CN109041713B - 气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，采用气动加速式油菜钵苗移栽装置控制油菜钵苗移栽，气动加速式油菜钵苗移栽装置包括安装在机架上的输苗器、开沟器、覆土机构及护苗机构，输苗器安装在机架中部，开沟器安装在机架下方，且开沟器位于输苗器前方，护苗机构安装在机架上，且护苗机构位于输苗器后方，位于输苗器后端两侧分别设置有覆土机构；输苗器采用加速落体式移栽，利用高速落苗的惯性力使油菜钵苗***土壤中，植苗过程简单；且输苗桶通过高压气流加速，结构简单，气流集中，加速效果好；在移栽过程中同步旋转的毛刷护苗机构，防止在覆土环节油菜钵苗倾倒，提高移栽质量。
Description
技术领域
本发明涉及钵苗移栽控制技术领域，尤其涉及一种气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法。
背景技术
油菜的亩产量低，生长周期长，但油菜苗生命力强、种植密度高，采用高效、精简的种植方法是提高油菜种植收益的重要手段。目前，应用在油菜钵苗移栽领域的机械化作业技术与蔬菜钵苗移栽相似，主要有导苗管式栽植器、往复吊杯式栽植器、柔性链夹式栽植器等，这些栽植器具有移栽质量高、速度快的特点，但相对于油菜每公顷12万株以上的移栽密度，目前使用的栽植器的效率低，无法满足油菜钵苗高速高效的种植需要。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，采用气动加速式油菜钵苗移栽装置控制油菜钵苗移栽，所述气动加速式油菜钵苗移栽装置包括安装在机架上的输苗器、开沟器、覆土机构及护苗机构，输苗器安装在机架中部，开沟器安装在机架下方，且开沟器位于输苗器前方，护苗机构安装在机架上，且护苗机构位于输苗器后方，位于输苗器后端两侧分别设置有覆土机构，具体结构如下：
输苗器中，接苗桶安装在输苗桶上部，环形气管安装在接苗桶外侧，用于连接外界空气动力源的气管接头安装在环形气管上，接苗桶***设置有支气管，支气管一端连接环形气管，另一端***输苗桶中；
开沟器中，护沟板固定在机架下方，底切刀为从底部延伸至护沟板的弧形切刀，并与护沟板集成于一体，侧切刀对称布置在底切刀两侧，在移栽装置前进时，对土壤形成方形或倒梯形的种植沟槽；
覆土机构中，设置有挤土护板，挤土护板对称布置在输苗器后端两侧；
护苗机构中，电机与传动箱连接，传动箱与护苗刷总成连接，速度传感总成安装在地轮总成上，由地轮驱动，传递行驶速度信号，且护苗刷总成设置有两套；
护苗刷总成中，从动链轮轴一端安装在机架上，从动链轮轴另一端安装有从动链轮，从动链轮外侧安装有护板链条，护板链条的护板上安装有毛刷；
传动箱中，传动箱安装在机架上，电机设置在箱体上，电机动力轴与输入轴连接传递动力，中间轴、右输出轴、输入轴及左输出轴分别安装在箱体上，输入齿轮安装在输入轴上，中间齿轮安装在中间轴上，右输出齿轮、右驱动链轮安装在右输出轴上，左输出齿轮、左驱动链轮安装在左输出轴上；左驱动链轮、右驱动链轮分别与两侧对应的护板链条连接；输入齿轮与中间齿轮啮合传动，中间齿轮与左输出齿轮啮合传动，输入齿轮与右输出齿轮啮合传动；
地轮总成中，弹簧座一端安装在机架上，弹簧座另一端安装在地轮连杆上，弹簧套装在弹簧座上，地轮连杆一端安装在机架上，地轮连杆另一端通过地轮轴安装有地轮；
速度传感总成中，信号齿轮安装在地轮轴上，地轮轴安装在端盖和传感器座上，端盖安装在传感器座上，传感器安装在传感器座上，传感器座安装在地轮连杆上，地轮安装在地轮轴上；
油菜钵苗落入输苗桶后，在高压气流作用下，快速下落，以一定的速度***植苗沟槽中，完成插苗移栽；
开沟器的底切刀与侧切刀随移栽装置前进时，将土壤切削成用于种植的种植沟槽；
移栽装置前进，带动地轮连杆运动，地轮连杆在弹簧作用下将地轮压紧在厢面上，促使地轮的轮齿***厢面的土壤中，在移栽装置前进的作用力下，地轮在地面做纯滚动运动，地轮滚动驱动地轮轴转动，地轮轴转动驱动信号齿轮转动，信号齿轮转动为传感器提供转速信号，根据传感器的信号，电机以一定的速度旋转，电机旋转使得左输出轴与右输出轴以一定的速度等速、反向转动，从而促使左驱动链轮与右驱动链轮转动，左驱动链轮和右驱动链轮转动带动护板链条转动，进而带动两套护苗刷总成转动；
两套护苗刷总成的转动速度相同、方向相反，由于毛刷位于油菜钵苗***的植苗沟槽两侧，用于促使幼苗直立，在护苗刷总成的转动与移栽装置前进的速度复合后，使得油菜钵苗与毛刷的相对位置不变，进而防止在后续挤土、覆土过程中油菜钵苗倾斜；
油菜钵苗移栽后，在毛刷的保护下直立，当挤土护板经过移栽后的油菜钵苗时，对油菜钵苗的钵体产生轻微挤压，促使钵体与植苗沟槽两侧贴紧。
在本发明中，输苗桶上安装有用于将输苗桶固定在机架上的输苗桶固定座。
在本发明中，输苗桶下部安装有后挡板，后挡板安装倾角为30°～45°。
在本发明中，接苗桶***设置有多条支气管。
在本发明中，毛刷围绕护板链条呈环形状。
在本发明中，毛刷之间设置有内挡板。
在本发明中，两套护苗刷总成位于输苗器底端后部两侧对称布置。
在本发明中，挤土护板包括一次挤土护板与二次挤土护板，一次挤土护板与二次挤土护板对称布置在输苗器后端两侧，且一次挤土护板位于输苗器后端，二次挤土护板位于一次挤土护板后端。
在本发明中，覆土机构中，还设置有覆土板，覆土板位于二次挤土护板后端，用以防止贴合后的土壤反弹，进而影响栽植质量；且覆土板的宽度大于植苗沟槽宽度，覆土板的作业深度大于植苗沟槽的深度，并围绕油菜钵苗两侧对称布置，适合多行种植的覆土作业，在覆土板覆土作业后，油菜钵苗两侧留下永久性覆土沟槽，有利于厢面排水。
有益效果：
1)本发明中气动加速式油菜钵苗移栽装置的输苗器采用加速落体式移栽，利用高速落苗的惯性力使油菜钵苗***土壤中，植苗过程简单；
2)本发明中气动加速式油菜钵苗移栽装置的输苗桶高压气流加速，结构简单，气流集中，加速效果好；
3)本发明中气动加速式油菜钵苗移栽装置采用同步旋转的毛刷护苗机构，防止在覆土环节油菜钵苗倾倒，提高移栽质量。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明的较佳实施例的正视图。
图3为本发明的较佳实施例中的输苗器结构示意图。
图4为本发明的较佳实施例中的开沟器与覆土机构安装示意图。
图5为本发明的较佳实施例中的护苗原理示意图。
图6为本发明的较佳实施例中的护苗机构结构示意图。
图7为本发明的较佳实施例中的速度传感总成结构示意图。
图8为本发明的较佳实施例的种植原理示意图。
图9为本发明的较佳实施例中的油菜钵苗结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1～图9的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，采用气动加速式油菜钵苗移栽装置控制油菜钵苗移栽，所述气动加速式油菜钵苗移栽装置包括输苗器A、机架B、开沟器C、覆土机构D及护苗机构E，输苗器A通过螺栓B2固定在机架体B1中部，开沟器C安装在机架体B1下方，且开沟器C位于输苗器A前方，护苗机构E安装在机架体B1上，且护苗机构E位于输苗器A后方，位于输苗器A后端两侧分别设置有覆土机构D，具体结构如下：
输苗器A包括接苗桶A1、气管接头A2、环形气管A3、支气管A4、输苗桶固定座A5、输苗桶A6及后挡板A7，接苗桶A1安装在输苗桶A6上部，用于将输苗桶A6固定在机架体B1上的输苗桶固定座A5安装在输苗桶A6上，输苗桶A6下部安装有后挡板A7，后挡板A7具有一定的倾角，其倾角与油菜钵苗的倾角接近；环形气管A3安装在接苗桶A1外侧，气管接头A2安装在环形气管A3上，用于连接外界空气动力源，接苗桶A1***均匀布置有多条支气管A4，支气管A4一端连接环形气管A3，另一端以一定的倾角***输苗桶A6中；
机架B包括机架体B1及螺栓B2；
开沟器C包括护沟板C1、底切刀C2及侧切刀C3，护沟板C1通过螺栓B2固定在机架体B1上，底切刀C2为从底部延伸至护沟板C1的弧形切刀，并与护沟板C1集成于一体，侧切刀C3对称布置在底切刀C2两侧，在移栽装置前进时，对土壤形成方形或倒梯形的种植沟槽；
覆土机构D包括一次挤土护板D1、二次挤土护板D2及覆土板D3，一次挤土护板D1、二次挤土护板D2及覆土板D3依次设置于机架体B1上，且对称布置在输苗器A后端两侧，一次挤土护板D1位于输苗器A后端，二次挤土护板D2位于一次挤土护板D1后端，覆土板D3位于二次挤土护板D2的后端；
护苗机构E包括护苗刷总成E1、电机E2、传动箱E3、地轮总成E4及速度传感总成E5，电机E2与传动箱E3连接，传动箱E3与护苗刷总成E1连接，速度传感总成E5安装在地轮总成E4上，由地轮E44驱动，传递行驶速度信号；
护苗刷总成E1由从动链轮轴E11、从动链轮E12、护板链条E13、内挡板E14及毛刷E15组成，从动链轮轴E11一端通过轴承E32安装在机架体B1上，从动链轮轴E11另一端安装有从动链轮E12，从动链轮E12外侧安装有护板链条E13，护板链条E13的护板上安装有毛刷E15，毛刷E15围绕护板链条E13呈环形状，并在毛刷E15间设置有内挡板E14，护苗刷总成E1设置有两套，位于输苗器A底端后部两侧对称布置；
传动箱E3由箱体E31、轴承E32、中间齿轮E33、中间轴E34、输入齿轮E35、右输出齿轮E36、右驱动链轮E37、右输出轴E38、输入轴E39、左驱动链轮E310、左输出轴E311及左输出齿轮E312组成，传动箱E3通过螺栓B2安装在机架体B1上，电机E2设置于箱体E31上，且电机动力轴与输入轴E39连接传递动力，中间轴E34、右输出轴E38、输入轴E39及左输出轴E311通过轴承E32安装在箱体E31上，输入齿轮E35安装在输入轴E39上，中间齿轮E33安装在中间轴E34上，右输出齿轮E36、右驱动链轮E37安装在右输出轴E38上，左输出齿轮E312、左驱动链轮E310安装在左输出轴E311上，左驱动链轮E310、右驱动链轮E37分别与两侧对应的护板链条E13连接，输入齿轮E35与中间齿轮E33啮合传动，中间齿轮E33与左输出齿轮E312啮合传动，且输入齿轮E35与右输出齿轮E36啮合传动；
地轮总成E4包括弹簧座E41、弹簧E42、地轮连杆E43及地轮E44，弹簧座E41一端安装在机架体B1上，弹簧座E41另一端安装在地轮连杆E43上，弹簧E42套装在弹簧座E41上，地轮连杆E43一端通过螺栓B2安装在机架体B1上，另一端通过地轮轴E56安装有地轮E44；
速度传感总成E5包括信号齿轮E51、端盖E52、传感器座E53、传感器E54、密封圈E55及地轮轴E56，信号齿轮E51安装在地轮轴E56上，地轮轴E56通过轴承E32安装在端盖E52和传感器座E53上，端盖E52通过螺栓B2安装在传感器座E53上，传感器E54安装在传感器座E53上，传感器座E53通过螺栓B2安装在地轮连杆E43上，密封圈E55安装在传感器座E53内且套装于地轮轴E56上，地轮E44安装在地轮轴E56上；
在本实施例中，引入厢面F1、植苗沟槽F2、油菜钵苗F3及钵体F4，一次挤土护板D1的前后宽度为L1，一次挤土护板D1与二次挤土板D2的前后距离为L2，二次挤土板D2与覆土板D3的前后距离为L3，覆土板D3底端与开沟器C底端的垂直距离为L4，开沟器C斜度高度为L5，开沟器C底部的水平宽度为L6，一次挤土护板D1与植苗沟槽F2中心的水平距离为L7，二次挤土板D2与一次挤土护板D1的水平距离为L8，覆土板D3与二次挤土板D2的水平距离为L9，覆土板D3的水平宽度为L10，油菜钵苗F3底端直径为L11，油菜钵苗F3顶端直径为L12，钵体F4高度L13，关系：L2>L3>L1，为提高覆土效果，覆土板D3与开沟器C底端的距离L4、开沟器C锥面高度L5>钵体F4高度，L13、L7、L8、L9可根据不同土壤条件调节，开沟器C可根据不同土壤条件设置斜度，二次挤土板D2可根据不同土壤条件选择是否安装，且L10稍>L6，L12>L6>L11。
在本实施例中，油菜钵苗落入输苗桶A6后，在高压气流作用下，快速下落，以一定的速度***植苗沟槽F2中，完成插苗移栽；
开沟器的底切刀C2、侧切刀C3在移栽装置前进时，将土壤切削成方形或倒梯形的种植沟槽F2，适合含水量较高的土壤条件；
地轮连杆E43在弹簧E42的作用下将地轮E44压紧在厢面F1上，使地轮E44上的轮齿***厢面F1的土壤中，在移栽装置前进的作用力下，地轮E44在地面做纯滚动运动，地轮E44滚动驱动地轮轴E56转动，地轮轴E56转动驱动信号齿轮E51转动，信号齿轮E51转动给传感器E54提供转速信号；
根据传感器E54的信号，电机E2以一定的速度旋转，电机E2旋转使得左输出轴E311与右输出轴E38以一定的速度等速、反向转动，从而促使左驱动链轮E310与右驱动链轮E37转动，左驱动链轮E310和右驱动链轮E37转动带动护板链条E13转动，进而带动左右两套护苗刷总成E1转动；
毛刷E15转动的线速度与移栽装置前进的速度相同，左右两套护苗刷总成E1的转动速度相同、方向相反，由于毛刷E15位于油菜钵苗F3***的植苗沟槽F2两侧，毛刷E15促使幼苗直立，由于护苗刷总成E1的转动与移栽装置前进速度复合后，使得油菜钵苗F3与毛刷E15的相对位置不变，进而可防止在后续挤土、覆土过程中油菜钵苗F3倾斜，以提高油菜钵苗F3移栽质量；
油菜钵苗F3移栽后，在毛刷E15的保护下直立，当一次挤土护板D1经过移栽后的油菜钵苗F3时，对油菜钵苗F3的钵体F4产生轻微挤压，使钵体F4与植苗沟槽F2两侧贴紧，一次挤土护板D1在厢面F1上的投影为带尖角的细长方形，一次挤土护板D1对土壤的作用力主要是使厢面F1的土壤向植苗沟槽F2方向移动，进而压紧钵体F4与植苗沟槽F2的侧面，一次挤土护板D1向前推土的作用力很小，在毛刷E15的保护下，用以防止油菜钵苗F3在挤压的过程中倾斜，根据不同移栽速度和土壤条件，可设置二次挤土护板D2或者更多次的挤土护板，多次挤土作用后，使油菜钵苗F3的钵体F4与植苗沟槽F2紧密贴合；同时为防止贴合后的土壤反弹，影响栽植质量，设置覆土板D3，覆土板D3的宽度L10稍大于植苗沟槽F2宽度L6，覆土板D3的作业深度比植苗沟槽F2的深度大L4，并围绕油菜钵苗F3两侧对称布置，适合多行种植的覆土作业，在覆土板D3覆土作业后，油菜钵苗F3两侧留下永久性覆土沟槽，有利于厢面F1排水，特别适合油菜喜水怕渍的特性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，采用气动加速式油菜钵苗移栽装置控制油菜钵苗移栽，所述气动加速式油菜钵苗移栽装置包括安装在机架上的输苗器、开沟器、覆土机构及护苗机构，输苗器安装在机架中部，开沟器安装在机架下方，且开沟器位于输苗器前方，护苗机构安装在机架上，且护苗机构位于输苗器后方，位于输苗器后端两侧分别设置有覆土机构，具体结构如下：
输苗器中，接苗桶安装在输苗桶上部，环形气管安装在接苗桶外侧，用于连接外界空气动力源的气管接头安装在环形气管上，接苗桶***设置有支气管，支气管一端连接环形气管，另一端***输苗桶中；
开沟器中，护沟板固定在机架下方，底切刀为从底部延伸至护沟板的弧形切刀，并与护沟板集成于一体，侧切刀对称布置在底切刀两侧，在移栽装置前进时，对土壤形成方形或倒梯形的种植沟槽；
覆土机构中，设置有挤土护板，挤土护板对称布置在输苗器后端两侧；
护苗机构中，电机与传动箱连接，传动箱与护苗刷总成连接，速度传感总成安装在地轮总成上，由地轮驱动，传递行驶速度信号，且护苗刷总成设置有两套；
护苗刷总成中，从动链轮轴一端安装在机架上，从动链轮轴另一端安装有从动链轮，从动链轮外侧安装有护板链条，护板链条的护板上安装有毛刷；
传动箱中，传动箱安装在机架上，电机设置在箱体上，电机动力轴与输入轴连接传递动力，中间轴、右输出轴、输入轴及左输出轴分别安装在箱体上，输入齿轮安装在输入轴上，中间齿轮安装在中间轴上，右输出齿轮、右驱动链轮安装在右输出轴上，左输出齿轮、左驱动链轮安装在左输出轴上；左驱动链轮、右驱动链轮分别与两侧对应的护板链条连接；输入齿轮与中间齿轮啮合传动，中间齿轮与左输出齿轮啮合传动，输入齿轮与右输出齿轮啮合传动；
地轮总成中，弹簧座一端安装在机架上，弹簧座另一端安装在地轮连杆上，弹簧套装在弹簧座上，地轮连杆一端安装在机架上，地轮连杆另一端通过地轮轴安装有地轮；
速度传感总成中，信号齿轮安装在地轮轴上，地轮轴安装在端盖和传感器座上，端盖安装在传感器座上，传感器安装在传感器座上，传感器座安装在地轮连杆上，地轮安装在地轮轴上；
油菜钵苗落入输苗桶后，在高压气流作用下，快速下落，以一定的速度***植苗沟槽中，完成插苗移栽；
开沟器的底切刀与侧切刀随移栽装置前进时，将土壤切削成用于种植的种植沟槽；
移栽装置前进，带动地轮连杆运动，地轮连杆在弹簧作用下将地轮压紧在厢面上，促使地轮的轮齿***厢面的土壤中，在移栽装置前进的作用力下，地轮在地面做纯滚动运动，地轮滚动驱动地轮轴转动，地轮轴转动驱动信号齿轮转动，信号齿轮转动为传感器提供转速信号，根据传感器的信号，电机以一定的速度旋转，电机旋转使得左输出轴与右输出轴以一定的速度等速、反向转动，从而促使左驱动链轮与右驱动链轮转动，左驱动链轮和右驱动链轮转动带动护板链条转动，进而带动两套护苗刷总成转动；
两套护苗刷总成的转动速度相同、方向相反，由于毛刷位于油菜钵苗***的植苗沟槽两侧，用于促使幼苗直立，在护苗刷总成的转动与移栽装置前进的速度复合后，使得油菜钵苗与毛刷的相对位置不变，进而防止在后续挤土、覆土过程中油菜钵苗倾斜；
油菜钵苗移栽后，在毛刷的保护下直立，当挤土护板经过移栽后的油菜钵苗时，对油菜钵苗的钵体产生轻微挤压，促使钵体与植苗沟槽两侧贴紧。
2.根据权利要求1所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，输苗桶上安装有用于将输苗桶固定在机架上的输苗桶固定座。
3.根据权利要求1所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，输苗桶下部安装有后挡板，后挡板安装倾角为30°～45°。
4.根据权利要求1所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，接苗桶***设置有多条支气管。
5.根据权利要求1所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，毛刷围绕护板链条呈环形状。
6.根据权利要求1所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，毛刷之间设置有内挡板。
7.根据权利要求1所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，两套护苗刷总成位于输苗器底端后部两侧对称布置。
8.根据权利要求1所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，挤土护板包括一次挤土护板与二次挤土护板，一次挤土护板与二次挤土护板对称布置在输苗器后端两侧，且一次挤土护板位于输苗器后端，二次挤土护板位于一次挤土护板后端。
9.根据权利要求8所述的气动加速式油菜钵苗移栽装置的控制方法，其特征在于，覆土机构中，还设置有覆土板，覆土板位于二次挤土护板的后端。
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