[发明专利]一种用于高含水率玉米仿生柔性脱粒装置

说明书

技术领域

本发明属于农机研究领域，具体涉及一种用于高含水率玉米仿生柔性脱粒装置。本发明涉及高含水率玉米直收脱粒领域，具体是利用柔性脱粒原理和仿生原理对高含水率对玉米进行脱粒，降低玉米籽粒未脱净率和破碎率。

背景技术

玉米作为我国三大粮食作物之一，收获方式主要为用分段收获，其工作量大，且费时费力，无法满足我国玉米大面积收获的状况。玉米籽粒直收方式的收获时间短，劳动生产率高，近年来在国内愈加受到关注，是以后玉米收获的主要方式。国外由于一年一季的种植制度，玉米在田间晾晒到含水率较低的水平进行收获，而国内由于农时的限制，玉米籽粒直收的时候含水率较高，国外的机器不适合国内的情况。玉米籽粒直收其中一个关键部分是玉米脱粒部件，它影响玉米的脱粒效果。由于玉米穗与麦穗和稻穗结构不同，籽粒与果穗之间的连接力要比小麦和水稻大，特别是含水率较高的玉米穗，连接力要比低含水率的玉米大，而且由于籽粒之间相互支撑，导致脱粒时需要很大的力，导致了玉米籽粒和玉米芯的破碎，也降低了玉米籽粒的脱净率。

脱粒原件材料采用钢制，使脱粒过程中玉米籽粒的受力为刚性冲击，易导致玉米籽粒的破碎，如中国专利CN106489445A和中国专利CN206100971U公开的玉米脱粒元件，尽管一些部位进行了圆角处理，减少了脱粒原件的棱角，但材料为钢制，脱粒过程中玉米籽粒受力多为刚性冲击，作用时间短，造成玉米籽粒和玉米芯的破碎，从而增加了玉米的未脱净率和破碎率。采用新材料能够减缓对玉米籽粒的冲击，增加脱粒作用时间，提升脱粒效果，如中国专利CN205611278U公开的玉米脱粒元件，脱粒部件采用的材料为聚氨酯，其高弹性、高耐磨、高耐低温等特性，对玉米籽粒破坏非常小，适宜收获高含水率玉米的籽粒，但由于聚氨酯为弹性体，缺少一定刚度，在处理难脱籽粒的时候，易导致脱不净的问题，而且在处理完整玉米穗时，由于玉米籽粒之间的相互支撑效果，即使柔性脱粒也会导致一部分玉米籽粒的破碎。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在对高含水率玉米进行脱粒时，由于钢制脱粒元件对玉米籽粒的刚性瞬时冲击造成玉米籽粒破碎率高和脱不净的问题。针对这一技术问题，本发明将提供一种具有能够减少玉米籽粒率和未脱净率的仿生柔性脱粒元件的用于高含水率玉米仿生柔性脱粒装置，可以在收获高含水率玉米籽粒的时候，既能保证较低玉米籽粒的破碎率，又能减少玉米籽粒的未脱净率，提高玉米的脱粒效果。

本发明的技术方案是：一种用于高含水率玉米仿生柔性脱粒装置，包括仿生柔性脱粒部件，脱粒加强基底和滚筒体；

所述仿生柔性脱粒部件的顶面设有多排沿纵向分布的脱粒纹路，且脱粒纹路与水平方向具有夹角，相邻脱粒纹路之间的间距设有凹槽，脱粒纹路上设有多个弧形突起；所述仿生柔性脱粒部件的前斜面设有多个楔形突起，楔形突起与水平方向具有夹角；

所述脱粒加强基底顶面设有多排沿纵向分布的支撑纹路、相邻支撑纹路之间具有间距，且支撑纹路与水平方向具有夹角；所述仿生柔性脱粒部件安装在脱粒加强基底的上方，仿生柔性脱粒部件的脱粒纹路分别与脱粒加强基底上的支撑纹路相互嵌合，嵌合后的支撑纹路高度低于脱粒纹路，仿生柔性脱粒部件和脱粒加强基底安装在滚筒体上。

上述方案中，所述仿生柔性脱粒部件脱粒纹路高度比脱粒加强基底支撑纹路高3～5mm。在脱粒过程中使容易脱下的籽粒由仿生柔性脱粒部件脱下，当作用于难脱的籽粒时候，由于仿生柔性脱粒部件有一定弹性，被挤压变形，使脱粒加强基底表面发挥作用，在二者共同作用下脱下将难脱籽粒脱下，既增加了玉米籽粒脱净率，又减少了破碎率，且所述仿生柔性脱粒部件脱粒纹路高度比脱粒加强基底支撑纹路高3～5mm时的效果最好。

上述方案中，所述脱粒纹路与水平方向夹角为55°～65°，该角度范围既能保证玉米籽粒被有效脱下，也能减少脱粒部件对玉米籽粒的直接冲击，使玉米籽粒以挤搓的方式被脱下，减少玉米籽粒的破碎；相邻的所述脱粒纹路保持一定间距，其间距只需要满足与加强基底纹路间距相配合即可，使其脱粒时能够与脱粒加强基底的表面纹路相互支撑。

上述方案中，所述脱粒纹路横截面形状为等腰梯形，梯形高为8～10mm，与脱粒加强基底相配合作用于难脱玉米时，纹路顶部易变形，露出加强基底的支撑纹路，使脱粒加强基底表面发挥作用，在二者共同作用下将难脱籽粒脱下。

上述方案中，所述弧形突起(102)的截面为半圆，能够增加脱粒纹路对与玉米籽粒的接触面积，增强脱粒效果。

上述方案中，仿生柔性脱粒部件为聚氨酯弹性体或者耐磨橡胶制成。

上述方案中，所述脱粒加强基底为钢材制成。