m垂直 于平行四边形机构相对运动平面， 圆盘夹持轮6转动联接于圆盘夹持轮轴5上， 支撑杆1的另 一端与机架8转动联接， 支撑杆方位由抽取角c调整、 控制或锁定， 导苗杆7水平固连于机架8 上； 由支撑杆1、 上摆杆2、 连杆3、 下摆杆4、 圆盘夹持轮轴5、 圆盘夹持轮6、 导。
17、苗杆7、 机架8按 以上方式联接形成一组圆盘夹持轮控制机构， 两组圆盘夹持轮控制机构依据安装距d对称 安装、 共用同一上摆杆2和机架8构成双圆盘蒜薹抽取装置(如图2所示)， 形成双圆盘夹持喂 入角2b(如图3所示)， 两圆盘夹持轮等速、 同向n转动， 双圆盘蒜薹抽取装置具有同一抽取角 c和同一连杆位置角a， 固连于同一机架8上的导苗杆7， 对行将侧倾、 弯曲及生长不规则的蒜 薹向中间集聚， 以便满足双圆盘夹持喂入条件。 取夹持喂入角2b2030 ， 则连杆3与圆盘 夹持轮轴5夹角b1015 。 0021 图4所示的圆盘夹持轮构成效果图， 圆盘夹持轮由刚性球冠形或圆锥形圆盘体和 圆环外缘弹性体组。
18、成， 由外缘橡胶弹性圆环体实现夹持、 由圆盘夹持轮6绕其轴线自转及随 机架8前进合成夹持点的摆线轨迹实现向上的抽取运动。 圆盘夹持轮由液压马达驱动。 0022 结合图1、 图3， 双圆盘蒜薹抽取装置关键性能参数确定原则为： 给定圆盘夹持轮半 径r， 考虑到蒜薹茎秆喂入条件， 给定双圆盘夹持喂入角2b， 相同喂入条件下r越大、 喂入角 2b越小， 在一定范围内r越小、 喂入角2b越大； 由蒜薹茎秆夹持直径确定两圆盘夹持轮的安 装距d， 得到夹持线ef， 其中参数r、 2b、 d是双圆盘蒜薹抽取装置设计性能参数。 由蒜薹抽取 农艺要求给出最小抽出长度t0， 选取抽出长度tt0， 调整抽取角c保持夹。
19、持线起始点e位于最 低位置， 满足蒜薹向上抽取作业要求； 通过调整连杆位置角a， 改变夹持线起始点e相对地面 高度g， 以适应蒜薹茎秆相对地面高度的变化。 0023 图5所示的4行双圆盘蒜薹抽取装置布置原理图， 4个双圆盘蒜薹抽取装置共用同 一机架按照行距h水平、 线性等距h排列形成多行双圆盘蒜薹抽取装置， 各个双圆盘蒜薹抽 取装置具有独立的抽取角c和连杆位置角a， 各个圆盘夹持轮等速、 同向n转动， 并随机架同 速v前进。 0024 图6所示的双圆盘蒜薹收获机工作原理图， 双圆盘蒜薹收获机包括： 多行双圆盘蒜 薹抽取装置横向对称布置于底盘9前方， 由机架8与底盘9联接， 双圆盘蒜薹抽取装置与。
20、底盘 9相对高度安装位置满足： 连杆位置角a调整范围内， 改变夹持线起始点e相对地面高度g， 覆 盖蒜薹茎秆夹持高度农艺要求； 集料箱10固连于底盘9上， 用于收集双圆盘蒜薹抽取装置所 收获的蒜薹。 工作过程中， 圆盘夹持轮绕圆盘夹持轮轴转动、 转向n， 同时与底盘一起以作业 速度沿v前进， 圆盘夹持轮上夹持点运动轨迹为摆线， 即为蒜薹抽取运动轨迹， 当作业速度v 大小改变时， 圆盘夹持轮转速相应改变、 转向n不变， 以达到最佳抽取运动轨迹。 对于同一品 种的同一块种田， 调整各行抽取角c相同、 工作过程中保持不变， 调整各行连杆位置角a相 同、 工作过程中保持不变。 0025 试验样机设计参。
21、数为： 作业行数4， 行距h0.25m(可调)， 给定r0.2m、 2b25 (即b12.5 )、 d0.2m、 t0.15m。 蒜薹抽取收获作业时底盘高度为1.3m， 调整连杆位置角 a， 改变夹持线起始点e相对地面高度g， 覆盖蒜薹茎秆夹持高度农艺要求。 样机试验表明： 采 说 明 书 3/4 页 5 CN 105144988 B 5 用双圆盘连续夹持、 抽取实现蒜薹抽取收获作业， 所试验的双圆盘蒜薹收获机， 对大蒜叶损 伤小， 抽取运动轨迹合理， 结构简单、 适宜高速作业， 工作稳定可靠。 说 明 书 4/4 页 6 CN 105144988 B 6 图1 图2 图3 图4 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 105144988 B 7 图5 图6 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 105144988 B 8 。