一种手持环形玉米剥粒器及其使用方法与流程

本发明涉及一种手持环形玉米剥粒器及其使用方法，属于技术领域。

背景技术：

目前，室内考种是农学专业学生大田试验的一个重要环节。考种包括的项目繁多，数据统计浩繁，在大样本情况下，考种人员的脑力和体力会严重透支。对于考种的各个环节，哪怕是一点点的技术上的改进，也会带来十分可观的效率提升。

玉米大田试验的室内考种，需要将玉米籽粒从穗轴上剥离下来。对于普通的农学实验室，不会去购买一个相对来说价格昂贵、体积庞大、震耳欲聋、功耗巨大的电动脱粒机——电动脱粒机脱不净粒以及机器常出毛病的弊端也是实际存在的。目前市场上有专门针对普通农户家庭的手摇式玉米脱粒机，这种脱粒机较为小巧，价格低廉，但是需要装卡固定在台、桌边缘，占据一定空间（一个普通农学实验室，十多二十人在一起考种，空间就已经显得局促），而且籽粒飞溅又不易放置容器承接。现在市场上也在陆续推出一些家庭用的小厨具式的剥粒器。这些家用剥粒器外形美观，小巧玲珑，使用方便，但是从实验室的角度讲，这样的设计还可以进一步简约，所以现有的剥粒器还是不够完善。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种结构简单、操作方便、减轻操作人员的劳动强度，提高劳动效率的一种手持环形玉米剥粒器及其使用方法，以克服现有技术的不足。

本发明构成如下：一种手持环形玉米剥粒器，所述剥粒器包括一个带缺口的圆环体，所述圆环体可弯曲回弹，在圆环体内壁上均匀设置有刀瓣，在圆环体的两侧设置有扣襻。

所述刀瓣为六个。

所述圆环体轴向厚度为装有刀瓣处厚度的2倍。

刀瓣组与圆环体轴线 之间的角度为20°~21°。

一种手持环形玉米剥粒器的使用方法，一只手拿剥粒器，剥粒器缺口向上，另一面以手掌握住，三个指头分别伸入两侧两个扣襻，另一只手拿穗轴，将穗轴直接伸入圆环内即可开始剥粒；穗轴直径较小的，伸入圆环内后，拿剥粒器的手应适当更加握紧一些，以使刀瓣顶端能够紧贴籽粒顶端；对于穗轴直径较大的，应将穗轴先从缺口处压入圆环内，然后再行剥离。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有结构简单、设计巧妙的优点，对刀瓣的形状与方向做了有针对性的处理，使得玉米穗轴与刀瓣在互相接触的相对运动过程中产生期望的力矩，从而使籽粒剥落。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为圆环体展开的示意图；

图4为刀瓣和圆环位置关系图，ａ为圆环所在平面、Ｂ为刀瓣所在平面；

图5为籽粒与刀瓣相对运动时的受力分析；

附图标记说明：1-圆环体，2-刀瓣，3-扣襻，4-缺口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施：一种手持环形玉米剥粒器，所述剥粒器包括一个带缺口4的圆环体1，所述圆环体1可弯曲回弹，在圆环体1内壁上均匀设置有刀瓣2，在圆环体1的两侧设置有扣襻3。

所述刀瓣2为六个。

所述圆环体1轴向厚度为装有刀瓣处厚度的2倍。

刀瓣组2与圆环体1轴线 之间的角度为20°~21°，当穗轴上玉米籽粒与刀瓣相对运动时，利于刀瓣对籽粒施以力矩而将其剥离穗轴。刀瓣顶端亦加工出一斜面，但不出刃，便于刀瓣对玉米籽粒施力而不损伤籽粒表面。

一种手持环形玉米剥粒器的使用方法，一只手拿剥粒器，剥粒器缺口向上，另一面以手掌握住，三个指头分别伸入两侧两个扣襻，另一只手拿穗轴，将穗轴直接伸入圆环内即可开始剥粒；穗轴直径较小的，伸入圆环内后，拿剥粒器的手应适当更加握紧一些，以使刀瓣顶端能够紧贴籽粒顶端；对于穗轴直径较大的，应将穗轴先从缺口处压入圆环内，然后再行剥离。

本发明圆环体1材料为60Si2Mn，该材料的特点是弹性和强度高，以此特点结合缺口设计，使得本剥粒器能够适应通常情况下一定范围内的玉米穗轴直径变化。

刀瓣2位于圆环体1内侧，可与圆环体1一体加工，或焊接其上。除缺口处外，6个刀瓣均布在圆环体1内侧 轴向厚度一半处，圆环体1轴向厚度为装有刀瓣处厚度的2倍，是为了便于手的握持。

圆环体1外侧近缺口处左右两侧各装有一扣襻，使用时，拇指可伸入一侧扣襻，食指与中指伸入另一侧扣襻，与虎口一起对圆环体1形成包围之势，利于手的牢固握持。

如图1所示， 剥粒器的主体是一个径向厚度为10mm的圆环，上有一缺口，圆环内侧有均布的一组刀瓣，刀瓣最宽处（根部）只占圆环轴向厚度的一半。

如图3所示，刀瓣与圆环的相对位置关系是这样形成的：如圆环的展开图，设有一刀瓣平面（其方向与圆环轴向垂直）垂直于圆环展开平面，刀瓣平面绕圆环轴向（方向从纸面出来）旋转-45°，再绕圆环展开平面的垂轴（方向向上）旋转-30°，即得刀瓣最终状态。刀瓣顶端做成60°斜面。

具体操作时，一只手拿剥粒器，剥粒器缺口向上，另一面以手掌握住，三个指头分别伸入两侧两个扣襻，这样可以稳稳拿住剥粒器。另一只手拿穗轴，穗轴4直径与加了刀瓣的圆环内径相当的，将穗轴直接伸入圆环内即可开始剥粒；穗轴直径较小的，伸入圆环内后，拿剥粒器的手应适当更加握紧一些，以使刀瓣顶端能够紧贴籽粒顶端；对于穗轴直径较大的，应将穗轴先从缺口处压入圆环内，然后再行剥离。

如图4所示，遇穗轴直径较小时，可将圆环握紧。理论上可以达到剥离30mm直径的穗轴（与刀瓣顶端所在圆直径相差20mm）；当遇大径穗轴时，理论上可达到剥离70mm直径的穗轴。出于金属疲劳上的考虑，不必使圆环有如此之大的变形，下面的数据（6处理3重复2试验地玉米穗粗统计）也表明，远远没有需要这样大变形的必要。

表1 6处理3重复2试验地玉米穗粗统计

表1是去年（2016）玉米播期大田试验的数据。两地穗轴直径最小是44mm，最大是53mm，平均50mm。按照本设计，一个此规格的剥粒器就可以完全满足一般情况下的穗轴剥粒。

当玉米穗轴与圆环做相对运动时，以本设计刀瓣的特殊角度关系，相当于是在用一个小铲子铲动穗轴上的籽粒。

如图5所示，籽粒受到刀瓣端部正压力N的作用，对籽粒脱离做出主要贡献的力矩是F₁×L₁（左图）。另外，刀瓣与籽粒表面接触处有相对运动趋势，即有摩擦力F₂，该力正比于正压力N。F₂亦对籽粒脱离贡献力矩F₂×L₂（右图），但此力矩要比F₁×L₁小得多（图中未按比例画出）。因为力矩F₁×L₁的存在，使得用此剥粒器剥粒时比前述仅靠手套摩擦力剥粒要轻松许多。

本发明小巧轻便，设计至简，可以单手握持，对玉米穗轴轻松脱粒。大大减轻工作人员劳动负担，提高劳动效率。

本发明对刀瓣的形状与方向做了有针对性的处理，使得玉米穗轴与刀瓣在互相接触的相对运动过程中产生期望的力矩，从而使籽粒剥落。