CN105103725B - 一种新型宽苗带智能调控等深播种装置 - Google Patents

一种新型宽苗带智能调控等深播种装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种新型宽苗带智能调控等深播种装置,属于农业机械技术领域,包括镇压轮装置、调节螺栓1、调节螺栓2、播后垄沟刮土整备器、连接板、深施肥等高位宽幅播种开沟器、智能调控系统、平行四杆机构等,可用于小麦、水稻等作物的免耕播种和宽幅播种,解决免耕和宽幅播种的播种深度不一致、出苗相差时间大等问题。深施肥等高位宽幅播种开沟器对旋耕沟底进行整平,形成平整的种床;播后垄沟刮土整备器刮平土壤,覆土均匀,使种子覆土深浅一致;智能调控系统根据压力传感器的信号变化感知地面起伏,控制电动推杆的伸缩,与等深播种系统连接的平行四杆机构进行上下运动,实现与地面的快速精确仿形,达到智能化调控播种深度的目的。

Description

一种新型宽苗带智能调控等深播种装置
技术领域
本发明专利涉及一种在小麦、水稻等多种作物免耕和宽幅播种作业中使用的新型宽苗带智能调控等深播种装置,属于农业机械技术领域。
背景技术
随着国家农业机械化、现代化步伐的加快,免耕及宽幅播种机械得到进一步发展,免耕及宽幅播种技术体系也是未来一段时间内农业上发展的主要机械化播种技术,要实现这些技术快速推广应用,就必须提高该技术的机械化、智能化水平和关键技术环节精细化作业水平,而良好的智能调控系统是智能机械的关键部件之一。从世界农业发展趋势看,就播种作业而言,除了在播种精确性、智能化监控等方面具有很高水平外,在等深播种方面也得到了高度重视,已经实现了玉米等深播种作业。而我国在这方面还没有引起重视,尤其是在小麦播种方面问题较为突出,比如小麦免耕及宽幅播种与普通播种机相比,除了要求播种机械性能完善、质量可靠、具有防堵性能、播种均匀、防止漏种外,对小麦播种深度有严格的要求3-5cm,开沟、覆土均匀、播种深浅一致。当前的免耕播种机和宽幅播种机,其播种系统的仿形效果差,随地表运动的精确性不足、滞后时间长,缺少等深调节装置,使播种、覆土深浅差距较大,很难满足播深一致的要求,严重影响播种作业质量,出苗时间相差大,造成苗黄苗弱、生长发育不良,影响小麦产量。据考查,播深相差在1~7cm,个别10cm,出苗时间相差一般在1~5天不等,有些情况下因为播种过深,还会造成出苗困难,甚至出不了苗的极端现象,这些问题直接影响了作物正常生长发育并直接影响到最终产量,已经成为影响当前机械化播种效果的关键问题,严重阻碍了免耕播种机械的研究与推广,迫切需要解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服以上缺陷,同时对地面快速、精确仿形实现等深播的新型宽苗带智能调控等深播种装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型宽苗带智能调控等深播种装置,包括镇压轮系统,调节螺栓1,调节螺栓2,播后垄沟刮土整备器,连接板,深施肥等高位宽幅播种开沟器,智能调控系统,平行四杆机构等,可用于小麦、水稻等作物的免耕播种和宽幅播种,解决当前两种播种方式的播种深度不一致、出苗时间相差大等问题。智能调控系统由压力传感器、安装板、电动推杆支座、电动推杆、控制柜等组成,整个装置的核心,接受信号,进行数据处理并发出相应的信号,按照镇压轮镇压力和布种器、播后垄沟刮土整备器刮土量反射的分力大小来控制深施肥等高位宽幅播种开沟器的高度位置和播后垄沟刮土整备器的覆土厚度;压力传感器位于连接板上方,与控制柜相连,用来感知压力信号;深施肥等高位宽幅播种开沟器的布种盒底部带有尖角形式的M型种床整备器,用于整平种床;播后垄沟刮土整备器为双剑型刮板两侧对称分布,刮土整备曲面设计的前平后弯空间刮土曲面,保证了覆土深度的一致性和垄沟形状。
工作过程中,深施肥等高位宽幅播种开沟器的种床整备器对旋耕沟底及施肥开沟器开出的沟道进行整平,创造一个平整的种床,种子均匀散落在平整的截面上、等高位播种,播后垄沟刮土整备器的双剑型刮板对土壤产生压力和推力,其作用下土壤发生位移,一部分均匀覆土,一部分向两侧起垄,将播后垄沟底面刮平,实现了等高平面布种和等高土位覆土的等深播种,同时压力传感器实时监测开沟、覆土和镇压的压力信号,当地面发生起伏变化时,压力传感器监测的镇压轮压力和布种盒、播后垄沟刮土整备器刮土量反射的分力发生变化,压力变化信号传输到控制柜,由控制柜对传输值和预设定的压力值进行比较,比较之后发出相应的指令控制电动推杆伸缩,平行四杆机构根据电动推杆的伸缩进而上下运动,从而带动整个装置的上升与下降,最终实现与地面的仿形,通过对压力信号的不断检测来达到快速准确控制播深和镇压强度的要求,大大提高了播种质量。
具备以上结构特点的新型宽苗带智能调控等深播种装置所具有的优点如下:深施肥等高位宽幅播种开沟器能够对旋耕沟底及施肥开沟器开出的沟道进行整平,创造一个平整的种床,种床平整为种子的等高位播种做好充足准备;播后垄沟刮土整备器,设计合理,曲面刮板不仅低翼能够刮平土壤、形成土壤平整的表层,而且两翼起垄,保证了覆土深度的一致性和垄沟形状;智能调控系统为核心,通过压力传感器感知镇压轮镇压力和布种器、播后垄沟刮土整备器刮土量反射的分力大小变化,灵敏度高、实用性强;电动推杆作为执行机构,将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置,通过自身的伸缩,可有效调整播种机构的位置,精准度高;通过平行四杆机构、等深播种覆土系统和智能调控相结合的方式,实现与地面的快速精确仿形,克服了机械仿形的弊端,实现了智能调控下的等深播种;智能调控系统能够调节镇压轮的压力,使镇压轮能够保持在农艺范围内,确保播种深度的一致性。该装置可应用于小麦、水稻等作物的免耕播种和宽种带播种,能同时完成智能调控等深播种与施肥等作业,大大提高了播种质量,为小麦的稳产高产奠定了基础。
附图说明
图1为本新型宽苗带智能调控等深播种装置正视图;
图2为本新型宽苗带智能调控等深播种装置俯视图;
图3为本新型宽苗带智能调控等深播种装置控制系统正视图;
图4为本新型宽苗带智能调控等深播种装置控制系统俯视图;
图5为深施肥等高位宽幅播种开沟器结构图;
图6为播后垄沟刮土整备器结构图;
图7为本新型宽苗带智能调控等深播种装置施肥、播种与覆土剖面示意图。
具体实施方案
下面结合附图对本发明的实施例进行描述:
图1中所示:1.镇压轮系统,2.调节螺栓1,3.调节螺栓2,4.播后垄沟刮土整备器,5.连接板,6.深施肥等高位宽幅播种开沟器,7.智能调控系统,8.平行四杆机构;
图3中所示:9.压力传感器,10.安装板,11.电动推杆支座,12.电动推杆,13.控制柜。
深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)与播后垄沟刮土整备器(4)连接在一起,通过智能调控系统(7)调节,平行四杆结构(8)进行上下运动,以平行四杆水平位置为标准,上下调整范围-70mm~70mm,对地面进行仿形。
深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)与播后垄沟刮土整备器(4)配合安装,位置相对固定,达到等高位播种与覆土深浅一致,通过调整螺栓2(3)对两者位置关系进行调整,播种深度0~100mm,施肥深度0~140mm,能够满足不同土壤条件下的播种深度与覆土深度。
压力传感器(9)对开沟、覆土和镇压压力的感知,智能调控系统(7)作为装置的核心发出指令来控制电动推杆(12)伸缩完成对等深播种控制,实现高精度,迅速准确的对地面仿形。
智能调控系统(7)中的控制柜可以是PLC、单片机等智能终端,通过智能终端可以调控镇压轮的镇压力,镇压力大小可以在0~1500N调节,镇压力可以控制在农艺要求的范围之内300N~800N。
由旋耕机配套作业的机具作业中,深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)对旋耕刀挖出和部分抛起后落下的土壤上面进行种床整备,并按照农艺要求布好种子,播种之后形状如图7所示,再由随后落下的土壤将种子覆盖,后面的播后垄沟刮土整备器(2)将土表刮平,再由镇压轮(1)压实地表。种子四周均为疏松的土壤,形成能够营造种子发芽和根系的疏松种床,因此提高了播种质量。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种新型宽苗带智能调控等深播种装置,包括镇压轮系统(1),调节螺栓一(2),调节螺栓二(3),播后垄沟刮土整备器(4),连接板(5),深施肥等高位宽幅播种开沟器(6),智能调控系统(7),平行四杆机构(8),用于小麦或水稻的免耕播种和宽幅播种,解决当前两种播种方式的播种深度不一致、出苗时间相差大问题;智能调控系统(7)由压力传感器(9)、安装板(10)、电动推杆支座(11)、电动推杆(12)、控制柜(13)组成,整个装置的核心,接受信号,进行数据处理并发出相应的信号,按照镇压轮镇压力和深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)的布种器、播后垄沟刮土整备器刮土量反射的分力大小来控制深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)的高度位置和播后垄沟刮土整备器(4)的覆土厚度;压力传感器(9)位于连接板(5)上方,与控制柜(13)相连,用来感知压力信号;深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)的布种器底部带有尖角形式的M型种床整备器,用于整平种床;播后垄沟刮土整备器(4)为双剑型刮板两侧对称分布,刮土整备曲面设计的前平后弯空间刮土曲面,保证了覆土深度的一致性和垄沟形状;工作过程中,深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)的种床整备器对旋耕沟底及施肥开沟器开出的沟道进行整平,创造一个平整的种床,种子均匀散落在平整的截面上、等高位播种,播后垄沟刮土整备器(4)的双剑型刮板对土壤产生压力和推力,其作用下土壤发生位移,一部分均匀覆土,一部分向两侧起垄,将播后垄沟底面刮平,实现了等高平面布种和等高土位覆土的等深播种,同时压力传感器(9)实时监测开沟、覆土和镇压的压力信号,当地面发生起伏变化时,压力传感器监测的镇压轮压力和深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)的布种器、播后垄沟刮土整备器刮土量反射的分力发生变化,压力变化信号传输到控制柜(13),由控制柜(13)对传输值和预设定的压力值进行比较,比较之后发出相应的指令控制电动推杆(12)伸缩,平行四杆机构(8)根据电动推杆(12)的伸缩进而上下运动,从而带动整个装置的上升与下降,最终实现与地面的仿形,通过对压力信号的不断检测来达到快速准确控制播深和镇压强度的要求,大大提高了播种质量。
2.如权利要求1所述的一种新型宽苗带智能调控等深播种装置,其特征是:深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)与播后垄沟刮土整备器(4)连接在一起,通过智能调控系统(7)调节,平行四杆结构(8)进行上下运动,以平行四杆水平位置为标准,上下调整范围-70mm~70mm,对地面进行仿形。
3.如权利要求1所述的一种新型宽苗带智能调控等深播种装置,其特征是:深施肥等高位宽幅播种开沟器(6)与播后垄沟刮土整备器(4)配合安装,位置相对固定,达到等高位播种与覆土深浅一致,通过调节螺栓二(3)对两者位置关系进行调整,播种深度0~100mm,施肥深度0~140mm,能够满足不同土壤条件下的播种深度与覆土深度。
4.如权利要求1所述的一种新型宽苗带智能调控等深播种装置,其特征是:压力传感器(9)对开沟、覆土和镇压压力的感知,智能调控系统(7)作为装置的核心发出指令来控制电动推杆(12)伸缩完成对等深播种控制,实现高精度,迅速准确的对地面仿形。
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