本發(fā)明涉及農(nóng)用機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶導(dǎo)流槽的滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)陣列挖掘裝置及挖掘方法。

背景技術(shù)：

目前發(fā)達(dá)國家及我國東北地區(qū)大面積馬鈴薯收獲多采用大功率自走式聯(lián)合收割機(jī)，可一次完成切蔓、挖削、土薯分離、大小分級、裝袋、運(yùn)輸?shù)炔僮?，雖功率強(qiáng)大，但是其功耗高，不適應(yīng)于我國山地多、坡度大、種植面積小的中小型地塊。

我國目前山地丘陵地區(qū)使用的馬鈴薯收獲設(shè)備，一般使用挖掘鏟以一定角度切削土壤，將土壤及馬鈴薯鏟挖出并輸送至擺動分離篩上，在振動、摩擦等作用下達(dá)到馬鈴薯與土壤分離的效果。因為動力小，挖掘鏟切削土壤深度有限，極易造成馬鈴薯的機(jī)械損傷，降低馬鈴薯經(jīng)濟(jì)價值，且擺動分離篩分離后的馬鈴薯排出收獲機(jī)隨機(jī)散布在地表，需要人工撿拾收集，不利于后續(xù)馬鈴薯采集機(jī)械化。

滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)(申請公布號cn105993357a/申請?zhí)?01610316344.3)是一種采用抖動或撞擊的原理將馬鈴薯從土壤中分離出來并通過螺旋濾網(wǎng)傳輸出地表的機(jī)械，主要設(shè)計用于丘陵地區(qū)粘性土壤中的馬鈴薯等塊莖類作物收獲。該方案中，滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)挖掘裝置在粘性土壤中作業(yè)，粘性土壤會粘附于刀具表面及刀具安裝結(jié)構(gòu)中，造成刀具切削力減小切削阻力增大，收獲機(jī)動力增大，阻礙馬鈴薯等塊莖類作物進(jìn)入后續(xù)分離篩分裝置中，作業(yè)效率下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)在粘性土壤中作業(yè)，粘性土壤會粘附于刀具表面及刀具安裝結(jié)構(gòu)中，造成刀具切削力減小切削阻力增大，收獲機(jī)動力增大，阻礙馬鈴薯等塊莖類作物進(jìn)入后續(xù)分離篩分裝置中，作業(yè)效率下降等問題，設(shè)計一種動力消耗小、結(jié)構(gòu)簡單、馬鈴薯機(jī)械損傷低、適用于滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)的挖掘裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所設(shè)計的帶導(dǎo)流槽的滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)陣列挖掘裝置，其特征在于：它包括刀具安裝架和多個刀具，其中，所述刀具安裝架包括圓環(huán)形架體、沿周向設(shè)置在圓環(huán)形架體內(nèi)壁的多個刀架導(dǎo)流槽、沿周向設(shè)置在圓環(huán)形架體前端部的刀具弧形安裝孔，所述刀具弧形安裝孔與刀架導(dǎo)流槽的個數(shù)相等，且每個刀具弧形安裝孔與相應(yīng)刀架導(dǎo)流槽的位置一一對應(yīng)，每個刀具均包括切削刀、刀具弧形導(dǎo)流段和刀具弧形安裝塊，刀具弧形導(dǎo)流段的前端與切削刀的后端固定連接為一體，刀具弧形導(dǎo)流段的后端與刀具弧形安裝塊的前端固定連接為一體，刀具弧形安裝塊的后端固定在對應(yīng)的刀具弧形安裝孔內(nèi)，所述刀具弧形導(dǎo)流段與對應(yīng)的刀架導(dǎo)流槽對齊并共同形成一條土壤導(dǎo)流槽，所述土壤導(dǎo)流槽用于引導(dǎo)土壤從挖掘處輸送至分離篩分裝置中并排出收獲機(jī)。

一種利用上述裝置的馬鈴薯挖掘方法，它包括如下步驟：

步驟1：將圓環(huán)形架體后端固定在挖掘裝置的分離篩分滾筒前端；

步驟2：啟動收獲機(jī)使挖掘裝置的分離篩分滾筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而帶動圓環(huán)形架體一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；

步驟3：降低挖掘裝置的分離篩分滾筒高度，使刀具安裝架上的刀具接觸土壤表層，并開始切削土壤，進(jìn)一步降低分離篩分滾筒的高度并達(dá)到分離篩分滾筒的工作深度；

步驟4：待分離篩分滾筒達(dá)到工作深度后，啟動挖掘裝置的行走裝置向前運(yùn)動，開始收獲作業(yè)，刀具安裝架上的刀具在馬鈴薯生長層以下挖掘出一條環(huán)形通道，破壞土體自身重力場，將土壤平面至環(huán)形通道中的馬鈴薯與土壤同時輸送至馬鈴薯收獲機(jī)中進(jìn)行分離輸送。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明中滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)挖掘裝置采用安裝在收獲機(jī)前端的刀具安裝架和多個刀具，在與收獲機(jī)運(yùn)動方向呈一定角度的平面(15～25°)剪切土壤，在馬鈴薯生長層以下挖掘出一條環(huán)形通道，破壞土體自身重力場，將土壤平面至環(huán)形通道馬鈴薯與土壤同時輸送至馬鈴薯收獲機(jī)中進(jìn)行分離輸送，挖掘爪不直接接觸馬鈴薯塊莖，挖掘過程中馬鈴薯塊莖無機(jī)械損傷。

2、本發(fā)明中挖掘刀具以陣列方式安裝在收獲機(jī)前端，不連續(xù)的挖掘刀具減小與土壤的接觸面積，達(dá)到防粘減阻的效果。刀具與刀具安裝架配合形成土壤導(dǎo)流槽，引導(dǎo)土壤流向分離篩分裝置中排出收獲機(jī)，防止土壤粘附與刀具安裝架表面增大作業(yè)阻力和效率。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，刀具安裝方便，動力消耗小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的安裝在收獲機(jī)上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中圓環(huán)形架體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的工作示意圖；

圖6為滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)挖掘原理圖。

其中，1—刀具安裝架、101—圓環(huán)形架體、102—刀具弧形安裝孔、103—刀架導(dǎo)流槽、2—刀具、201—切削刀、202—弧形導(dǎo)流段、203—刀具弧形安裝塊、3—土壤導(dǎo)流槽、4—分離篩分滾筒。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

一種帶導(dǎo)流槽的滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)陣列挖掘裝置，如圖1～6所示，它包括刀具安裝架1和多個刀具2，其中，所述刀具安裝架1包括圓環(huán)形架體101、沿周向設(shè)置在圓環(huán)形架體101內(nèi)壁的多個刀架導(dǎo)流槽103、沿周向設(shè)置在圓環(huán)形架體101前端部的刀具弧形安裝孔102，所述刀具弧形安裝孔102與刀架導(dǎo)流槽103的個數(shù)相等，且每個刀具弧形安裝孔102與相應(yīng)刀架導(dǎo)流槽103的位置一一對應(yīng)，每個刀具2均包括切削刀201、刀具弧形導(dǎo)流段202和刀具弧形安裝塊203，刀具弧形導(dǎo)流段202的前端與切削刀201的后端固定連接為一體，刀具弧形導(dǎo)流段202的后端與刀具弧形安裝塊203的前端固定連接為一體，刀具弧形安裝塊203的后端固定(焊接或通過螺栓安裝)在對應(yīng)的刀具弧形安裝孔102內(nèi)，所述刀具弧形導(dǎo)流段202與對應(yīng)的刀架導(dǎo)流槽103對齊并共同形成一條土壤導(dǎo)流槽3，所述土壤導(dǎo)流槽3用于引導(dǎo)土壤從挖掘處輸送至分離篩分裝置中并排出收獲機(jī)。土壤導(dǎo)流槽3引導(dǎo)土壤流向分離篩分裝置中排出收獲機(jī)，防止土壤粘附刀具。

上述技術(shù)方案中，刀具弧形安裝塊203設(shè)計成弧形是為了契合滾筒的圓形刀具安裝架；本發(fā)明刀具沿著滾筒切向方向切削土壤，刀具為弧形曲面設(shè)計，切削時減少刀具表面與土壤的接觸面，摩擦阻力減小，刀具切削力增大。

上述技術(shù)方案中，所述圓環(huán)形架體101的軸線與收獲機(jī)運(yùn)動方向呈15～25°夾角。該夾角能給滾筒和土壤表面預(yù)留一定的空間，防止土壤從滾筒中分離出來后造成堵塞；另外，還能減少滾筒與土壤的接觸面積，減少前進(jìn)的阻力。

挖掘裝置將土壤連續(xù)向滾筒式結(jié)構(gòu)內(nèi)部輸送，同時傳遞穩(wěn)定的作用力(作用力方向與馬鈴薯收獲機(jī)運(yùn)動方向相反)，加強(qiáng)滾筒式收獲機(jī)薯土輸送效率。

上述技術(shù)方案中，相鄰兩個刀架導(dǎo)流槽103之間對應(yīng)的圓環(huán)形架體101的弧長相等。所述刀架導(dǎo)流槽103有8～18個，即本發(fā)明安裝有8～18個刀具2。不連續(xù)的挖掘刀具減小與土壤的接觸面積，達(dá)到防粘減阻的效果。給刀具安裝數(shù)目一定的調(diào)控范圍是為了針對不同的土壤強(qiáng)度安裝不同數(shù)目的刀具，保證最合理的工作強(qiáng)度，優(yōu)化選擇，減少刀具的損傷，提高破土效果。

上述技術(shù)方案中，所述圓環(huán)形架體101的直徑范圍為500～600mm。滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)針對單行種植馬鈴薯進(jìn)行收獲，根據(jù)我國南方丘陵地帶馬鈴薯種植田的壟寬、壟距、壟深設(shè)計的上述圓環(huán)形架體101直徑以保證馬鈴薯收獲率，降低漏薯率，減少傷薯率。

上述技術(shù)方案中，所述切削刀201的前端為尖狀刀頭。整個刀具分三部分組成，中間厚兩邊薄；刃口尖銳鋒利，便于切割土壤。

上述技術(shù)方案中，所述刀具弧形導(dǎo)流段202與對應(yīng)刀架導(dǎo)流槽103的弧度相等，弧度相等保證導(dǎo)流槽和刀具的凹面能夠完美對接，增加破土的流暢性，減少阻力。刀具軸線可按刀具安裝架軸向平行安裝，也可與刀具安裝架軸向呈一定角度安裝使用。

上述技術(shù)方案中，所述刀具弧形導(dǎo)流段202與對應(yīng)刀架導(dǎo)流槽103的弧度均為π/15。

一種利用上述裝置的馬鈴薯挖掘方法，它包括如下步驟：

步驟1：將圓環(huán)形架體101后端固定在挖掘裝置的分離篩分滾筒4前端；

步驟2：啟動收獲機(jī)使挖掘裝置的分離篩分滾筒4做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而帶動圓環(huán)形架體101一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；

步驟3：降低挖掘裝置的分離篩分滾筒4高度，使刀具安裝架1上的刀具2接觸土壤表層，并開始切削土壤，進(jìn)一步降低分離篩分滾筒4的高度并達(dá)到分離篩分滾筒4的工作深度；

步驟4：待分離篩分滾筒4達(dá)到工作深度后，啟動挖掘裝置的行走裝置向前運(yùn)動，開始收獲作業(yè)，刀具安裝架1上的刀具2在馬鈴薯生長層以下挖掘出一條環(huán)形通道，破壞土體自身重力場，將土壤平面至環(huán)形通道中的馬鈴薯與土壤同時輸送至馬鈴薯收獲機(jī)中進(jìn)行分離輸送，刀具2不直接接觸馬鈴薯塊莖。

上述技術(shù)方案的步驟3中，分離篩分滾筒4的工作深度對應(yīng)的刀具2入土深度范圍為250～350mm(馬鈴薯塊莖一般在100～200mm的深度，上述入土深度是根據(jù)馬鈴薯在土壤下的生長范圍決定，250～350mm的入土深度保證整個滾筒能夠完全覆蓋土壤下的馬鈴薯，降低漏薯率，提高產(chǎn)量)。

本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。