一种智能生姜切根装置

1.本发明属于农作物修剪割除领域，尤其涉及一种智能生姜切根装置。


背景技术：

2.国内生姜种植规模大，数据显示，截至2020年我国生姜种植面积466万亩，产量1190万吨。生姜出土到进入市场必须经过切根环节，鉴于不同姜块切根位置不同，机器切根极易造成姜块损伤，因此国内多采用人工切根。人工切根方式存在切割速度慢，劳动强度大，安全系数低，收获成本高等问题。国内多所农机厂商曾对该技术展开研究，但至今未能实现生姜切根机的产业化应用。


技术实现要素：

3.为了改善上述问题，本发明设计了一种智能生姜切根装置。本发明的技术方案如下：
4.智能生姜切根装置，其特征在于，电机i1的外壳安装于主壳体2，电机i1的动力输出轴与齿轮i3之间进行键连接；齿轮i3与齿轮ii4、齿轮iii5啮合，齿轮ii4与齿轮iv6啮合；齿轮iii5、主动链轮i7、主动链轮ii8固连，齿轮iv6、主动链轮iii9、主动链轮iv10固连，主动链轮i7、主动链轮ii8、主动链轮iii9、主动链轮iv10分别通过链条i11、链条ii12、链条iii13、链条iv14驱动从动链轮i15、从动链轮ii16、从动链轮iii17、从动链轮iv18。切割装置采用模具式结构，该模具主要由夹板i19、夹板ii20、卡板i21、卡板ii22组成，其中夹板i19和夹板ii20分别嵌套于卡板i21和卡板ii22，因此夹板i19和夹板ii20均可沿卡板i21和卡板ii22上下滑动；夹板i19通过滑杆23与夹板ii20相连，以确保夹板i19和夹板ii20保持在同一水平面内运动；夹板i19通过拉力弹簧i24、拉力弹簧ii25与卡板i21相连接；主壳体1上设有卡槽，卡板i21和卡板i22通过卡槽与主壳体1接触，以作水平直线运动，在箱体的卡槽中布置压力弹簧i26、压力弹簧ii27、压力弹簧iii28和压力弹簧iv29；夹板i19连接电机iii30外壳，电机iii30动力输出轴与旋转刀片31相连接，从而实现旋转刀片31跟随夹板i19移动；卡板ii22连接电机ii32外壳，电机ii32动力输出轴与凸轮33相连接，夹板ii20上设置一传感器34。
5.本装置的模具结构采用凸轮机构和弹簧的组合，可以自由调整切除装置的高度以保证旋转刀具在一定高度范围内自主定位到切除位置完成切根。
附图说明
6.图1为本发明的整体结构示意图；
7.图2为本发明的弹簧结构示意图；
8.图3为本发明的凸轮结构示意图；
具体实施方式
9.本发明装置作业之前，将开启电机i1开启，电机i1驱动齿轮i3，齿轮i3驱动齿轮ii4和齿轮iii5，齿轮ii4驱动齿轮iv6，齿轮iii5和齿轮iv6分别驱动链轮i7、链轮ii8和链轮iii9、链轮iv10，链轮i7、链轮ii8、链轮iii9、链轮iv10分别驱动链条i11、链条ii12、链条iii13、链条iv14，如图1所示。将需要切根的姜苗放入链条，链条i11、链条ii12、链条iii13、链条iv14夹带姜苗向夹板i19、夹板ii20方向移动，当姜苗经过夹板i19和夹板ii20之间的豁口时，夹板i19和夹板ii20被姜苗分开，此时传感器23接收到夹板分离信号并发送至电机ii32，电机ii32驱动凸轮33按一定的速度旋转一圈使得夹i和夹板ii板上升至切根位置的上方。在压力弹簧i26、压力弹簧ii27、压力弹簧iii28、压力弹簧iv29的作用下，夹板i19和夹板ii20开始合拢，与此同时生姜的茎部进入夹板i19和夹板ii20。在拉力弹簧i24和拉力弹簧ii25的作用下，夹板i19和夹板ii20向下运动并逐渐接近生姜的切根位置。随着链条i11、链条ii12、链条iii13、链条iv14的传动，生姜继续沿着夹板i19和夹板ii20向旋转刀片31移动，其茎秆进入旋转刀片31切割范围内时被切掉。当一簇姜完成根切后，在拉力弹簧i24、拉力弹簧ii25、压力弹簧i26、压力弹簧ii27、压力弹簧iii28、和压力弹簧iv29的作用下，模具回到初始位置准备下一簇生姜的切根。


技术特征：
1.一种智能生姜切根装置，其特征在于，电机i(1)的外壳安装于主壳体(2)，电机i(1)的动力输出轴与齿轮i(3)之间进行键连接；齿轮i(3)与齿轮ii(4)、齿轮iii(5)啮合，齿轮ii(4)与齿轮iv(6)啮合；齿轮iii(5)、主动链轮i(7)、主动链轮ii(8)固连，齿轮iv(6)、主动链轮iii(9)、主动链轮iv(10)固连，主动链轮i(7)、主动链轮ii(8)、主动链轮iii(9)、主动链轮iv(10)分别通过链条i(11)、链条ii(12)、链条iii(13)、链条iv(14)驱动从动链轮i(15)、从动链轮ii(16)、从动链轮iii(17)、从动链轮iv(18)。切割装置采用模具式结构，该模具主要由夹板i(19)、夹板ii(20)、卡板i(21)、卡板ii(22)组成，其中夹板i(19)和夹板ii(20)分别嵌套于卡板i(21)和卡板ii(22)，且均能沿可沿卡板i(21)和卡板ii(22)上下滑动；夹板i(19)通过滑杆(23)与夹板ii(20)相连，以确保夹板i(19)和夹板ii(20)保持在同一水平面内运动；夹板i(19)通过拉力弹簧i(24)、拉力弹簧ii(25)与卡板i(21)相连接；主壳体(1)上设有卡槽，卡板i(21)和卡板ii(22)通过卡槽与主壳体(1)接触，以作水平直线运动，在箱体的卡槽中布置压力弹簧i(26)、压力弹簧ii(27)、压力弹簧iii(28)和压力弹簧iv(29)；夹板i(19)连接电机iii(30)外壳，电机iii(30)动力输出轴与旋转刀片(31)相连接；卡板ii(22)连接电机ii(32)外壳，电机ii(32)动力输出轴与凸轮(33)相连接；夹板ii(20)上设置有一个传感器(34)。2.如权利要求1所述的一种智能生姜切根装置，其特征在于，当机构静止时，拉力弹簧i(24)和拉力弹簧ii(25)可使夹板i(19)和夹板ii(20)复位于水平面的初始位置；压力弹簧i(26)、压力弹簧ii(27)、压力弹簧iii(28)和压力弹簧iv(29)可使卡板i(21)和卡板ii(22)复位于竖直平面的初始位置。3.如权利要求1所述的一种智能生姜切根装置，其特征在于，当夹板i(19)和夹板ii(20)在外力作用下分离时，该传感器(34)发出信号至电机ii(32)，通过电机ii(32)驱动凸轮(33)将夹板i(19)夹板ii(20)的位置调整于生姜切根部位的上方，继而在拉力弹簧i(24)、拉力弹簧ii(25)、压力弹簧i(26)、压力弹簧ii(27)、压力弹簧iii(28)、压力弹簧iv(29)的作用下，夹板i(19)和夹板ii(20)迅速贴近于生姜的切根部位并夹住。

技术总结
本发明公开了一种智能生姜切根装置，属于农作物修剪割除领域。本发明的智能生姜切根装置能够自动定位出土生姜的切根位置，本发明的模具式结构采用弹簧和凸轮机构的组合，以保证模具在一定高度范围内自主定位到生姜切根位置，配合旋转刀片完成生姜切根。本发明的装置降低了工人的劳动强度，提高了生姜切根效率。提高了生姜切根效率。提高了生姜切根效率。


技术研发人员：闫磊 陈万强 贾骥 王凡 程朋乐
受保护的技术使用者：北京林业大学
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/12/3