本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成和脫粒滾筒。

背景技術(shù)：

1、脫粒元件是農(nóng)作物機(jī)械化收獲脫粒滾筒的核心部件之一。當(dāng)前，脫粒滾筒中所采用的脫粒元件主要是剛性桿齒，其長度在作業(yè)過程中難以根據(jù)滾筒內(nèi)部作業(yè)工況實(shí)時(shí)調(diào)整。實(shí)際脫粒過程中，不同作物在完成脫粒時(shí)所需的脫粒力是不同的，見表1所示，且同一種作物在不同狀態(tài)下所要求的脫粒力亦是不同的。例如當(dāng)物料在喂入量突增或濕度較高的情況下，脫粒滾筒剛性桿齒因桿齒長度和凹板間隙不易調(diào)節(jié)等限制，極易造成脫粒裝置的堵塞，進(jìn)而影響工作效率、作業(yè)質(zhì)量。

2、表1典型農(nóng)作物脫粒力范圍表

3、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)上存在的問題，提供一種基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成和脫粒滾筒，本裝置能夠適應(yīng)多種農(nóng)作物脫粒需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效低損脫粒作業(yè)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明目的之一是提供一種基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，包括固定筒、彈簧和桿齒，固定筒內(nèi)部形成有腔ⅰ，所述桿齒第一端位于所述腔ⅰ內(nèi)部，桿齒的第二端由所述固定筒的頂面穿孔向外伸出，所述彈簧設(shè)置在腔ⅰ內(nèi)，彈簧兩端分別與所述桿齒的第一端、腔ⅰ的內(nèi)底面接觸。

3、作為優(yōu)選方案，所述固定筒的底部開口處設(shè)置有底部端蓋，所述固定筒和底部端蓋固定相連以圍成腔??；所述桿齒包括底座和垂直設(shè)置在底座上的頂桿，所述頂桿與底座同軸設(shè)置，所述底座位于所述腔ⅰ內(nèi)，所述彈簧兩端分別與所述底座、底部端蓋接觸。

4、作為優(yōu)選方案，所述頂桿端部固定設(shè)置有壓力傳感器，用于檢測(cè)所述頂桿端部所受的擠壓力。

5、作為優(yōu)選方案，所述桿齒的底座外緣設(shè)置有單向棘齒條，所述固定筒內(nèi)壁上鉸接設(shè)置有活動(dòng)齒條，所述活動(dòng)齒條具有兩個(gè)工作位置，所述活動(dòng)齒條能夠繞鉸接端向靠近桿齒一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置，此時(shí)活動(dòng)齒條與單向棘齒條為嚙合狀態(tài)；所述活動(dòng)齒條能夠繞鉸接端向遠(yuǎn)離桿齒一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)至第二位置，此時(shí)活動(dòng)齒條與單向棘齒條為分離狀態(tài)。

6、作為優(yōu)選方案，所述固定筒內(nèi)壁還設(shè)有用于控制活動(dòng)齒條轉(zhuǎn)動(dòng)的齒條控制組件，所述齒條控制組件包括彈簧片和電磁鐵，所述彈簧片為u形，所述彈簧片包括第一短臂和第二短臂，所述第一短臂和電磁鐵固定在所述固定筒上，所述第二短臂與所述活動(dòng)齒條貼合，所述電磁鐵用于接收控制器的控制指令，以控制活動(dòng)齒條在兩個(gè)工作位置之間進(jìn)行位置切換。

7、作為優(yōu)選方案，所述控制器與所述壓力傳感器信號(hào)連接，用于獲取桿齒端部所受的擠壓力信號(hào)，并向所述齒條控制組件發(fā)送控制指令，通過電磁鐵以調(diào)整所述活動(dòng)齒條的工作位置。

8、作為優(yōu)選方案，所述桿齒沿軸向形成有中空的腔ⅱ，在所述頂桿遠(yuǎn)離底座的一端端部設(shè)置有用于固定所述壓力傳感器的螺紋孔，所述底座上固定有控制器，所述壓力傳感器的導(dǎo)線經(jīng)過所述腔ⅱ與控制器信號(hào)相連。

9、作為優(yōu)選方案，所述底部端蓋面向固定筒一側(cè)端面上形成有限位槽，所述彈簧其中一端位于所述限位槽內(nèi)。

10、本發(fā)明目的之二是提供一種脫粒滾筒，包括滾筒和上述任一項(xiàng)所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成設(shè)置在所述滾筒的外柱面上。

11、作為優(yōu)選方案，所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成呈環(huán)繞螺旋式安裝在所述滾筒外柱面；且所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成的軸向沿所述滾筒的橫截面徑向設(shè)置，所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成的固定筒嵌入所述滾筒的外柱面內(nèi)并固定。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下有益效果：

13、其一、本發(fā)明通過對(duì)桿齒總成的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，包括固定筒和可伸縮設(shè)置在固定筒內(nèi)的桿齒，桿齒能夠根據(jù)其端部所受擠壓力進(jìn)行伸縮調(diào)整，并根據(jù)桿齒內(nèi)外端部所受到的擠壓力與彈簧力達(dá)到平衡狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)桿齒位置的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。本發(fā)明通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中脫粒滾筒剛性桿齒因桿齒長度和凹板間隙不易調(diào)節(jié)等限制，能夠適應(yīng)不同工作狀態(tài)下的脫粒作業(yè)，同時(shí)有效解決了喂入量激增或濕度較大容易造成堵塞問題，桿齒能夠在固定筒內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)桿齒端部與凹板篩的間隙自動(dòng)調(diào)整，降低脫離裝置的堵塞概率，從而一定程度上提升工作效率和作業(yè)質(zhì)量。

14、其二、本發(fā)明在桿齒的端部設(shè)置有用于檢測(cè)其端部所受擠壓力的壓力傳感器，同時(shí)還設(shè)有用于獲取壓力傳感器信號(hào)的控制器，控制器能夠根據(jù)擠壓力信號(hào)與脫粒力范圍的比較，從而通過齒條控制組件來實(shí)現(xiàn)桿齒位置的限定，當(dāng)桿齒端部所受擠壓力小于脫粒力范圍最小值時(shí)，控制器控制活動(dòng)齒條與所述單向棘齒條為相互脫離狀態(tài)，此時(shí)，桿齒不受活動(dòng)齒條的阻擋，能夠向外伸出并達(dá)到新的工作平衡狀態(tài)，當(dāng)桿齒端部所受擠壓力在脫粒力范圍內(nèi)，活動(dòng)齒條與單向棘齒條為基本平衡狀態(tài)，但如果桿齒外端部的擠壓力激增后桿齒能夠向固定筒內(nèi)部進(jìn)一步被壓縮。本發(fā)明通過桿齒的伸縮調(diào)節(jié)，通過齒條控制組件、壓力傳感器和控制器的配合，解決了在不同情況下，能夠通過本裝置實(shí)現(xiàn)桿齒位置的自動(dòng)調(diào)節(jié)問題，使得脫粒裝置根據(jù)不同的工作狀態(tài)從而自適應(yīng)調(diào)整達(dá)到新的平衡。

15、其三、本方案還提供一種脫粒滾筒，通過安裝上述的桿齒總成，使得本方案的脫粒滾筒能夠基于脫粒力的檢測(cè)進(jìn)行自動(dòng)適應(yīng)性調(diào)整，從而改變脫離滾筒外部的桿齒伸出長度，同時(shí)達(dá)到調(diào)整桿齒與凹板篩的間隙寬度的目的，有效解決了脫粒裝置容易造成作物堵塞的問題，能夠有效地保證脫粒作業(yè)的效率和工作質(zhì)量，同時(shí)本裝置的桿齒總成的彈簧能夠根據(jù)作物的不同進(jìn)行更換為適配的彈簧，從而使得本裝置能夠適用于不同的農(nóng)作物的脫粒，提升了本裝置的適用作業(yè)范圍。

技術(shù)特征：

1.基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：包括固定筒、彈簧和桿齒，固定筒內(nèi)部形成有腔ⅰ，所述桿齒第一端位于所述腔ⅰ內(nèi)部，桿齒的第二端由所述固定筒的頂面穿孔向外伸出，所述彈簧設(shè)置在腔ⅰ內(nèi)，彈簧兩端分別與所述桿齒的第一端、腔ⅰ的內(nèi)底面接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：所述固定筒的底部開口處設(shè)置有底部端蓋，所述固定筒和底部端蓋固定相連以圍成腔??；所述桿齒包括底座和垂直設(shè)置在底座上的頂桿，所述頂桿與底座同軸設(shè)置，所述底座位于所述腔ⅰ內(nèi)，所述彈簧兩端分別與所述底座、底部端蓋接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：所述頂桿端部固定設(shè)置有壓力傳感器，用于檢測(cè)所述頂桿端部所受的擠壓力。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：所述桿齒的底座外緣設(shè)置有單向棘齒條，所述固定筒內(nèi)壁上鉸接設(shè)置有活動(dòng)齒條，所述活動(dòng)齒條具有兩個(gè)工作位置，所述活動(dòng)齒條能夠繞鉸接端向靠近桿齒一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置，此時(shí)活動(dòng)齒條與單向棘齒條為嚙合狀態(tài)；所述活動(dòng)齒條能夠繞鉸接端向遠(yuǎn)離桿齒一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)至第二位置，此時(shí)活動(dòng)齒條與單向棘齒條為分離狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：所述固定筒內(nèi)壁還設(shè)有用于控制活動(dòng)齒條轉(zhuǎn)動(dòng)的齒條控制組件，所述齒條控制組件包括彈簧片和電磁鐵，所述彈簧片為u形，所述彈簧片包括第一短臂和第二短臂，所述第一短臂和電磁鐵固定在所述固定筒上，所述第二短臂與所述活動(dòng)齒條貼合，所述電磁鐵用于接收控制器的控制指令，以控制活動(dòng)齒條在兩個(gè)工作位置之間進(jìn)行位置切換。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：所述控制器與所述壓力傳感器信號(hào)連接，用于獲取桿齒端部所受的擠壓力信號(hào)，并向所述齒條控制組件發(fā)送控制指令，通過電磁鐵以調(diào)整所述活動(dòng)齒條的工作位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：所述桿齒沿軸向形成有中空的腔ⅱ，在所述頂桿遠(yuǎn)離底座的一端端部設(shè)置有用于固定所述壓力傳感器的螺紋孔，所述底座上固定有控制器，所述壓力傳感器的導(dǎo)線經(jīng)過所述腔ⅱ與控制器信號(hào)相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，其特征在于：所述底部端蓋面向固定筒一側(cè)端面上形成有限位槽，所述彈簧其中一端位于所述限位槽內(nèi)。

9.一種脫粒滾筒，其特征在于：包括滾筒和權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成，所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成設(shè)置在所述滾筒的外柱面上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種脫粒滾筒，其特征在于：所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成呈環(huán)繞螺旋式安裝在所述滾筒外柱面；且所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成的軸向沿所述滾筒的橫截面徑向設(shè)置，所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成的固定筒嵌入所述滾筒的外柱面內(nèi)并固定。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種基于脫粒力檢測(cè)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)式桿齒總成和脫粒滾筒，包括固定筒、彈簧和桿齒，固定筒內(nèi)部形成有腔Ⅰ，所述桿齒第一端位于所述腔Ⅰ內(nèi)部，桿齒的第二端由所述固定筒的頂面穿孔向外伸出，所述彈簧設(shè)置在腔Ⅰ內(nèi)，彈簧兩端分別與所述桿齒的第一端、固定筒的腔Ⅰ的內(nèi)底面接觸。本裝置本發(fā)明通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中脫粒滾筒剛性桿齒因桿齒長度和凹板間隙不易調(diào)節(jié)等限制，能夠適應(yīng)多種農(nóng)作物脫粒需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效低損脫粒作業(yè)。

技術(shù)研發(fā)人員：王升升,郭浩,于碩,陳中瀚,吳千,周浩,龐靖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10