[发明专利]一种马铃薯挖掘及薯土秧分离装置及方法和收获机

权利要求书

1.一种马铃薯挖掘及薯土秧分离装置，其特征在于，包括秧叶粉粹装置、挖掘铲(6)、液压缸(7)、土壤含水率检测传感器(8)、薯土输送分离装置(9)、加热辊(10)、加热电源(11)和控制系统(14)；

所述秧叶粉粹装置位于挖掘铲(6)的上方，用于将马铃薯秧叶进行粉碎，粉碎后的秧叶落入挖掘铲(6)两侧的垄沟；

所述土壤含水率检测传感器(8)设置在挖掘铲(6)的底部，用于检测土壤含水率；所述薯土输送分离装置(9)位于挖掘铲(6)的后方，薯土输送分离装置(9)的输送辊采用加热辊(10)；所述加热辊(10)和加热电源(11)连接；所述控制系统(14)分别与土壤含水率检测传感器(8)和加热电源(11)连接。

2.根据权利要求1所述的马铃薯挖掘及薯土秧分离装置，其特征在于，所述秧叶粉粹装置包括顶层切割器(1)、拨秧轮(2)、前后输送带(3)、左右输送带(4)和粉碎装置(5)；

所述顶层切割器(1)、拨秧轮(2)、前后输送带(3)、左右输送带(4)和粉碎装置(5)位于挖掘铲(6)的上方，且顶层切割器(1)、前后输送带(3)、左右输送带(4)沿前进方向依次布置，拨秧轮(2)位于顶层切割器(1)的上方，所述粉碎装置(5)位于左右输送带(4)的侧边。

3.根据权利要求1所述的马铃薯挖掘及薯土秧分离装置，其特征在于，所述加热辊(10)的外表面设有多个光滑凸包(15)。

4.根据权利要求1所述的马铃薯挖掘及薯土秧分离装置，其特征在于，所述液压缸(7)为双向液压缸，双向液压缸一端与顶层切割器(1)下部的安装板连接，另一端与挖掘铲(6)连接。

5.根据权利要求1所述的马铃薯挖掘及薯土秧分离装置，其特征在于，还包括热风装置；所述热风装置设置在薯土输送分离装置(9)的上方。

6.根据权利要求5所述的马铃薯挖掘及薯土秧分离装置，其特征在于，所述热风装置包括风机(12)和加热器(13)；所述风机(12)和加热器(13)从上至下依次设置在薯土输送分离装置(9)的上方。

7.根据权利要求1所述的马铃薯挖掘及薯土秧分离装置，其特征在于，所述控制系统(14)；所述控制系统(14)获取土壤含水率检测传感器(8)检测的土壤含水率信息，并通过热传导数学模型计算得到加热辊(10)的加热温度，通过加热电源(11)控制加热辊(10)的加热温度；所述热传导数学模型为：

其中，t₁为土壤上表面温度，即为室温，t₂为土壤下表面温度，即为加热辊内电加热器温度，R为加热辊(10)的横截面积直径，K为相邻的两个加热辊(10)之间的间隙，v为收获机前进速度，B为挖掘铲宽度，c为土壤含水率检测传感器检测到的当前土壤含水率，m为单位时间挖掘铲挖掘的薯土面积A₁上的土壤质量，Q为单个加热辊(10)内电加热器产生热量。

8.一种收获机，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述马铃薯挖掘及薯土秧分离装置。

9.一种根据权利要求1-7任意一项所述马铃薯挖掘及薯土秧分离装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述秧叶粉粹装置将马铃薯秧叶进行粉碎，粉碎后的秧叶落入挖掘铲(6)两侧的垄沟；

所述挖掘铲(6)进行马铃薯的挖掘工作，土壤含水率检测传感器(8)检测土壤含水率并传递到控制系统(14)，挖掘出的马铃薯进入到薯土输送分离装置(9)进行薯土秧分离，控制系统(14)获取土壤含水率信息并通过热传导数学模型计算得到加热辊(10)的加热温度，通过加热电源(11)控制加热辊(10)的加热温度；加热辊(10)对土壤进行干燥。

10.根据权利要求9所述的马铃薯挖掘及薯土秧分离装置的控制方法，其特征在于，所述秧叶粉粹装置的顶层切割器(1)在拨秧轮(2)的拨秧作用下进行秧叶切割，切割后的秧叶随前后输送带(3)被输送至左右输送带(4)，在左右输送带(4)的作用下，将秧叶带入到粉碎装置(5)中进行粉碎，粉碎后的秧叶落入挖掘铲(6)两侧的垄沟；

所述挖掘铲(6)进行马铃薯的挖掘工作，土壤含水率检测传感器(8)检测土壤含水率并传递到控制系统(14)，挖掘出的马铃薯进入到薯土输送分离装置(9)进行薯土秧分离，控制系统(14)获取土壤含水率信息并通过热传导数学模型计算得到加热辊(10)的加热温度，通过加热电源(11)控制加热辊(10)的加热温度；加热辊(10)对土壤进行干燥；每一根加热辊(10)的光滑凸包(15)用于将土壤从马铃薯下表面刮落；热风装置产生的热风作用于薯土输送分离装置(9)上的土壤表面对土壤进一步干燥。