一種多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置的製作方法
2023-05-07 17:53:07
本發明涉及農業機械領域，具體是一種多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置。
背景技術：
目前我國花生收穫方式粗放，大部分地區的花生收穫以手工採收為主，而人工收穫方式既費時、費工、費力，又對農民的手產生很大的傷害，而且效率低下，只能適應小批量的花生的收穫。單純靠手工收穫花生，已無法滿足花生的增長需求，限制了花生產業的發展。因此，為了解決農民收穫花生過程中手工收穫速度慢，無法滿足社會需求，容易傷手等問題，需要一種簡單實用的機械裝置來代替人力的收穫，減輕人的勞動強度，提高工作效率。
技術實現要素：
為了提高收穫花生的工作效率，同時降低勞動強度，本發明提供一種多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置，能夠實現花生果莢的快速拔起，很好地代替手工收穫，並且操作簡單，易於實現，使花生收穫省力、快速、方便。
為解決上述技術問題採用如下技術方案：一種多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置，包括行走支架、槓桿自鎖機構以及夾持機構，具體結構和連接關係為：
所述行走支架包括轉動支架、滾動軸承、車架、前輪、支撐板、後輪、立柱以及叉板，滾動軸承焊接在支撐板的中間位置，支撐板焊接在車架的頂端，支撐板上設有導軌槽，後輪通過後輪軸連接在車架的後方，前輪通過前輪軸連接在車架的前方，立柱焊接在滾動軸承的右邊，轉動支架焊接在滾動軸承的內圈上，叉板焊接在轉動支架的右邊，
所述槓桿自鎖機構包括第一彈簧、滑槽、滑塊定位軸、第二彈簧、連接杆、手持杆、拔叉連接板、固定柱、拔叉、轉動軸以及剪叉固定板，第一彈簧一端連接在滑塊定位軸上，另一端連接在剪叉固定點上，手持杆焊接在轉動軸上，手持杆上設有滑槽和固定柱，拔叉穿過固定柱，拔叉以固定柱的軸心為支點形成一個槓桿機構，拔叉連接板與拔叉鉸接，滑塊定位軸穿過滑槽、拔叉和第一剪叉板後用螺母固定，剪叉固定板焊接在轉動軸的表面，連接杆鉸接在手持杆的底部，連接杆的下端穿過導軌槽，連接杆上套有第二彈簧，
所述夾持機構包括夾持板、第二剪叉板、第一剪叉板、皮帶條以及剪叉固定點，第一剪叉板為兩塊，兩塊第一剪叉板的一端通過滑塊定位軸連接在一起，兩塊第一剪叉板的另一端通過鉚釘與第二剪叉板的一端連接，第二剪叉板的另一端連接角鋼，夾持板安裝角鋼上，夾持板上連接有皮帶條，兩塊第二剪叉板的交叉處是剪叉固定點。所述滑塊定位軸上有一段被磨平的圓柱表面，使得滑塊定位軸能夠在滑槽上作平移運動。
所述轉動支架上開有兩個孔，使得轉動軸能夠連接在行走支架上。
所述第二剪叉板為彎折形狀。
所述夾持板的中間位置焊接有一根沒有螺帽的螺栓，使得夾持板能夠通過螺母連接在角鋼上。
所述槓桿自鎖機構通過轉動軸為支點，以作用在槓桿自鎖機構的一端的力為動力，作用在夾持機構的一端的力為阻力，形成一個槓桿，從而能使夾持機構擺動到地面上，進行花生的拔起工作。
所述第一彈簧是圓柱拉伸彈簧，它的一端連接在滑塊定位軸上，另一端連接在剪叉固定點處。
本發明的突出優點在於：
採用半機械作業代替人工作業，改變了傳統的作業方式，提高了工作效率，減少了工人的工作強度和傷害。
槓桿自鎖機構上的拔叉連接板控制夾持機構的夾緊或者鬆開，當推動拔叉連接板使得拔叉前進時，夾持機構的兩塊第二剪叉板會夾緊，當推動拔叉連接板使得拔叉後退時，夾持機構的兩塊第二剪叉板會鬆開，同時，當用手固定住拔叉連接板，可以實現夾持機構的自鎖。
應用了三處槓桿原理，一個應用於花生果莢的拔起工作，而另兩個應用於花生果莢的夾持工作，使得裝置的運轉省力而高效。
第一彈簧的一端連接在滑塊定位軸上，另一端連接在剪叉固定點處，使得夾持機構能夠在第一彈簧的作用下實現自動打開的功能。
由於第二彈簧的作用使得手持杆能夠保持傾斜狀態，並且當往下壓手持杆後，第二支撐板能夠在彈簧的作用下恢復為原來的傾斜狀態。
附圖說明
圖1為本發明所述多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置的第一結構示意圖。
圖2為本發明所述多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置的第二結構示意圖。
圖3為本發明所述多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置的槓桿自鎖機構和夾持機構的結構示意圖。
圖4為本發明所述多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置的槓桿自鎖機構的結構示意圖。
圖5為本發明所述多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置的夾持機構的結構示意圖。
圖中標記為：第一彈簧1、夾持板2、第二剪叉板3、轉動支架4、滾動軸承5、車架6、前輪7、滑槽8、滑塊定位軸9、第一剪叉板10、第二彈簧11、連接杆12、導軌槽13、支撐板14、後輪15、手持杆16、拔叉連接板17、固定柱18、拔叉19、皮帶條20、立柱21、叉板22、剪叉固定點23、轉動軸24、剪叉固定板25。
具體實施方式
如圖1至圖5所示，本發明所述的多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置，包括行走支架、槓桿自鎖機構以及夾持機構，具體結構和連接關係為：
所述行走支架包括轉動支架4、滾動軸承5、車架6、前輪7、支撐板14、後輪15、立柱21以及叉板22，滾動軸承5焊接在支撐板14的中間位置，通過滾動軸承5的轉動使夾持機構能夠實現左右方向的運動，支撐板14焊接在車架6的頂端，在支撐板14上設有一道導軌槽13，後輪15通過後輪軸連接在車架6的後方，前輪7通過前輪軸連接在車架6的前方，立柱21焊接在滾動軸承5的右邊，轉動支架4焊接在滾動軸承5的內圈上，叉板22焊接在轉動支架4的右邊。
所述槓桿自鎖機構包括第一彈簧1、滑槽8、滑塊定位軸9、第二彈簧11、連接杆12、手持杆16、拔叉連接板17、固定柱18、拔叉19、轉動軸24以及剪叉固定板25，第一彈簧1一端連接在滑塊定位軸9上，另一端連接在剪叉固定點23上，手持杆16焊接在轉動軸24上，在手持杆16上設有滑槽8和固定柱18，拔叉19穿過固定柱18，拔叉19以固定柱18的軸心為支點形成一個槓桿機構，拔叉連接板17通過螺栓和螺母與拔叉19鉸接在一起，滑塊定位軸9穿過滑槽8、拔叉19和第一剪叉板10後用螺母固定，滑塊定位軸9上有一段被磨平的圓柱表面，使得滑塊定位軸9能夠在滑槽8上作平移運動，剪叉固定板25焊接在轉動軸24的表面，在手持杆16的底部通過螺栓和螺母鉸接有連接杆12，連接杆12的下端穿過導軌槽13，連接杆12上套有第二彈簧11。
所述夾持機構包括夾持板2、第二剪叉板3、第一剪叉板10、皮帶條20以及剪叉固定點23，第一剪叉板10為兩塊，兩塊第一剪叉板10的一端通過滑塊定位軸9連接在一起，兩塊第一剪叉板10的另一端通過鉚釘與第二剪叉板3的一端連接，第二剪叉板3的另一端通過螺栓和螺母連接角鋼，角鋼上安裝有夾持板2，夾持板2上通過螺釘連接皮帶條20，兩塊第二剪叉板3的交叉處是剪叉固定點23。
所述拔叉連接板17控制夾持機構的夾緊或者鬆開，當推動拔叉連接板17使得拔叉19前進時，夾持機構的兩塊第二剪叉板3會夾緊，當推動拔叉連接板17使得拔叉19後退時，夾持機構的兩塊第二剪叉板3會鬆開。
所述轉動支架4上開有兩個孔，使得轉動軸24能夠連接在行走支架上。
所述第二剪叉板3為彎折形狀。
所述夾持板2的中間位置焊接有一根沒有螺帽的螺栓，使得夾持板2能夠通過螺母連接在角鋼上。
所述槓桿自鎖機構通過轉動軸24為支點，以作用在槓桿自鎖機構的一端的力為動力，作用在夾持機構的一端的力為阻力，形成一個槓桿，從而能使夾持機構擺動到地面上，進行花生的拔起工作。
所述第一彈簧1是圓柱拉伸彈簧，它的一端連接在滑塊定位軸9上，另一端連接在剪叉固定點23處。
工作原理及過程：
一種多自由度臥式槓桿自鎖夾持花生拔起裝置中有三個槓桿原理的應用，一個是槓桿自鎖機構通過轉動軸24為支點，以作用在槓桿自鎖機構的一端的力為動力，作用在夾持機構的一端的力為阻力，形成一個槓桿，從而能使夾持機構擺動到地面上，進行花生的拔起工作；另一個是夾持機構上以剪叉固定點23為支點，以作用在第一剪叉板10的力為動力，作用在第二剪叉板3的力為阻力的槓桿機構，進行花生果莢的夾持工作；再一個是應用在拔叉19上，槓桿支點是固定柱18的軸心處，以作用在與拔叉連接板17相連的一端的力為動力，作用在拔叉19另一端的力為阻力，進行花生果莢的夾持工作。槓桿自鎖機構上的拔叉連接板17控制夾持機構的夾緊或者鬆開，當推動拔叉連接板17使得拔叉19前進時，夾持機構的兩塊第二剪叉板3會夾緊，當推動拔叉連接板17使得拔叉19後退時，夾持機構的兩塊第二剪叉板3會鬆開。同時，通過轉動軸24能夠使得夾持機構實現豎直方向的運動，通過滾動軸承5以及立柱21和叉板22的作用能夠使得夾持機構實現一定範圍的左右方向的擺動運動，通過滑塊定位軸9在滑槽8的滑動能夠使得夾持機構實現前進或者後退運動。
在花生收穫的過程中，首先需要人通過手持杆16推動該裝置運動，放下夾持機構，使得夾持機構上的夾持板2夾住花生果莢，然後擺動拔叉連接板17，使得皮帶條20夾緊花生果莢，最後往下壓手持杆16，從而完成了花生果莢拔起的整個過程，此時的手持杆16能夠在第二彈簧11的作用下恢復為原來的傾斜狀態，同時還能夠在第一彈簧1的作用下使得夾持機構自動打開。當需要左右旋轉夾持機構來夾持花生果莢時，只需要擺動手持杆16，使得連接杆12能夠在導軌槽13的作用下，實現夾持機構的左右擺動。