[发明专利]薯类收获机两级土薯分离装置

说明书

本发明提供一种调整方便、破皮率低、伤薯率低和智能化水平高的薯类收获机两级土薯分离装置。其包括机械单元和控制单元，机械单元包括设置在机架上的驱动结构、第一级张紧机构、第一级土薯分离输送装置、第二级张紧机构和第二级土薯分离输送装置，驱动结构输出端连接第二级土薯分离输送装置，第二级土薯分离输送装置输出端连接第一级土薯分离输送装置，第一级土薯分离输送装置配有第一级张紧机构，第二级土薯分离输送装置配有第二级张紧机构，第二级土薯分离输送装置配备有抖动轮机构；控制单元包括信号采集模块、电磁阀、控制器和监控终端。

技术领域

本发明涉及一种薯类收获机两级土薯分离装置， 安装在相对应的薯类收获机械上用于实现土薯分离作业，属于农业机械领域。

背景技术

中国是薯类作物生产大国，但薯类作物机械化生产水平与发达国家相比，还落后很多，尤其是劳动强度大、需要人工多的收获作业，严重制约着薯类产业的发展。土薯分离装置是薯类收获机的核心部件，不仅要完成大量收获物料的输运，还要保证土壤、秧蔓及碎石等杂质的高效分离。薯类收获机土薯分离输送装置主要有栅杆式、蜗杆式和棘轮式等，国内薯类收获机土薯分离输送装置多数采用栅杆式，按照其结构又可分为一级栅杆式和两级栅杆式。其中，一级栅杆式分离装置适用于中小型马铃薯收获机械，土薯分离效果一般，无伤薯现象。两级栅杆式输送分离装置主要用于大型多垄薯类收获机械，可以有效解决含杂率高及壅土等问题，但破皮、挤压等伤薯现象严重。

近几年，国内对薯类收获机土薯分离装置也有一定的研究。王公仆等针对作物分段收获机升运器作业顺畅性差、伤薯率高、设计依据缺乏等问题，设计了一款杆条式升运器，对升运器的结构及选型、杆条、杆条线速度等参数进行了设计，开展了田间试验，试验结果符合技术标准。崔功佩等针对现有马铃薯二级输送分离装置破皮、挤压等伤薯现象严重的问题，对马铃薯输送分离作业机理进行了理论分析，确定了主要影响伤薯性能的作业参数，并判定了显著性因素中影响伤薯率的主次顺序：倾斜角度和转速的交互作用、倾斜角度、垂直距离，所获得的试验数据和结论分析可为马铃薯二级输送分离装置的结构改进和参数优化提供参考。魏忠彩等针对当前马铃薯机械化收获环节存在的破皮率和伤薯率较高等问题，通过设置振动分离段和波浪分离段、基于振动与波浪二级分离改进了一种马铃薯收获机，并分析了振动与波浪二级分离条件下的分离筛及薯块运动特征，可为马铃薯收获机的研发优化以及薯土分离效率和收获品质的综合控制提供技术参考。

上述几种土薯分离装置都进行了田间试验，分析了影响收获作业破皮率和伤薯率的主要参数，但作业参数调整困难，由于土薯分离装置的动力来自于拖拉机动力输出轴，在拖拉机满负荷工作条件下，动力输出轴转速不变，那么土薯分离装置线速度也无法改变，除非更换传动链轮；同时智能化水平较低，没有把液压技术、传感器信号采集技术和微处理器控制技术等糅合到薯类收获作业实践中。

发明内容

为了克服现有薯类收获机土薯分离装置的不足，本发明提供一种调整方便、破皮率低、伤薯率低和智能化水平高的薯类收获机两级土薯分离装置。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种薯类收获机两级土薯分离装置，包括机械单元和控制单元，

机械单元包括设置在机架上的驱动结构、第一级张紧机构、第一级土薯分离输送装置、第二级张紧机构和第二级土薯分离输送装置，驱动结构输出端连接第二级土薯分离输送装置，第二级土薯分离输送装置输出端连接第一级土薯分离输送装置，第一级土薯分离输送装置配有第一级张紧机构，第二级土薯分离输送装置配有第二级张紧机构，第二级土薯分离输送装置配备有抖动轮机构；

控制单元包括信号采集模块、电磁阀、控制器和监控终端，信号采集模块包括安装于机架上的用于测量土薯实时在线产量的流量传感器和用于测量第一级土薯分离输送装置和第二级土薯分离输送装置转速的转速传感器，信号采集模块采集测量数据上传控制器，控制器控制驱动结构动作。