一种集成化多功能山药收获机
阅读说明：本技术 一种集成化多功能山药收获机 (Integrated multifunctional Chinese yam harvester ) 是由 高建民 许珂 艾安君 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种集成化多功能山药收获机,涉及农业装备领域,包括起土机构、筛分机构和输送机构；所述起土机构用于将带土山药挖出并移送到筛分机构上,筛分机构将山药和泥土筛分并把山药移送到输送机构；所述输送机构对山药进行输送；所述起土机构包括第一滑块、滑块架、曲柄和起土铲；所述起土铲一端的两侧均通过销轴活动安装有第一滑块,所述第一滑块对称滑动安装在滑块架两侧的滑道上；所述起土铲中间位置的两侧均通过销轴活动安装有曲柄的一端,曲柄的另一端均通过销轴安装在滑道的左端位置上。本发明可实现开沟、取山药、去土和输送中的一种或者多种功能。(The invention discloses an integrated multifunctional Chinese yam harvester, which relates to the field of agricultural equipment and comprises a soil lifting mechanism, a screening mechanism and a conveying mechanism; the soil lifting mechanism is used for digging out the Chinese yams with soil and transferring the Chinese yams to the screening mechanism, and the screening mechanism screens the Chinese yams and the soil and transfers the Chinese yams to the conveying mechanism; the conveying mechanism conveys the Chinese yam; the soil lifting mechanism comprises a first slide block, a slide block frame, a crank and a soil lifting shovel; the two sides of one end of the soil lifting shovel are respectively and movably provided with a first sliding block through a pin shaft, and the first sliding blocks are symmetrically and slidably arranged on the sliding ways on the two sides of the sliding block frame; the two sides of the middle position of the soil lifting shovel are both movably provided with one end of a crank through a pin shaft, and the other end of the crank is both arranged at the left end of the slide way through a pin shaft. The invention can realize one or more functions of ditching, yam taking, soil removing and conveying.)
技术领域
本发明涉及农业装备领域，尤其涉及到一种集成化多功能山药收获机。
背景技术
山药在我国拥有悠久的种植历史，山药作为一种药食同源的作物，深受广大群众的喜爱，无公害且药用价值高，种植用户虽少，但经济收益明显。近年来，随着种植业结构的调整，社会消费需求的增加，以及较高经济利益的驱动，人们种植山药的积极性和投入日益增加，种植面积和范围也迅速扩大。
因此，我国关于山药收获机械化的研究一直在进行之中。山药收获过程大概分为开沟、去土、取山药这三部分组成，然而，由于山药收获机的大部分设计处于初期的开沟阶段，使得在山药收获过程中仍旧需要大量的人力劳动。目前仅有部分集开沟、去土、取山药等功能为一体的山药收获机，依然受到开挖深度、漏收、损伤率等诸多问题的限制。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种集成化多功能山药收获机，可实现开沟、取山药、去土和输送中的一种或者多种功能。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种集成化多功能山药收获机，包括起土机构、筛分机构和输送机构；所述起土机构用于将带土山药挖出并移送到筛分机构上，筛分机构将山药和泥土筛分并把山药移送到输送机构；所述输送机构对山药进行输送；
所述起土机构包括第一滑块、滑块架、曲柄和起土铲；所述起土铲一端的两侧均通过销轴活动安装有第一滑块，所述第一滑块对称滑动安装在滑块架两侧的滑道上；所述起土铲中间位置的两侧均通过销轴活动安装有曲柄的一端，曲柄的另一端均通过销轴安装在滑道的左端位置上。
进一步的，曲柄在动力的带动下旋转，从而带动第一滑块沿滑道从右向左移动往复一周完成山药挖出与移送工作。
进一步的，所述输送机构包括斜板、履带、链轮架、链条和链轮；所述斜板设置在履带的输入端，履带输出端位置设置有长槽；所述链轮架有两组，链轮架上安装有链轮，链轮与链条链传动，在两根所述链条的相邻侧均设置有橡胶圈；所述长槽设置在两条所述链条的中间位置的下方。
进一步的，所述链条与长槽的垂直距离逐渐增大到一定值后保持不变。
进一步的，所述链条上可拆卸的设置有橡胶圈；且两条链条上的橡胶圈交错布置。
进一步的，所述输送机构的支撑机构下方设置有第二滑块，第二滑块安装在车架滑槽内，且车架滑槽内设置有弹性件，在弹性件的作用下，第二滑块沿车架滑槽往复滑动。
进一步的，所述筛分机构包括筛板、底座和直线往复电机；所述直线往复电机设置在底座上，直线往复电机的输出端通过铰链与筛板连接。
进一步的，所述底座以一定的角度设置以方便山药进入输送机构。
进一步的，所述筛板的边框上设置有支架，支架上设置有超声波传感器，超声波传感器用来测量超声波传感器到土层的距离。
进一步的，还包括立式旋耕机，所述立式旋耕机设置在起土机构的前方；所述立式旋耕机通过拖拉机驱动。
本发明的有益效果在于：
1.本发明涉及到一种集开沟、取山药、去土和输送为一体地收获机，具有高度的集成化和丰富的功能性。并且整机为模块化设计，安装、拆卸方便的同时极大降低了维修成本。
2.起土机构采用了曲柄滑块机构的原理，在结构简单的情况下，保证了起土功能的顺利实现。
3.输送机构的链条上设置有橡胶圈用来夹持山药的一端，两条链条之间的下方位置设置有长槽的目的在于：当山药经履带输送到输出端时，山药的一端因重力的作用下行，山药的另一端上行被两侧的橡胶圈夹持，被输送链条带动移动，因为输送链条相对车架逐渐升高，因此，山药逐渐被提升到一定位置，到了一定位置后，输送链条改变输送方向到方便收集山药的方向。
4.输送机构的支撑板下方设置有第二滑块，第二滑块安装在车架上开设的车架滑槽内，车架滑槽内置有弹性件，第二滑块在弹性件的作用下可在车架滑槽内往复滑动，从而使得输送机构中的链条前后摆动，从而对山药进行二次去土。
5.筛分机构中，筛板下方设置数个直线往复电机，通过直线往复电机工作从而使得带土的山药去土。
附图说明
图1为本发明实施例涉及到的山药收获机整体结构图；
图2为本发明图1中涉及到的起土机构示意图；
图3为本发明图1中涉及到的筛分机构示意图；
图4为本发明图1中涉及到的输送机构示意图；
图5为本发明图4中涉及到的链条上安装橡胶圈的结构示意图；
图6为本发明图1中涉及到的车架示意图；
图7为本发明图1中涉及到的起土机构运动简图；
图8为本发明图3中涉及到的直线往复电机安装示意图；
图9为本发明图3中涉及到的筛分机构侧视图；
图10为本发明图4中涉及到的链条输送机构侧视图；
图11为本发明图4中涉及到的链条、链轮和链轮架正视图；
图12为本发明图1中涉及到的车架局部俯视图。
附图标记：
1-拖拉机；2-立式旋耕机；3-起土机构；4-筛分机构；5-输送机构；6-车架；301-第一滑块；302-滑块架；303-曲柄；304-起土铲；305-滑道；401-筛板；402-支架；403-超声波传感器；404-直线往复电机；405-底座；501-斜板；502-履带；503-链轮架；504-链条；505-链轮；506-第二滑块；507-连接块；508-支撑杆；509-橡胶圈；510-螺母；511-螺栓；512-垫片；601-连接杆；602-机架；603-车轮；604-长槽；605-车架滑槽；606-弹块；607-弹簧。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
结合附图1所示，所述立式旋耕机2通过三点悬挂方式连接在拖拉机1后方；所述车架6通过支架安装在拖拉机1后方，受拖拉机1牵引；所述起土机构3固定安装在车架6前侧；所述筛分机构4固定安装在车架6中间位置；所述侧向输送机构5固定安装在车架6后端位置。
结合附图2所示，所述滑块架302固定安装在车架6上；所述第一滑块301安装在滑块架302上开设的滑道305内，第一滑块301可在滑道305内往复滑动；所述曲柄303安装在滑道305左端；所述曲柄303安装在滑块架302的一端由旋转电机驱动；所述起土铲304安装在曲柄303的另一端，其中，曲柄303有两根，起土铲304中间位置的两侧均通过转轴与曲柄连接，在旋转电机的带动下，第一滑块301移动到最左端完成山药挖出工作，再回到最右端完成山药移送工作。起土铲304前端为弧形结构，方便起山药。
结合附图3所示，所述底座405通过焊接固定安装在车架6上；所述底座405上固定安装3个直线往复电机404；所述直线往复电机404上部通过球形铰链和筛板401连接；所述筛板401边框上固定安装着4个支架402；每个所述支架402上固定安装超声波传感器403。
结合附图4所示，输送机构5主要包括两大部分，即履带输送部件和链轮输送部件。所述斜板501和履带502组成履带输送部件；所述链轮架503固定安装在支撑杆508顶部；所述支撑杆508底部固定安装连接块507；所述连接块507下方固定安装第二滑块506；所述链轮505固定安装在链轮架503上；所述链条504安装在链轮505上。
结合附图5所示，所述橡胶圈509由螺母510、螺栓511和垫片512固定安装在链条504上，橡胶圈509交错设置在两条链条504的相邻侧。
结合附图6所示，连接杆601连接机架602和拖拉机1；所述机架602上装有3对车轮603；所述机架602上开有4个车架滑槽605；所述车架滑槽605和第二滑块506配合安装；所述车架滑槽505内部装有弹块506和弹簧507；所述弹簧507的一端对称安装在车架滑槽605上，弹簧507的另一端与弹块506连接，弹块506的相对设置，第二滑块506设置在两个弹块之间，在弹性力的作用下，第二滑块在车架滑槽605内往复运动，因此，在行进过程中，整个链轮输送机构会在一直前后摆动，从而对山药进行二次去土。
结合附图7所示，起土机构3本质为曲柄滑块机构，驱动件为曲柄303；所述曲柄303长300mm；曲柄303有两根，所述起土铲304上从连接曲柄303的一点到第二滑块301的一点的长度为400mm。
结合附图8所示，所述直线往复电机404成正三角形安装，且该正三角形的重心为筛板401的中心。直线往复电机呈正三角排列，且安装于振动筛中心。因此，筛分装置在工作时，振动筛受力可以更加均匀。由于三点成面，因此在振动筛底部安装3个直线往复电机，这样将不用苛刻的要求电机保持统一节奏，且振动筛可以获得更多的振动自由度。
结合附图9，底座405设有倾角为5°。筛分机构底座的倾角设计保证了收获物可以顺利进行下一步处理。
结合附图4和10，斜板501外形上宽下窄；,履带502宽度为40mm；所述链条504与水平面夹角呈30°。
结合附图11，所述链条504的扩角α为135°。这样设计是为了使链条更好地收入山药，提高容错率。链条上装有橡皮圈，橡胶圈交错设置是由于山药直径不能确定，如此可以更加紧贴的夹持山药，防止山药脱落。
结合附图12，所述机架602尾部开有长槽604；所述长槽604宽90mm～100mm。
一种山药收获机的工作工程：
在整机安装完成后，立拖拉机1后方连接的立式旋耕机2开始旋转工作，从地面以上旋转至地下，待到立式旋耕机2完全入土后，即立式旋耕机2垂直于地面，拖拉机1开始带动整机向前驶进；
随着拖拉机1的行进，起土机构3开始工作，起土铲304将山药以及山药周边的土运送至筛分机构4之上；筛分机构4的筛分方法为，通过4个安装在振动筛401之上的超声波传感器403测量超声波传感器403至土层的距离，从而计算出土层的厚度，并借鉴模糊控制思想，对直线往复电机404的工作与否进行控制：当土层厚度为0～10mm时，启动1个直线往复电机404；当土层厚度为10mm～20mm时，启动2个直线往复电机404；当土层厚度大于20mm，启动3个直线往复电机404；
随着起土铲303不断运输山药和土块至筛分机构3上，筛分机构4上被筛完土的山药会被挤向运输机构5上；
首先，山药会从斜板501滑到履带502之上，并且履带502的宽度保证只可容纳一根山药，随着山药被履带502向后运输，山药的后端会落入长槽604之中，在受到重力的影响下，山药的前端会被抬起，并送入两条链条504之间，并被链条504上设置的橡胶圈509夹持，最后在链条504的输送下，山药被输送到土坑边，方便人员进行收集。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。