CN110741830A - 带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置 - Google Patents

带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，包括悬架、电动推杆安装座、电动推杆、电机安装座、电机、护板、扶禾挡板、圆盘刀组。与现有技术相比：（1）本发明提出的棉花打顶装置，依靠无人机挂载进行打顶作业，解决了现有人工打顶作业效率低、地面机械式打顶机对植株损伤与地面压实较大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长、普通无人机棉花打顶受下压风场影响导致打顶不稳定等现实问题，提高了棉花打顶作业的工作效率；（2）本发明依靠两个圆盘刀高速反向旋转，减少了植株的切割受伤面积；（3）本发明设计的前置扶禾挡板消减了无人机下压风场对棉花植株的扰动。

Description

带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置
技术领域
本发明涉及一种用于无人机挂载的棉花打顶作业装置，在无人机棉花打顶作业过程中，利用棉花打顶装置的扶禾挡板消减无人机下压风场对棉花植株的扰动，利用圆盘刀完成对棉花顶心的切割，以实现精准、高效、无人化的棉花打顶作业。更特别地说，是指带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置。
背景技术
随着农业生产过程中的机械化水平越来越高，人民更希望一种精准、高效的棉花打顶方式，国家也提出要大力开发市场需求大的工业级无人机，但是国内目前棉花打顶的方式主要有人工打顶、地面机械式打顶、化学药物打顶三种打顶方式。其中人工打顶作业效率低、地面机械式打顶机对植株损伤与地面压实较大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长。因此未来很长一段时期内，一种可以高效率完成棉花打顶作业的无人机机载的棉花打顶装置具有很好的前景，但是，棉花打顶作业要想摆脱人工，仍有很长一段路要走。
目前，就棉花打顶方式而言，主要有地面机械式棉花打顶方式和化学药物棉花打顶方式，无人机棉花打顶方式刚刚出现，例如，专利申请号为201711337839.4的发明专利公开了一种棉花打顶装置及方法；专利申请号为201910607867.6的发明专利公开了一种棉花打顶剂及其制备方法；专利申请号为201710861395.8的发明专利公开了一种以无人机为载体的棉花打顶机。然而，能够搭载在无人机上，利用前置扶禾挡板消减无人机下压风场的影响，利用圆盘刀精准、快速切除棉花顶心的一体化无人机棉花打顶方式尚未见报道。特别是，将具有高工效、精准作业能力的无人机用于棉花打顶作业，并且利用扶禾挡板来消减无人机下压风场的影响，利于圆盘刀快速切割棉花顶心，进而开发一种带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置将是值得探索且具有远大前景的新方向。
发明内容
本发明的目的在于，提供带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，以解决现有人工打顶作业效率低、地面机械式打顶机对植株损伤与地面压实较大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长、普通无人机棉花打顶受下压风场影响导致打顶不稳定等现实问题。在棉花打顶过程中，利用这种带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，消减无人机下压风场的影响，可以实现棉花打顶的精准、高效作业。
本发明所解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，包括悬架、电动推杆安装座、电动推杆、电机安装座、电机、护板、扶禾挡板、圆盘刀组。所述悬架、电动推杆安装座、电动推杆、电机安装座、电机、护板、扶禾挡板、圆盘刀组均搭载、固定于无人机上；所述悬架利用螺栓紧固在无人机上；所述电动推杆安装座与悬架螺栓连接，用于安装电动推杆；所述电动推杆上端与电动推杆安装座螺栓连接，用于伸出和缩回圆盘刀组，以便于无人机起飞降落；所述电机安装座与电动推杆下端焊接连接，电机安装座一方面用于安装电机，另一方面起导流作用以消减无人机下压风场对待切割棉花顶心的扰动；所述电机与电机安装座螺栓连接，电机由无人机电源供电，电机输出轴连接圆盘刀组，用于完成对棉花顶心的切割，所述电机的数量为2；所述护板与电机外壳焊接连接，用于保护圆盘刀组，所述护板的数量为2；所述扶禾挡板包括左挡板和右挡板，所述左挡板和右挡板均与护板焊接连接，扶禾挡板用于收拢待切割的棉花顶心；所述圆盘刀组是一对反方向转动且有垂直间隙的圆盘刀，用于切割棉花顶心，圆盘刀上带有一圈刀齿，借由圆盘刀组上刀齿间的相对转动，在便于切割棉花茎秆的同时还能将切割后的棉花顶心带到无人机前进方向的后方。
进一步的，所述电机安装座为正方形，且正方形的边长为25cm~35cm。
进一步的，所述圆盘刀组中两个圆盘刀之间的垂直间隙为0.5mm~1.5mm。
进一步的，所述圆盘刀组中圆盘刀的直径为5cm~10cm，圆盘刀的转速为12000 r/min~18000 r/min。
本发明是带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，其工作过程为：无人机加电、起飞后，电动推杆伸长将圆盘刀组伸长至无人机脚架以下，无人机通过GPS定位***调整无人机飞行高度和切割位置，棉花打顶装置的扶禾挡板收拢棉花枝叶和顶心进入圆盘刀组，电机的输出轴带动两个圆盘刀反向高速旋转进行切割棉花顶心，护板保护圆盘刀组，防止棉花枝叶缠绕圆盘刀组。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：（1）本发明提出的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，依靠无人机挂载进行棉花打顶作业，解决了现有人工打顶作业效率低、地面机械式打顶机对植株损伤与地面压实较大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长、普通无人机棉花打顶受下压风场影响导致打顶不稳定等现实问题，提高了棉花打顶作业的工作效率；（2）本发明提出的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，其安装的两个圆盘刀高速反向旋转，减少了植株的切割受伤面积；（3）本发明提出的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，在无人机进行棉花打顶作业时，前置的扶禾挡板消减了无人机下压风场对棉花植株的扰动；（4）本发明提出的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，其电动推杆可以解决棉花打顶装置造成的无人机起飞降落困难的问题。
附图说明
图1是本发明的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置的结构视图。
图中：1、悬架 2、电动推杆安装座 3、电动推杆 4、电机安装座 5、电机 6、护板 7、扶禾挡板 8、圆盘刀组。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
参照图1所示，本发明是带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，包括悬架1、电动推杆安装座2、电动推杆3、电机安装座4、电机5、护板6、扶禾挡板7、圆盘刀组8；所述悬架1、电动推杆安装座2、电动推杆3、电机安装座4、电机5、护板6、扶禾挡板7、圆盘刀组8均搭载在无人机上。
所述悬架1利用螺栓紧固在无人机上；所述电动推杆安装座2与悬架1螺栓连接，用于安装电动推杆3；所述电动推杆3上端与电动推杆安装座2螺栓连接，用于伸出和缩回圆盘刀组8，以便于无人机起飞降落；所述电机安装座4与电动推杆3下端焊接连接，电机安装座4一方面用于安装电机5，另一方面起导流作用以消减无人机下压风场对待切割棉花顶心的扰动，电机安装座为正方形且其边长为30cm；所述电机5与电机安装座4螺栓连接，电机5由无人机电源供电，电机5输出轴连接圆盘刀组8，用于完成对棉花顶心的切割，电机5的数量为2；所述护板6与电机5外壳焊接连接，用于保护圆盘刀组8，所述护板的数量为2；所述扶禾挡板7包括左挡板和右挡板，所述左挡板和右挡板均与护板6焊接连接，扶禾挡板7用于收拢待切割的棉花顶心；所述圆盘刀组8是一对反方向转动且有垂直间隙的圆盘刀，用于切割棉花顶心，两个圆盘刀的直径为8cm，垂直间隙为1mm，转速为15000 r/min，圆盘刀上带有一圈刀齿，借由圆盘刀组8上刀齿间的相对转动，在便于切割棉花茎秆的同时还能将切割后的棉花顶心带到无人机前进方向的后方。
该带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置的工作过程为：无人机加电、起飞后，电动推杆3伸长将圆盘刀组8伸长至无人机脚架以下，无人机通过GPS定位***调整无人机飞行高度和切割位置，棉花打顶装置的扶禾挡板7收拢棉花枝叶和顶心进入圆盘刀组8，电机5的输出轴带动两个圆盘刀反向高速旋转进行切割棉花顶心，护板6保护圆盘刀组8，防止棉花枝叶缠绕圆盘刀组8。

Claims (4)

1.带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，其特征在于，包括：悬架（1）、电动推杆安装座（2）、电动推杆（3）、电机安装座（4）、电机（5）、护板（6）、扶禾挡板（7）、圆盘刀组（8）均固定于无人机上；所述悬架（1）利用螺栓紧固在无人机上；所述电动推杆安装座（2）与悬架（1）螺栓连接，用于安装电动推杆（3）；所述电动推杆（3）上端与电动推杆安装座（2）螺栓连接，用于伸出和缩回圆盘刀组（8），以便于无人机起飞降落；所述电机安装座（4）与电动推杆（3）下端焊接连接，电机安装座（4）一方面用于安装电机（5），另一方面起导流作用以消减无人机下压风场对待切割棉花顶心的扰动；所述电机（5）与电机安装座（4）螺栓连接，电机（5）由无人机电源供电，电机（5）输出轴连接圆盘刀组（8），用于完成对棉花顶心的切割，电机（5）的数量为2；所述护板（6）与电机（5）外壳焊接连接，用于保护圆盘刀组（8），所述护板的数量为2；所述扶禾挡板（7）包括左挡板和右挡板，所述左挡板和右挡板均与护板（6）焊接连接，扶禾挡板（7）用于收拢待切割的棉花顶心；所述圆盘刀组（8）是一对反方向转动且有垂直间隙的圆盘刀，用于切割棉花顶心，圆盘刀上带有一圈刀齿，借由圆盘刀组（8）上刀齿间的相对转动，在便于切割棉花茎秆的同时还能将切割后的棉花顶心带到无人机前进方向的后方。
2.根据权利要求1所述的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，其特征在于：所述电机安装座（4）为正方形，且正方形的边长为25cm~35cm。
3.根据权利要求1所述的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，其特征在于：所述圆盘刀组（8）中两个圆盘刀之间的垂直间隙为0.5mm~1.5mm。
4.根据权利要求1所述的带有前置扶禾挡板的机载圆盘刀式棉花打顶装置，其特征在于：所述圆盘刀组（8）中圆盘刀的直径为5cm~10cm，圆盘刀的转速为12000 r/min~18000 r/min。
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