一种种穗松散型野生牧草种子收获刀的制作方法

本实用新型属于种子收获设备技术领域，涉及到高海拔寒冷地区野生牧草种子的收获技术，具体涉及一种种穗松散型野生牧草种子收获刀。

背景技术：

关于高海拔寒冷地区野生牧草种子的收获问题，一直是草地生态和畜牧科学领域的一个热门。然而，现阶段对于高海拔寒冷地区的野生牧草种子的收获，普遍采取效率低、成本高的人工收获方式，这远不能满足大规模的科学研究对野生牧草种子的需求。

机械化的收获方式，是解决上述需求的一个有效途径。收获刀作为种子收获机械的一个核心零件，直接决定了收获机械对野生牧草种子的收获效果(收获效率、收获纯净度、种子破损率)。

为此，人们在野生牧草种子收获机械的收获刀领域做了大量的技术工作，分别存在不同的问题和缺陷，具体如下：

申请号为“201520362246.3”、名称为“一种用于高原野生牧草种穗的收获装置”的中国实用新型专利提供了一种梯形齿收获刀，该实用新型未提供刀具尺寸参数，刀齿中的刀顶面、刀刃面、齿底面均为平面，安装形式为插接。该种形式的收获刀，形位变化较大，势必导致收获纯净度不高，且“卡齿缠刀”和种子受损现象较为普遍，更为关键的是未提供刀具尺寸参数，对刀具的排列疏密和深浅程度无法评估，因而无法确定机械对野生牧草种子的最佳收获效率。

申请号为“201721404849.0”、名称为“一种手拉式野生牧草种子收获装置”的中国实用新型专利提供了一种刀片组，与“201520362246.3”相比，二者的刀齿齿形相同，且都未提供刀具尺寸，刀齿中的刀顶面、刀刃面、齿底面均为平面，故收获纯净度低、“卡齿缠刀”和种子受损等问题仍然存在。此外，该实用新型通过增加作业宽幅的形式来提高牧草种子收获效率，并非通过优化刀齿形状和尺寸来提高，因此，也无法确定机械对野生牧草种子的最佳收获效率。

申请号为“201721404842.9”、名称为“手持式微型野生低矮牧草种子收获装置”的中国实用新型专利提供了一种收获刀具，该收获刀具为半圆管型，收获方式为“旋转敲打式”，工作时，收获刀具旋转成一个工作平面，牧草种穗经过敲打进入半圆管腔内，在惯性力的作用下甩入种子存储腔。该收获刀具适合于种穗高度低矮、比较均匀、且种穗直径远大于穗杆直径的野生牧草，而对于种穗松散型的野生牧草显然不适用。

中国期刊论文“西藏野生牧草草穗收获装置设计方案研究(内江科技，2016年第3期，56-57页)”提供了两种收获方式作为收获刀具，分别为叶轮式和毛刷式，其中，叶轮式采用5种不同扭角方案，毛刷式采用3中不同硬度毛刷方案。叶轮式刀具的刀刃是直线，刀具转动时，刀刃主要作用于穗杆部位，很难敲打到藏北嵩草草穗，因而收获到的多半是草叶或含整个草穗的穗杆，导致收获效果不佳，而毛刷式的收获方案，软毛刷无法将草穗打碎而无法收获，硬毛刷则会将过多的草叶扫入收获腔，也无法实现种子的高效率有效收获。

综上所述，对于种穗松散型野生牧草种子的高效率收获，现有的收获刀技术显然不适应。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题和缺陷，本实用新型提供了一种种穗松散型野生牧草种子收获刀，提高了野生牧草种子的收获效率，消除了现有技术中普遍存在的“卡齿缠刀”现象，为草地生态和畜牧科学领域科学研究对野生牧草种子的需求提供了解决方案。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种种穗松散型野生牧草种子收获刀，包括刀主体、安装孔和刀齿组，所述安装孔位于刀主体的下部，用于安装收获刀；所述刀齿组位于刀主体的上部，刀齿组包括若干个并排设置的等高刀齿，用于收获种穗松散型野生牧草种子。

进一步地，所述刀主体为一块长高厚分别为125mm、50mm、1.6mm的金属制平板。

进一步地，所述刀齿组为25个高度为4.2mm的刀齿组成的浅密型刀齿组，所述刀齿的宽高厚分别为5mm、4.2mm、1.6mm。

进一步地，所述刀齿包括从左至右依次排列的左刀刃部和右刀刃部。

优选地，所述左刀刃部的宽高厚分别为2.5mm、4.2mm、1.6mm，左刀刃部的轮廓线为直线，轮廓外边缘设置半圆角，半圆角的直径1.6mm。

优选地，所述右刀刃部的宽高厚分别为2.5mm、4.2mm、1.6mm，右刀刃部的轮廓线为直线，轮廓外边缘设置半圆角，半圆角的直径1.6mm。

优选地，所述安装孔包括两个，直径均为5mm，沿刀主体的对称线对称分布，两个孔心之间相距90mm，孔心距刀主体下边缘均为10mm。

优选地，所述收获刀整体采用45钢材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过刀齿形状的改变和刀具尺寸参数的确定，提高了种穗松散型野生牧草种子的收获效率。

(2)通过在刀齿轮廓线和外边缘设置的圆弧和半圆角，消除了现有技术中普遍存在的“卡齿缠刀”现象，使纯工作时间增加，进而提高了野生牧草种子收获效率，同时，提高了野生牧草种子的收获纯净度。

(3)能够适应高海拔寒冷地区种穗松散型野生牧草种子收获环境，为草地生态和畜牧科学领域科学研究对野生牧草种子的需求提供了解决方案。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种种穗松散型野生牧草种子收获刀的结构示意图。

图2是图1中剖面a的结构示意图。

图3是本实用新型所提供的一种种穗松散型野生牧草种子收获刀的刀齿的结构示意图。

附图标记说明：ⅰ、刀主体；ⅱ、安装孔；ⅲ、刀齿组；3、刀齿；2-1、半圆角；3-1、左刀刃部；3-2、右刀刃部。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1-图3所示，本实用新型公开了一种种穗松散型野生牧草种子收获刀，包括刀主体ⅰ、安装孔ⅱ、刀齿组ⅲ，收获刀主体ⅰ上部并排设置25个高度为4.2mm的刀齿3组成的浅密型刀齿组ⅲ，收获刀主ⅰ下部设置两个对称安装孔ⅱ。

收获刀主体ⅰ为一块长高厚分别为125mm、50mm、1.6mm的金属制平板，收获刀主体平面关于点划线l对称。

所述刀齿3包括左刀刃部3-1和右刀刃部3-2。

所述左刀刃部3-1的宽高厚分别为2.5mm、4.2mm、1.6mm，左刀刃部3-1轮廓线为直线，轮廓外边缘设置半圆角2-1，半圆角2-1直径1.6mm。

所述右刀刃部3-2的宽高厚分别为2.5mm、4.2mm、1.6mm，右刀刃部3-2轮廓线为直线，轮廓外边缘设置半圆角2-1，半圆角2-1直径1.6mm。

所述两个安装孔ⅱ，按收获刀主体ⅰ的对称线l对称分布，直径均为5mm，孔心距o1o2为90mm，o1o2距收获刀下边缘bc均为10mm。

收获刀材料整体采用45钢。

实施例

为检验种穗松散型野生牧草种子收获刀的收获效果，本实施例进行了高海拔寒冷地区野生牧草种子收获试验，牧草种类确定为针茅，该牧草是藏北高原地区重要的饲草品种。

收获刀方案：本实用新型提供的锯齿型收获刀方案，以及申请号为“201520362246.3”实用新型提供的三角齿收获刀方案、梯形齿收获方案，共计3种收获刀对比方案，具体如表1所示：

表1收获刀试验对比方案(单位：mm)

本实施例的种子收获试验，是在相同环境条件(样地、收获时间、电机转速均一致)下进行人机收获效率对比试验，以机械收获种子的净重与人工收获针茅种子的净重的比值，来确定表1中的3种收获刀方案的机械收获效率。同时，考察收获纯净度、“卡齿缠刀”情况。试验方案如下：

在高海拔寒冷地区选取3块面积为1000m²的草场样地，将表1对比方案中的3种收获刀各制作2片，并分别对称安装在3台手持式野生牧草种子收获器的刀具安装轴上，安装轴转速设置为300r/min。收获试验共8人，其中操作种子收获器进行机械收获3人，人工收获3人，数据记录2人。为保证环境条件一致，机械收获和人工收获在一块样地中同时进行，每块样地上的每组方案进行机械收获10个单次试验，收获时间总计20min，操作结束后进行数据记录、称重和计算等工作，如此一来，表1对比方案中的3种收获刀方案在3块样地中各进行了30个单次试验，将收获的种子相关数据取平均处理，最终得出不同收获刀对比方案的收获效果。野生牧草种子收获试验方案如表2所示：

表2野生牧草种子收获试验方案

试验结果如表3和表4所示：

表3机械收获效率和纯净度统计表

表4卡齿缠刀情况统计表

试验数据表明：

采用本实用新型提供的一种种穗松散型野生牧草种子收获刀进行高海拔寒冷地区野生针茅种子收获试验，在相同的试验环境条件下，相对于其它2种收获刀方案，取得了显著效果：

收获效率方面：通过表3可以看出，本实用新型提供的锯齿型收获刀方案表现优异，总共收获到了野生针茅种子155.84g，收获速度达2.60g/min，收获效率达到28.86个人工，明显优于其它2种收获刀方案，其收获效率比值分别为1：0.80：0.75，意味着将收获效率分别提高了20％和33％，对比效果十分明显，是本次收获试验中的最佳收获效率方案。

收获纯净度方面：通过表3可以看出，本实用新型提供的锯齿型收获刀方案收获纯净度达到80.28％，明显优于其它2种收获刀方案，这得益于刀齿外边缘设置的半圆角，收获针茅种子时，刀齿刀刃像一把梳子，将针茅种穗“勾”进收获腔，而穗杆和草叶等杂质则很少进入收获腔，而其它2种方案则不同，其刀齿外边缘未设置半圆角，形状比较尖锐，收获针茅种子时，刀刃将针茅穗杆直接打断，整体收到收获腔，导致收获的针茅种子杂质较多，也就意味着种子纯净度较低。

“卡齿缠刀”方面：通过表4可以看出，得益于刀齿外边缘设置的半圆角，本实用新型提供的锯齿型收获刀方案，在试验中从未出现“卡齿”和“缠刀”。而三角齿型方案和梯齿型方案则比较普遍，“卡齿”分别出现15次和10次，“缠刀”分别出现了16次和6次，分别耽误了5.75min和2.35min的时间，导致收获工作时间缩短，是降低机械收获效率的一个重要因素。分析其原因，主要是刀齿外边缘未设置半圆角，形状比较尖锐，当刀齿旋转时，刀刃切割穗杆，将较多穗杆缠到刀齿上，刀齿工作阻力增大使得电机轴无法转动，出现了“卡齿”现象。一部分穗杆被打弯而缠到刀齿上，严重影响收获效率，出现了“缠刀”现象。上述情况表明：本实用新型提供的锯齿型收获刀方案解决了“卡齿缠刀”问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。