[发明专利]一种基于生物仿形的玉米摘穗装置

说明书

本发明公开了一种基于生物仿形的玉米摘穗装置，包括：摘穗板，其包括平板部及凹面槽，并且所述摘穗板对称设置，所述凹面槽相对安装，所述平板部之间不接触；拉茎辊，其对称设置，并且安装在所述摘穗板下方，能够向内侧相对转动；其中，所述凹面槽的截面曲线段的曲线方程为：y＝0.1026x³‑0.6749x²+1.7436x+0.0745。

技术领域

本发明涉及仿生农业机械领域，具体涉及一种基于生物仿形的玉米摘穗装置。

背景技术

玉米摘穗装置是玉米收获机械的核心部件，摘穗装置的性能将直接决定了玉米收获机械的工作性能。现今普遍使用的玉米收获机械所配置的摘穗装置大多有摘穗辊式、摘穗板—拉茎辊组合式，其中摘穗板—拉茎辊组合式以其宽泛的适应性被广泛应用于现有的玉米收获机械上。摘穗板拉茎辊组合式摘穗装置在适应性方面优点突出，但是在减少果穗挤伤、籽粒损伤、籽粒损失以及降低由于玉米茎秆断裂造成的果穗含杂率以及断茎堵塞等方面有所不足。随着仿生学在农业机械领域的不断应用创新与突破，越来越多的仿生元素也被应用于玉米摘穗装置的设计与创新上，现有仿生理论的应用大多集中在突破传统摘穗方式的创新上，比如研究人员提出了一种模仿人手摘穗的反向弯曲拉伸摘穗方式，但是对于在传统摘穗方式基础上采用仿生理论进行设计的较少。本发明是采用仿生方法对摘穗装置及其部件进行设计创新，以解决现有的摘穗板拉茎辊组合式摘穗装置所存在的问题。

发明内容

本发明设计开发了一种基于生物仿形的玉米摘穗装置，本发明的发明目的是降低摘穗过程中的玉米籽粒的损失以及减少拉茎辊在拉茎过程中为获得足够拉茎力而对玉米茎秆造成的损伤的问题。

本发明提供的技术方案为：

一种玉米摘穗装置，包括：

摘穗板，其包括平板部及凹面槽，并且所述摘穗板对称设置，所述凹面槽相对安装，所述平板部之间不接触；

拉茎辊，其对称设置，并且安装在所述摘穗板下方，能够向内侧相对转动；

其中，所述凹面槽的截面曲线段的曲线方程为：

y＝0.1026x³-0.6749x²+1.7436x+0.0745。

优选的是，所述平板部之间距离大于玉米茎秆直径。

优选的是，所述拉茎辊上加工有螺旋槽。

优选的是，所述螺旋槽的轴向剖面包括第一直线段、第二直线段以及圆弧段。

优选的是，所述凹面槽为截面曲线段绕一中心轴并且以R为半径旋转角度σ得到，所述半径R的取值范围为20mm≤R≤30mm，旋转角度σ的取值范围为

优选的是，所述平板部之间距离

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：

1、摘穗板凹面槽外形采用了仿形原理，模仿玉米果穗根部变化弧线回转形状设计，在摘穗过程中与果穗根部完全贴合，将传统摘穗板的点线受力变为弧面受力，增大了受力面积，从而避免玉米果穗的啃伤；同时将挤压力均分到接触面上的多个玉米籽粒上，可以有效的减小单个籽粒受力，避免籽粒损伤以及避免籽粒因受较大力脱落而造成的摘穗籽粒损失；

2、拉茎辊的特殊螺旋结构在双辊配合工作时可以对进入其中的茎秆起到强制输送的作用，避免摘穗过程中因拉茎不及时等原因导致玉米茎秆在拉茎辊上的堵塞，进而避免过多的茎秆堵塞拉茎辊造成拉茎辊过载；

3、拉茎辊工作时，其与玉米茎秆作用部位为模仿茎秆外形而设计，在另一拉茎辊的挤压作用下茎秆与拉茎辊接触部位可以形成弧面接触，增大了与茎秆表面接触面积，增大了拉茎力的同时又将挤压力分散到弧面上各点上，减少玉米茎秆的压伤，避免拉茎过程中茎秆断裂造成摘穗失败和断茎堵塞；