一种多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置的制作方法

本发明涉及农业机械领域，具体是一种多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置。

背景技术：

目前我国花生收获方式粗放，大部分地区的花生收获以手工采收为主，而人工收获方式既费时、费工、费力，又对农民的手产生很大的伤害，而且效率低下，只能适应小批量的花生的收获。单纯靠手工收获花生，已无法满足花生的增长需求，限制了花生产业的发展。因此，为了解决农民收获花生过程中手工收获速度慢，无法满足社会需求，容易伤手等问题，需要一种简单实用的机械装置来代替人力的收获，减轻人的劳动强度，提高工作效率。

技术实现要素：

为了提高收获花生的工作效率，同时降低劳动强度，本发明提供一种多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置，能够实现花生果荚的快速拔起，很好地代替手工收获，并且操作简单，易于实现，使花生收获省力、快速、方便。

为解决上述技术问题采用如下技术方案：一种多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置，包括行走支架、杠杆自锁机构以及夹持机构，具体结构和连接关系为：

所述行走支架包括转动支架、滚动轴承、车架、前轮、支撑板、后轮、立柱以及叉板，滚动轴承焊接在支撑板的中间位置，支撑板焊接在车架的顶端，支撑板上设有导轨槽，后轮通过后轮轴连接在车架的后方，前轮通过前轮轴连接在车架的前方，立柱焊接在滚动轴承的右边，转动支架焊接在滚动轴承的内圈上，叉板焊接在转动支架的右边，

所述杠杆自锁机构包括第一弹簧、滑槽、滑块定位轴、第二弹簧、连接杆、手持杆、拔叉连接板、固定柱、拔叉、转动轴以及剪叉固定板，第一弹簧一端连接在滑块定位轴上，另一端连接在剪叉固定点上，手持杆焊接在转动轴上，手持杆上设有滑槽和固定柱，拔叉穿过固定柱，拔叉以固定柱的轴心为支点形成一个杠杆机构，拔叉连接板与拔叉铰接，滑块定位轴穿过滑槽、拔叉和第一剪叉板后用螺母固定，剪叉固定板焊接在转动轴的表面，连接杆铰接在手持杆的底部，连接杆的下端穿过导轨槽，连接杆上套有第二弹簧，

所述夹持机构包括夹持板、第二剪叉板、第一剪叉板、皮带条以及剪叉固定点，第一剪叉板为两块，两块第一剪叉板的一端通过滑块定位轴连接在一起，两块第一剪叉板的另一端通过铆钉与第二剪叉板的一端连接，第二剪叉板的另一端连接角钢，夹持板安装角钢上，夹持板上连接有皮带条，两块第二剪叉板的交叉处是剪叉固定点。所述滑块定位轴上有一段被磨平的圆柱表面，使得滑块定位轴能够在滑槽上作平移运动。

所述转动支架上开有两个孔，使得转动轴能够连接在行走支架上。

所述第二剪叉板为弯折形状。

所述夹持板的中间位置焊接有一根没有螺帽的螺栓，使得夹持板能够通过螺母连接在角钢上。

所述杠杆自锁机构通过转动轴为支点，以作用在杠杆自锁机构的一端的力为动力，作用在夹持机构的一端的力为阻力，形成一个杠杆，从而能使夹持机构摆动到地面上，进行花生的拔起工作。

所述第一弹簧是圆柱拉伸弹簧，它的一端连接在滑块定位轴上，另一端连接在剪叉固定点处。

本发明的突出优点在于：

采用半机械作业代替人工作业，改变了传统的作业方式，提高了工作效率，减少了工人的工作强度和伤害。

杠杆自锁机构上的拔叉连接板控制夹持机构的夹紧或者松开，当推动拔叉连接板使得拔叉前进时，夹持机构的两块第二剪叉板会夹紧，当推动拔叉连接板使得拔叉后退时，夹持机构的两块第二剪叉板会松开，同时，当用手固定住拔叉连接板，可以实现夹持机构的自锁。

应用了三处杠杆原理，一个应用于花生果荚的拔起工作，而另两个应用于花生果荚的夹持工作，使得装置的运转省力而高效。

第一弹簧的一端连接在滑块定位轴上，另一端连接在剪叉固定点处，使得夹持机构能够在第一弹簧的作用下实现自动打开的功能。

由于第二弹簧的作用使得手持杆能够保持倾斜状态，并且当往下压手持杆后，第二支撑板能够在弹簧的作用下恢复为原来的倾斜状态。

附图说明

图1为本发明所述多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置的第一结构示意图。

图2为本发明所述多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置的第二结构示意图。

图3为本发明所述多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置的杠杆自锁机构和夹持机构的结构示意图。

图4为本发明所述多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置的杠杆自锁机构的结构示意图。

图5为本发明所述多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置的夹持机构的结构示意图。

图中标记为：第一弹簧1、夹持板2、第二剪叉板3、转动支架4、滚动轴承5、车架6、前轮7、滑槽8、滑块定位轴9、第一剪叉板10、第二弹簧11、连接杆12、导轨槽13、支撑板14、后轮15、手持杆16、拔叉连接板17、固定柱18、拔叉19、皮带条20、立柱21、叉板22、剪叉固定点23、转动轴24、剪叉固定板25。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明所述的多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置，包括行走支架、杠杆自锁机构以及夹持机构，具体结构和连接关系为：

所述行走支架包括转动支架4、滚动轴承5、车架6、前轮7、支撑板14、后轮15、立柱21以及叉板22，滚动轴承5焊接在支撑板14的中间位置，通过滚动轴承5的转动使夹持机构能够实现左右方向的运动，支撑板14焊接在车架6的顶端，在支撑板14上设有一道导轨槽13，后轮15通过后轮轴连接在车架6的后方，前轮7通过前轮轴连接在车架6的前方，立柱21焊接在滚动轴承5的右边，转动支架4焊接在滚动轴承5的内圈上，叉板22焊接在转动支架4的右边。

所述杠杆自锁机构包括第一弹簧1、滑槽8、滑块定位轴9、第二弹簧11、连接杆12、手持杆16、拔叉连接板17、固定柱18、拔叉19、转动轴24以及剪叉固定板25，第一弹簧1一端连接在滑块定位轴9上，另一端连接在剪叉固定点23上，手持杆16焊接在转动轴24上，在手持杆16上设有滑槽8和固定柱18，拔叉19穿过固定柱18，拔叉19以固定柱18的轴心为支点形成一个杠杆机构，拔叉连接板17通过螺栓和螺母与拔叉19铰接在一起，滑块定位轴9穿过滑槽8、拔叉19和第一剪叉板10后用螺母固定，滑块定位轴9上有一段被磨平的圆柱表面，使得滑块定位轴9能够在滑槽8上作平移运动，剪叉固定板25焊接在转动轴24的表面，在手持杆16的底部通过螺栓和螺母铰接有连接杆12，连接杆12的下端穿过导轨槽13，连接杆12上套有第二弹簧11。

所述夹持机构包括夹持板2、第二剪叉板3、第一剪叉板10、皮带条20以及剪叉固定点23，第一剪叉板10为两块，两块第一剪叉板10的一端通过滑块定位轴9连接在一起，两块第一剪叉板10的另一端通过铆钉与第二剪叉板3的一端连接，第二剪叉板3的另一端通过螺栓和螺母连接角钢，角钢上安装有夹持板2，夹持板2上通过螺钉连接皮带条20，两块第二剪叉板3的交叉处是剪叉固定点23。

所述拔叉连接板17控制夹持机构的夹紧或者松开，当推动拔叉连接板17使得拔叉19前进时，夹持机构的两块第二剪叉板3会夹紧，当推动拔叉连接板17使得拔叉19后退时，夹持机构的两块第二剪叉板3会松开。

所述转动支架4上开有两个孔，使得转动轴24能够连接在行走支架上。

所述第二剪叉板3为弯折形状。

所述夹持板2的中间位置焊接有一根没有螺帽的螺栓，使得夹持板2能够通过螺母连接在角钢上。

所述杠杆自锁机构通过转动轴24为支点，以作用在杠杆自锁机构的一端的力为动力，作用在夹持机构的一端的力为阻力，形成一个杠杆，从而能使夹持机构摆动到地面上，进行花生的拔起工作。

所述第一弹簧1是圆柱拉伸弹簧，它的一端连接在滑块定位轴9上，另一端连接在剪叉固定点23处。

工作原理及过程：

一种多自由度卧式杠杆自锁夹持花生拔起装置中有三个杠杆原理的应用，一个是杠杆自锁机构通过转动轴24为支点，以作用在杠杆自锁机构的一端的力为动力，作用在夹持机构的一端的力为阻力，形成一个杠杆，从而能使夹持机构摆动到地面上，进行花生的拔起工作；另一个是夹持机构上以剪叉固定点23为支点，以作用在第一剪叉板10的力为动力，作用在第二剪叉板3的力为阻力的杠杆机构，进行花生果荚的夹持工作；再一个是应用在拔叉19上，杠杆支点是固定柱18的轴心处，以作用在与拔叉连接板17相连的一端的力为动力，作用在拔叉19另一端的力为阻力，进行花生果荚的夹持工作。杠杆自锁机构上的拔叉连接板17控制夹持机构的夹紧或者松开，当推动拔叉连接板17使得拔叉19前进时，夹持机构的两块第二剪叉板3会夹紧，当推动拔叉连接板17使得拔叉19后退时，夹持机构的两块第二剪叉板3会松开。同时，通过转动轴24能够使得夹持机构实现竖直方向的运动，通过滚动轴承5以及立柱21和叉板22的作用能够使得夹持机构实现一定范围的左右方向的摆动运动，通过滑块定位轴9在滑槽8的滑动能够使得夹持机构实现前进或者后退运动。

在花生收获的过程中，首先需要人通过手持杆16推动该装置运动，放下夹持机构，使得夹持机构上的夹持板2夹住花生果荚，然后摆动拔叉连接板17，使得皮带条20夹紧花生果荚，最后往下压手持杆16，从而完成了花生果荚拔起的整个过程，此时的手持杆16能够在第二弹簧11的作用下恢复为原来的倾斜状态，同时还能够在第一弹簧1的作用下使得夹持机构自动打开。当需要左右旋转夹持机构来夹持花生果荚时，只需要摆动手持杆16，使得连接杆12能够在导轨槽13的作用下，实现夹持机构的左右摆动。