CN103210721A - 一种偏置双圆盘夹持气吸式排种器 - Google Patents

Abstract

一种偏置双圆盘夹持气吸式排种器属农业机械技术领域，本发明中种箱与排种器盖固接，通风管分别与壳体和密闭风箱固接，运种圆盘轴下端与排种器盖活动连接；运种圆盘轴上端与运种圆盘中心固接；播种吸盘轴下端与排种器盖活动连接，其上端分别与球状曲面取种机构和播种吸盘中心固接，排种管固接于排种器盖一侧，且位于上方置有橡胶挡风板的吸种孔正下方，橡胶挡风板一侧与密闭风箱侧壁固接；本发明能实现多种形状、大小种子的排取种功能，且能保证播种的单粒率，本发明在播种过程中不断穴、不伤种，可按穴距单粒播种，播种均匀、变异小，适用范围广、可持续稳定地高速运转，大大提高播种时的作业速度，为农业播种机械可持续高速度作业提供了新装备。

Description

一种偏置双圆盘夹持气吸式排种器

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种偏置双圆盘夹持气吸式排种器。

背景技术

随着科技的发展，各种优质、高产的大豆品种层出不穷，对播种作业性能和质量的要求也越来越高。我国目前主要使用的窝眼式、勺式排种器很难满足高精度、高效率、性能稳定的农艺要求。此外还有部分排种器仿造国外机型，如指夹式排种器等，该排种器结构复杂、加工工艺和材料要求高、生产成本过高、与其配套的部件生产加工亦相对复杂。因此，设计一种能够实现高质量精密播种且生产成本较低的排种器，对我国播种作业具有重要的现实意义。偏置双圆盘夹持气吸式排种器正是基于此种需求设计而成的，通过研究取种、清种、排种等关键环节的工作方式，设计出结构合理、性能优越的新式排种装置，具有单粒率高、下籽均匀、高速、低破碎优点等诸多优点，符合我国现在乃至将来农业生产的发展要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种偏置双圆盘夹持气吸式排种器，以降低排种器播种时伤种、重播、漏播现象，提高播种效率和可靠性，扩大适用范围，解决当前国内排种器存在的排种精度低、作业速度低，对种子形状、尺寸适应性差等缺点。

本发明由种箱1、运种圆盘2、排种器盖3、运种圆盘轴承4、运种圆盘轴5、播种吸盘轴6、播种吸盘轴承7、排种管8、吸种孔9、球状曲面取种机构10、播种吸盘11、橡胶挡风板12、密闭风箱13、通风管14和壳体15组成，其特征在于种箱1下部与排种器盖3固接；通风管14上端与壳体15的顶部固接，通风管14下端与密闭风箱13上端固接；运种圆盘轴5位于种箱1下方，运种圆盘轴5下端经运种圆盘轴承4与排种器盖3活动连接；运种圆盘轴5上端与设有运种凹槽的运种圆盘2中心固接；播种吸盘轴6下端经播种吸盘轴承7与排种器盖3活动连接；播种吸盘轴6上端分别与球状曲面取种机构10和播种吸盘11中心固接；排种管8固接于排种器盖3一侧，且位于播种吸盘11的吸种孔9正下方；吸种孔9的上方置有橡胶挡风板12，橡胶挡风板12一侧与密闭风箱13侧壁固接。

所述的球状曲面取种机构由球状对称曲面取种夹Ⅰ16、球状曲面取种夹Ⅱ17、空心轴Ⅰ18、空心轴Ⅱ19、弹簧Ⅰ20、弹簧Ⅱ21、实心轴Ⅰ22、实心轴Ⅱ23和取种夹限定槽24组成，其中实心轴Ⅰ22一端与取种夹限定槽24外侧固接；空心轴Ⅰ18一端与球状曲面取种夹Ⅰ16固接，空心轴Ⅰ18另一端与弹簧Ⅰ20一端固接,弹簧Ⅰ20另一端与取种夹限定槽24外侧固接；空心轴Ⅰ18和弹簧Ⅰ20均套于空心轴Ⅰ18；实心轴Ⅱ23一端与取种夹限定槽24内侧固接；空心轴Ⅱ19一端与球状曲面取种夹Ⅱ17固接，空心轴Ⅱ19另一端与弹簧Ⅱ21一端固接,弹簧Ⅱ20另一端与取种夹限定槽24内侧固接；空心轴Ⅱ19和弹簧Ⅱ21均套于空心轴Ⅱ19；取种夹限定槽24设于播种吸盘11上。

所述球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17的曲面均为球面，其参数方程为：X²+(Y-3.1)²+Z²=12.25，-3.1≤X≤3.1,0≤Y≤3.1,1.5≤|Z|≤3.5。

所述的吸种孔9为圆锥型孔，其最上端面圆的半径为4.2～4.6mm，最下端面圆的半径为3～3.5mm。

所述的球状曲面取种夹Ⅰ16、球状曲面取种夹Ⅱ17和吸种孔9内壁上贴有泡沫薄膜。

所述的球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17为8～14个。

本发明的工作过程如下：

大豆种子在种箱1内掉落入运种圆盘2的凹槽内，由运种圆盘2运至播种吸盘11下方，密闭风箱13内的风机使播种吸盘11上、下两侧之间产生负压，种子在气流吸力的作用下被吸往吸种孔9处。种子在吸种孔9和球状曲面取种机构10的共同夹持下运送至排种管8处，排种管8正上方的橡胶挡风板12将吸种孔9堵住，使种子不再受到风机所产生的气流吸力作用，掉落入排种管8完成播种作业。

所述球状对称曲面取种机构中球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17、空心轴Ⅰ18和空心轴Ⅱ19、弹簧Ⅰ20和弹簧Ⅱ21受到种子挤压时可沿实心轴Ⅰ22和实心轴Ⅱ23轴线移动，弹簧Ⅰ20和弹簧Ⅱ21对种子施加沿实心轴Ⅰ22和实心轴Ⅱ23轴线方向上的力。

所述吸种孔9和球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17的内壁上都贴有泡沫薄膜，种子与其接触时泡沫薄膜的形状可以改变，使种子表面与吸种孔9、球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17完全接触，能够有效地夹持种子并降低伤种率。当被夹持的种子运动至排种管8上方时，橡胶挡风板12阻止吸种孔9处的气流运动使种子在自身重力及球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17的压力作用下掉落进排种管8，完成排种作业。

本发明的有益效果是球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17夹取种子时，可根据不同种子的不同外形变化，调节球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17之间的间距，能够实现多种形状、大、小种子的排种工作环节中的取种功能；由于吸种孔9的直径小于体积最小的种子的直径，所以吸种孔9会被一颗种子堵住从而使其他种子不再受到气流吸力的作用掉回充种区，保证了播种的单粒率，有别于市场现有排种器均用清种机构与多余种子相接触，进而清除多余种子的作业方式，明显降低了伤种率。本发明在播种过程中不断穴、不伤种，可以按穴距单粒播种，播种均匀、变异小、适用范围广、可持续稳定地高速运转、大大提高播种时的作业速度，为农业播种机械可持续高速度作业提供了新装备。

附图说明

图1为偏置双圆盘夹持气吸式排种器的结构示意图

图2为球状曲面夹持取种机构结构示意图

图3为球状曲面取种夹结构示意图

其中：1.种箱  2.运种圆盘  3.排种器盖  4.运种圆盘轴承  5.运种圆盘轴  6.播种吸盘轴7.播种吸盘轴承  8.排种管  9.吸种孔  10.球状曲面取种机构  11.播种吸盘  12.橡胶挡风板13.密闭风箱  14.通风管  15.壳体  16.球状曲面取种夹Ⅰ  17.球状曲面取种夹Ⅱ  18.空心轴Ⅰ  19.空心轴Ⅱ  20.弹簧Ⅰ  21.弹簧Ⅱ  22.实心轴Ⅰ  23.实心轴Ⅱ  24.取种夹限位槽

具体实施方式

下面结合附图所示实施例进一步说明本发明具体内容：

充种时，种箱1内的种子掉落进运种圆盘2的凹槽内，随运种圆盘2转动至播种吸盘11下方。风机使播种吸盘11上、下两侧产生负压，气流产生运动，凹槽内的种子受到气流运动所产生的吸力作用开始发生位移，向吸种孔9方向运动。因为吸种孔9最下端面为半径3mm的圆，而大豆种子的球形率大于90%且半径均大于3mm，所以率先与吸种孔9接触的种子会将吸种孔9下端堵住，使吸种孔9下端的气体停止流动，其余未与吸种孔9相接触的种子不再受到气流吸力作用而掉落，进而保证一组球状曲面取种夹15和16只夹持一粒种子。此时堵住吸种孔9的种子也不再受到气流吸力作用，但受到负压所产生的压力、自身重力、球状曲面取种夹15和16的压力、离心力和吸种孔9下端面边缘的支撑力的共同作用，其中吸种孔9下端面边缘的支撑力的值并不固定，可以根据其他力的变化而变化，使种子在轴向、径向上受力达到平衡，从而保证被夹持的种子在吸种孔9、球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17夹持下，随播种吸盘11匀速转动，使排种器完成取种作业。为增大气流吸力和负压所产生的压力，通过理论分析和试验优化的手段，吸种孔9设计为上粗下细的吸种孔，其最下端面为半径3mm的圆，最上端面为半径4.32mm的圆，孔长为4mm。为提高球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17对大豆种子的夹持效果，通过对大豆种子的几何形状的分析，得出每组球状曲面取种机构10的球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17的曲面均为一段球体表面，其参数方程为：X²+(Y-3.1)²+Z²=12.25，-3.1≤X≤3.1,0≤Y≤3.1,1.5≤|Z|≤3.5。

种子在球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17的夹持下随播种吸盘11转动到排种管8上方时，位于播种吸盘11上方的橡胶挡风板12会将吸种孔9上端完全挡住，被夹持的种子不再受到负压所产生的压力作用，在自身重力和球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17所施加压力竖直方向的分力共同作用下，掉落进排种管8中，完成排种作业。

该偏置双圆盘夹持气吸式排种器按要求选取国标材料，以严格的制造标准和检测标准来完成播种吸盘11、空心轴Ⅰ18和空心轴Ⅱ19、实心轴Ⅰ22和实心轴Ⅱ23、弹簧Ⅰ20和弹簧Ⅱ21的加工；按普通工艺标准完成种箱1的加工；以高精度注塑的标准完成球状曲面取种夹Ⅰ16和球状曲面取种夹Ⅱ17的加工，将上述零部件按设计标准选择轴承4和7等标准件组装在一起即完成本发明的实施。

Claims (6)

1.一种偏置双圆盘夹持气吸式排种器，由种箱(1)、运种圆盘(2)、排种器盖(3)、运种圆盘轴承(4)、运种圆盘轴(5)、播种吸盘轴(6)、播种吸盘轴承(7)、排种管(8)、吸种孔(9)、球状曲面取种机构(10)、播种吸盘(11)、橡胶挡风板(12)、密闭风箱(13)、通风管(14)和壳体（15）组成，其特征在于种箱(1)下部与排种器盖(3)固接；通风管(14)上端与壳体(15)的顶部固接，通风管(14)下端与密闭风箱(13)上端固接；运种圆盘轴(5)位于种箱(1)下方，运种圆盘轴(5)下端经运种圆盘轴承(4)与排种器盖(3)活动连接；运种圆盘轴(5)上端与设有运种凹槽的运种圆盘(2)中心固接；播种吸盘轴(6)下端经播种吸盘轴承(7)与排种器盖(3)活动连接；播种吸盘轴(6)上端分别与球状曲面取种机构(10)和播种吸盘(11)中心固接；排种管(8)固接于排种器盖(3)一侧，且位于播种吸盘(11)的吸种孔(9)正下方；吸种孔(9)的上方置有橡胶挡风板(12)，橡胶挡风板(12)一侧与密闭风箱(13)侧壁固接。

2.按权利要求1所述的偏置双圆盘夹持气吸式排种器，其特征在于所述的球状曲面取种机构由球状对称曲面取种夹Ⅰ(16)、球状曲面取种夹Ⅱ(17)、空心轴Ⅰ(18)、空心轴Ⅱ(19)、弹簧Ⅰ(20)、弹簧Ⅱ(21)、实心轴Ⅰ(22)、实心轴Ⅱ(23)和取种夹限定槽(24)组成，其中实心轴Ⅰ(22)一端与取种夹限定槽(24)外侧固接；空心轴Ⅰ(18)一端与球状曲面取种夹Ⅰ(16)固接，空心轴Ⅰ(18)另一端与弹簧Ⅰ(20)一端固接,弹簧Ⅰ(20)另一端与取种夹限定槽(24)外侧固接；空心轴Ⅰ(18)和弹簧Ⅰ(20)均套于空心轴Ⅰ(18)；实心轴Ⅱ(23)一端与取种夹限定槽(24)内侧固接；空心轴Ⅱ(19)一端与球状曲面取种夹Ⅱ(17)固接，空心轴Ⅱ(19)另一端与弹簧Ⅱ(21)一端固接,弹簧Ⅱ(21)另一端与取种夹限定槽(24)内侧固接；空心轴Ⅱ(19)和弹簧Ⅱ(21)均套于空心轴Ⅱ(19)；取种夹限定槽(24)设于播种吸盘(11)上。

3.按权利要求1所述的偏置双圆盘夹持气吸式排种器，其特征在于所述的吸种孔(9)为圆锥型孔，其最上端面圆的半径为4.2～4.6mm，最下端面圆的半径为3～3.5mm。

4.按权利要求2所述的偏置双圆盘夹持气吸式排种器，其特征在于所述球状曲面取种夹Ⅰ(16)和球状曲面取种夹Ⅱ(17)的曲面均为球面，其参数方程为：X²+(Y-3.1)²+Z²=12.25，-3.1≤X≤3.1,0≤Y≤3.1,1.5≤|Z|≤3.5。

5.按权利要求1和2所述的偏置双圆盘夹持气吸式排种器，其特征在于所述的球状曲面取种夹Ⅰ(16)、球状曲面取种夹Ⅱ(17)和吸种孔(9)内壁上贴有泡沫薄膜。

6.按权利要求2所述的偏置双圆盘夹持气吸式排种器，其特征在于所述的球状曲面取种夹Ⅰ(16)和球状曲面取种夹Ⅱ(17)各为8～14个。

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