CN105393684A - 种子防弹跳装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种种子防弹跳装置，是由凸轮轴机构、筑沟机构、镇压机构、排种管和支撑板组成，筑沟机构和镇压机构分别固定设置在凸轮轴机构和支撑板上，排种管固定设置在支撑板上；通过播前筑沟和播后即时镇压，从而实现对种子的弹跳和滚动现象的控制，筑沟机构中筑沟楔的使用，能有利于开沟器开沟之后沟型的保持，从而有利于种子排出后稳定的落于种床，镇压机构中镇压踏板的底压板设计有凹槽，能更加有利于防止种子的弹跳和滚动，筑沟机构和镇压机构的滑杆轴向均布有通孔，结合圆柱压缩弹簧的使用，能调节筑沟和镇压的强度，提高了播种质量和农作物产量，减少播种的劳动强度，可大范围推广。

Description

种子防弹跳装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种种子防弹跳装置。

背景技术

播种是农业生产作业中的重要环节，播种的质量与排种器有着至关重要的联系。研究者们对排种器的研究已经非常成熟，播种质量理应越来越高，然而在实际播种过程中，播种质量却往往难以达到预期的要求。研究者们发现种子离开排种器落入种床的瞬间，种子与种床土壤相碰撞，会产生一定程度的弹跳和滚动现象，随后种床边上的土壤回落及覆土过程中，种子会随覆盖后的土流一起运动，再次导致种子在种床上的深度产生差异，这个过程会使种子在种床上分布不均匀及播深不一致，从而导致播种质量下降，最终影响农作物产量。

在播种过程中防止种子弹跳和滚动的机构研究方面，国内外均有专利报道。目前，专利成果主要集中在播前开沟筑沟和播后苗带镇压两个方面。

在播前开沟筑沟方面：

1、中国专利，申请号为201410729942.3，公开日为2015-03-25发明名称为“一种提高单粒播种机播种精度的装置”：创造描述了一种提高单粒播种机播种精度的装置，其在单粒排种器下面设置一导种盘，导种盘圆曲面上匀布有径向盲孔，盲孔的孔间距等于株距，导种盘外面有壳，壳与导种盘圆曲面之间的间隙不大于1mm，壳的顶部和底部各有一口，顶口与单粒排种器排种口衔接，底口即落种口，在耧腿开沟器后两侧挡板之间，落种口与开沟器最低点的垂直高度在30-50mm之间。播种沟截面为平底“v”形，底面宽度与种子平均直径相当。从排种器排出的种子经导种盘壳的顶口落入导种盘上的盲孔里，随导种盘转到下部被向后切向抛出。实现种子在落种口零初速度下落，且落种口位置低、播种沟也限制了种子弹跳翻滚，因此提高了播种精度。

2、中国专利，申请号为201510234873.3，公开日为2015-09-09，发明名称为“一种黄豆播种用压坑杆”：创造描述了一种黄豆播种用压坑杆，包括压杆，压杆为杆状结构，压杆的下端设有压头，压头的底面为圆面，压杆的上端设有凹槽，压杆套装有护筒，压杆的上端设有压环，压环与护筒之间设有抗压弹簧，抗压弹簧套装在压杆的外周面。该发明可以将该压坑杆放置在田地上，用力向下压，使田地压出用于可以播种黄豆的坑，从而方便了黄豆的播种，操作简单，非常实用。

在播后苗带镇压方面：

1、中国专利，申请号为201510296582.7，公开日为2015-06-02，发明名称为“种沟碎土镇压器”：创造描述了一种种沟碎土镇压器，其中螺栓Ⅲ中部与碎土镇压臂二通孔活动连接；螺栓Ⅲ两端与连接架二通孔固接；平列双扭弹簧二簧圈与螺栓Ⅲ中部活动连接，平列双扭弹簧的中间扭臂由碎土镇压臂的凹槽限位，平列双扭弹簧二侧扭臂分别由连接架二槽限位；二螺栓两端分别与平板和连接架固接；碎土镇压臂上轮廓由圆弧AH、圆弧GH组成；碎土镇压臂底面的轮廓由AB直线、BF曲线和FG圆弧组成，BF曲线为对数螺线的一部分，碎土镇压臂设有铰接区、过渡区、碎土区、镇压区，碎土区底部设有碎土齿；该发明的触土部件不粘土、耐磨、使用寿命长，可提高作业效果和稳定性。

由此可见，在播前开沟筑沟和播后苗带镇压单个方面的专利研究对防止种子的弹跳和滚动均有一定的效果。上文专利所提到的一种提高单粒播种机播种精度的装置的特点是添加一个导种盘运送种子，从缩短导种高度来减少种子落入种床时的弹跳和滚动，然而导种盘结构的设计，增加了机构结构的复杂性，很难实现排种盘和导种盘的完美对接；所提到的一种黄豆播种用压坑杆能在播种前有效的给种子下落提供一个良好的种床环境，但由于需要手工操作，劳动强度大，难以大范围推广；所提到的一种种沟碎土镇压器只能对种子落入种床后能有一个良好的种床稳定性，由于其在种子落入种床前不能给予一个良好的种床环境，所以难以实现对种子的弹跳和滚动的控制。

发明内容

本发明的目的是要解决上述现有播种装置难以实现对种子的弹跳和滚动进行合理的控制，播种质量难以达到预期的要求，播种质量下降，影响农作物产量，手工操作劳动强度大，难以大范围推广等问题，而提供一种种子防弹跳装置。

本发明是由凸轮轴机构、筑沟机构、镇压机构、排种管和支撑板组成，筑沟机构和镇压机构分别固定设置在凸轮轴机构和支撑板上，排种管固定设置在支撑板上；

凸轮轴机构包括凸轮轴、筑沟凸轮、镇压凸轮、链轮和平键，筑沟凸轮、镇压凸轮和链轮分别固定设置在凸轮轴上，平键固定设置在凸轮轴与链轮之间，筑沟凸轮和镇压凸轮为盘形凸轮，筑沟凸轮凸角和镇压凸轮凸角对置180°设置在凸轮轴上；

筑沟机构包括第一滚轮、第一圆柱销、第一滑杆、第一开口销、第一平垫、第一圆柱压缩弹簧、第二平垫、第二轴承滑轨和筑沟楔，第一滑杆上具有数个第一通孔，第一滚轮通过第一圆柱销固定设置在第一滑杆上端，第一开口销固定设置在第一通孔上，第一平垫、第一圆柱压缩弹簧、第二平垫和第二轴承滑轨依次设置在第一滑杆上，第一平垫设置在第一开口销下方，第二轴承滑轨设置在支撑板上，筑沟楔固定设置在第一滑杆下端，筑沟楔具有后端面、顶面、侧触土面和前触土面；

镇压机构包括第二滚轮、第二圆柱销、第二滑杆、第二开口销、第三平垫、第二圆柱压缩弹簧、第四平垫、第二轴承滑轨和镇压踏板，第二滑杆上具有数个第二通孔，第二滚轮通过第二圆柱销固定设置在第二滑杆上端，第二开口销固定设置在第二通孔上，第三平垫、第二圆柱压缩弹簧36、第四平垫和第二轴承滑轨依次设置在第二滑杆上，第三平垫设置在第二开口销下方，第二轴承滑轨设置在支撑板上，镇压踏板固定设置在第二滑杆下端，镇压踏板具有连接板、缓冲板、底压板，连接板、缓冲板和底压板393依次固定设置，缓冲板为硅胶材料，底压板为尼龙材料。

本发明的工作原理和过程：

第一滑杆和第二滑杆的的运动形式为降-升-停型，运动规律为等速运动规律，推程段运动方程：

$\left\{\begin{array}{c}s=\frac{h}{{\mathrm{\δ}}_0}\mathrm{\δ}\\ \frac{d_s}{d_{\mathrm{\δ}}}=\frac{h}{{\mathrm{\δ}}_0}\\ \frac{{d^2}_s}{{\mathrm{d\δ}}^2}=0\end{array}\right.,(0\≤\mathrm{\δ}\≤{\mathrm{\δ}}_0).$

回程段运动方程：

$\left\{\begin{array}{c}s=\frac{h}{{{\mathrm{\δ}}_0}^{\′}}\mathrm{\δ}\\ \frac{d_s}{d_{\mathrm{\δ}}}=\frac{h}{{{\mathrm{\δ}}_0}^{\′}}\\ \frac{{d^2}_s}{{\mathrm{d\δ}}^2}=0\end{array}\right.,(0\≤\mathrm{\δ}\≤{{\mathrm{\δ}}^{,}}_0).$

s为从动件滑杆的位移，h为最大位移，δ₀为推程运动角，δ₀’为回程运动角；对于筑沟机构，最大位移h1为5～10cm，推程运动角δ₀₁为45～90°，回程运动角δ₀₁’为45～90°；对于镇压机构，最大位移h2为5～10cm，推程运动角δ₀₂为45～90°，回程运动角δ₀₂’为45～90°；

侧触土面的轮廓曲线op是由参数方程y＝8.3×10^-2x³+3.5×10^-2x²+0.95x-1.77×10^-14，在x取值范围为0-20mm内放大10～15倍得到的曲线段；前触土面的轮廓曲线mn是由参数方程y＝0.125x³-0.196x²+1.678x-1.212，在x取值范围为0-40mm内放大5～10倍得到的曲线段；

底压板的横截面轮廓曲线fg是由参数方程y＝2.18x³，在x取值范围为0-20mm内得到的曲线段；底压板的纵截面轮廓曲线hk是由直径为R1和R2的圆弧相切连接而成，R1为1～2mm，R2为5～10mm；

工作时，链轮旋转带动凸轮轴为本发明提供机械动力，凸轮轴旋转带动筑沟凸轮和镇压凸轮转动，通过筑沟凸轮带动第一滑杆上下直动进行筑沟工作，通过第一圆柱压缩弹簧的作用下往上复位，镇压凸轮带动第二滑杆上下直动进行镇压工作，通过第二圆柱压缩弹簧的作用下往上复位，筑沟凸轮凸角和镇压凸轮凸角对置180°设置在凸轮轴上，保证筑沟工作和镇压工作有一个时间差，在筑沟之后种子从导种管中落入种床的沟里，种子落入沟里的一瞬间镇压机构的镇压踏板也正好运动到种沟位置，从而能保证镇压到种子，防止种子的弹跳和滚动。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，操作方便，采用筑沟机构和镇压机构联合工作，通过播前筑沟和播后即时镇压，从而实现对种子的弹跳和滚动现象的控制，筑沟机构中筑沟楔的使用，能有利于开沟器开沟之后沟型的保持，从而有利于种子排出后稳定的落于种床，镇压机构中镇压踏板的底压板设计有凹槽，能更加有利于防止种子的弹跳和滚动，筑沟机构和镇压机构的滑杆轴向均布有通孔，结合圆柱压缩弹簧的使用，能调节筑沟和镇压的强度，提高了播种质量和农作物产量，减少播种的劳动强度，可大范围推广。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明凸轮轴机构的立体示意图。

图3是本发明筑沟机构的立体示意图。

图4是本发明筑沟楔的立体示意图。

图5是本发明筑沟楔的左视图。

图6是本发明筑沟楔的剖视图。

图7是本发明镇压机构的立体示意图。

图8是本发明镇压踏板的立体示意图。

图9是本发明镇压踏板的剖视图。

图10是本发明镇压踏板的左视图。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4、图7和图8所示，本发明是由凸轮轴机构1、筑沟机构2、镇压机构3、排种管4和支撑板5组成，筑沟机构2和镇压机构3分别固定设置在凸轮轴机构1和支撑板5上，排种管4固定设置在支撑板5上；

凸轮轴机构1包括凸轮轴11、筑沟凸轮12、镇压凸轮13、链轮14和平键15，筑沟凸轮12、镇压凸轮13和链轮14分别固定设置在凸轮轴11上，平键15固定设置在凸轮轴11与链轮14之间，筑沟凸轮12和镇压凸轮13为盘形凸轮，筑沟凸轮12凸角和镇压凸轮13凸角对置180°设置在凸轮轴11上；

筑沟机构2包括第一滚轮21、第一圆柱销22、第一滑杆23、第一开口销24、第一平垫25、第一圆柱压缩弹簧26、第二平垫27、第二轴承滑轨28和筑沟楔29，第一滑杆23上具有数个第一通孔231，第一滚轮21通过第一圆柱销22固定设置在第一滑杆23上端，第一开口销24固定设置在第一通孔231上，第一平垫25、第一圆柱压缩弹簧26、第二平垫27和第二轴承滑轨28依次设置在第一滑杆23上，第一平垫25设置在第一开口销24下方，第二轴承滑轨28设置在支撑板5上，筑沟楔29固定设置在第一滑杆23下端，筑沟楔29具有后端面291、顶面292、侧触土面293和前触土面294；

镇压机构3包括第二滚轮31、第二圆柱销32、第二滑杆33、第二开口销34、第三平垫35、第二圆柱压缩弹簧36、第四平垫37、第二轴承滑轨38和镇压踏板39，第二滑杆33上具有数个第二通孔331，第二滚轮31通过第二圆柱销32固定设置在第二滑杆33上端，第二开口销34固定设置在第二通孔331上，第三平垫35、第二圆柱压缩弹簧36、第四平垫37和第二轴承滑轨38依次设置在第二滑杆33上，第三平垫35设置在第二开口销34下方，第二轴承滑轨38设置在支撑板5上，镇压踏板39固定设置在第二滑杆33下端，镇压踏板39具有连接板391、缓冲板392、底压板393，连接板391、缓冲板392和底压板393依次固定设置，缓冲板392为硅胶材料，底压板393为尼龙材料。

本发明的工作原理和过程：

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，第一滑杆23和第二滑杆33的的运动形式为降-升-停型，运动规律为等速运动规律，推程段运动方程：

$\left\{\begin{array}{c}s=\frac{h}{{\mathrm{\δ}}_0}\mathrm{\δ}\\ \frac{d_s}{d_{\mathrm{\δ}}}=\frac{h}{{\mathrm{\δ}}_0}\\ \frac{{d^2}_s}{{\mathrm{d\δ}}^2}=0\end{array}\right.,(0\≤\mathrm{\δ}\≤{\mathrm{\δ}}_0).$

回程段运动方程：

$\left\{\begin{array}{c}s=\frac{h}{{{\mathrm{\δ}}_0}^{\′}}\mathrm{\δ}\\ \frac{d_s}{d_{\mathrm{\δ}}}=\frac{h}{{{\mathrm{\δ}}_0}^{\′}}\\ \frac{{d^2}_s}{{\mathrm{d\δ}}^2}=0\end{array}\right.,(0\≤\mathrm{\δ}\≤{{\mathrm{\δ}}^{,}}_0).$

s为从动件滑杆的位移，h为最大位移，δ₀为推程运动角，δ₀’为回程运动角；对于筑沟机构2，最大位移h1为5～10cm，推程运动角δ₀₁为45～90°，回程运动角δ₀₁’为45～90°；对于镇压机构3，最大位移h2为5～10cm，推程运动角δ₀₂为45～90°，回程运动角δ₀₂’为45～90°；

侧触土面293的轮廓曲线op是由参数方程y＝8.3×10^-2x³+3.5×10^-2x²+0.95x-1.77×10^-14，在x取值范围为0-20mm内放大10～15倍得到的曲线段；前触土面294的轮廓曲线mn是由参数方程y＝0.125x³-0.196x²+1.678x-1.212，在x取值范围为0-40mm内放大5～10倍得到的曲线段；

底压板393的横截面轮廓曲线fg是由参数方程y＝2.18x³，在x取值范围为0-20mm内得到的曲线段；底压板393的纵截面轮廓曲线hk是由直径为R1和R2的圆弧相切连接而成，R1为1～2mm，R2为5～10mm；

工作时，链轮14旋转带动凸轮轴11为本发明提供机械动力，凸轮轴11旋转带动筑沟凸轮12和镇压凸轮13转动，通过筑沟凸轮12带动第一滑杆23上下直动进行筑沟工作，通过第一圆柱压缩弹簧26的作用下往上复位，镇压凸轮12带动第二滑杆33上下直动进行镇压工作，通过第二圆柱压缩弹簧36的作用下往上复位，筑沟凸轮12凸角和镇压凸轮13凸角对置180°设置在凸轮轴11上，保证筑沟工作和镇压工作有一个时间差，在筑沟之后种子从导种管4中落入种床的沟里，种子落入沟里的一瞬间镇压机构3的镇压踏板39也正好运动到种沟位置，从而能保证镇压到种子，防止种子的弹跳和滚动。

Claims (5)

1.一种种子防弹跳装置，其特征在于：是由凸轮轴机构(1)、筑沟机构(2)、镇压机构(3)、排种管(4)和支撑板(5)组成，筑沟机构(2)和镇压机构(3)分别固定设置在凸轮轴机构(1)和支撑板(5)上，排种管(4)固定设置在支撑板(5)上；

凸轮轴机构(1)包括凸轮轴(11)、筑沟凸轮(12)、镇压凸轮(13)、链轮(14)和平键(15)，筑沟凸轮(12)、镇压凸轮(13)和链轮(14)分别固定设置在凸轮轴(11)上，平键(15)固定设置在凸轮轴(11)与链轮(14)之间；

筑沟机构(2)包括第一滚轮(21)、第一圆柱销(22)、第一滑杆(23)、第一开口销(24)、第一平垫(25)、第一圆柱压缩弹簧(26)、第二平垫(27)、第二轴承滑轨(28)和筑沟楔(29)，第一滑杆(23)上具有数个第一通孔(231)，第一滚轮(21)通过第一圆柱销(22)固定设置在第一滑杆(23)上端，第一开口销(24)固定设置在第一通孔(231)上，第一平垫(25)、第一圆柱压缩弹簧(26)、第二平垫(27)和第二轴承滑轨(28)依次设置在第一滑杆(23)上，第一平垫(25)设置在第一开口销(24)下方，第二轴承滑轨(28)设置在支撑板(5)上，筑沟楔(29)固定设置在第一滑杆(23)下端；

镇压机构(3)包括第二滚轮(31)、第二圆柱销(32)、第二滑杆(33)、第二开口销(34)、第三平垫(35)、第二圆柱压缩弹簧(36)、第四平垫(37)、第二轴承滑轨(38)和镇压踏板(39)，第二滑杆(33)上具有数个第二通孔(331)，第二滚轮(31)通过第二圆柱销(32)固定设置在第二滑杆(33)上端，第二开口销(34)固定设置在第二通孔(331)上，第三平垫(35)、第二圆柱压缩弹簧(36)、第四平垫(37)和第二轴承滑轨(38)依次设置在第二滑杆(33)上，第三平垫(35)设置在第二开口销(34)下方，第二轴承滑轨(38)设置在支撑板(5)上，镇压踏板(39)固定设置在第二滑杆(33)下端。

2.根据权利要求1所述的一种种子防弹跳装置，其特征在于：所述筑沟凸轮(12)和镇压凸轮(13)为盘形凸轮，筑沟凸轮(12)凸角和镇压凸轮(13)凸角对置180°设置在凸轮轴(11)上。

3.根据权利要求1所述的一种种子防弹跳装置，其特征在于：所述筑沟楔(29)具有后端面(291)、顶面(292)、侧触土面(293)和前触土面(294)。

4.根据权利要求1所述的一种种子防弹跳装置，其特征在于：所述镇压踏板(39)具有连接板(391)、缓冲板(392)、底压板(393)，连接板(391)、缓冲板(392)和底压板(393)依次固定设置。

5.根据权利要求4所述的一种种子防弹跳装置，其特征在于：所述缓冲板(392)为硅胶材料，底压板(393)为尼龙材料。