CN107750780A - 一种履带式花生地膜破膜引苗机及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种履带式花生地膜破膜引苗机及其工作方法，属于农用设备技术领域，装置包括行走部分和破膜引苗执行装置；行走部分驱动整个装置行驶，破膜引苗执行装置通过液压伸缩缸的伸缩将尖端伸近地膜，通过带有夹角的连杆使尖端所连的摆臂可啮合或张开，从而完成地膜刺破和划开，中央处理器提供集成控制。本发明能够精准确定需要破膜的幼苗位置处，通过一个中央处理器可控制多个破膜引苗执行装置独立作业，破膜效率高，对幼苗的伤害小，破裂面积破膜程度可控，可以适应石地、凹凸丘陵等不同地形的要求，推广价值高。
Description
技术领域
本发明涉及一种履带式花生地膜破膜引苗机及其工作方法，属于农用设备技术领域。
背景技术
花生是重要的粮食作物，全国各地均有广泛种植，主要分布于辽宁、山东、河北、河南、等省(区)。在花生的种植上覆膜花生占了很大的比例。覆膜花生在花生出苗后要及时破膜引导花生出苗，以免造成“烧苗”现象。目前为止，人们还是依靠人工手动破膜引苗的方式，这种方式工作效率低，极大的浪费了人力物力。
中国专利文件申请号为201420772689.5和申请号为201620650703.3的专利文件分别公布了一种地膜破膜器，这两种地膜破膜器都需要人工操作，操作者需要目测幼苗的位置，然后将破膜器置于幼苗上方，再操作破膜器工作完成破膜工作，这不仅没有减轻人们的劳动强度，在一定的程度上由于装置的负重还加重了劳动强度；申请号为201720020232.2的专利文件公布了一种高效地膜破膜装置，此装置是由锯齿状割刃切割地膜完成破膜任务，但是此装置完成一次破膜任务需要分前后左右四次切割，效率低，并且地膜在覆盖到地面上特别是在幼苗将地膜顶起之后地膜不是紧贴地面的，由此会导致割刃无处借力，不能实现高效破膜的任务；申请号为201210329528.4和申请号为201210329583.3的专利文件分别公布了一种地膜破压器，此两者都是利用中空的圆柱刀切割地膜，不能掌握幼苗的大小对破膜的影响，当幼苗大于圆柱切膜刀的直径时容易伤到幼苗，并且都离不开人的操作不能实现自动化，没有起到解放劳动力的目的，而后者仅是在前者的基础上加装了一个圆锥罩，并无其他改变。
现有的一些装置都需要人工操作不能完全解放人的劳动。所以，急需有一款可以代替人工高效作业的机器。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种履带式花生地膜破膜引苗机。
本发明还提供上述装置的工作方法。
本发明的技术方案如下：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，包括行走部分和破膜引苗执行装置；
行走部分包括车架，车架上设有液压马达，车架两端设有履带轮，液压马达为履带轮提供驱动力；车架下方设有至少一个破膜引苗执行装置；
破膜引苗执行装置包括旋转平台，旋转平台设于车架下方，旋转平台下侧设有第一液压伸缩缸，第一液压伸缩缸一端连接设有平衡架，平衡架下方竖向对称设有两个摆臂，摆臂一端与平衡架销轴连接，摆臂另一端设有尖端；平衡架下方还设有第三液压伸缩缸，第三液压伸缩缸一端与平衡架连接，第三液压伸缩缸另一端连接设有连杆，连杆包括竖向对称的两个导向杆，导向杆上均开设有导向轨，两个摆臂上均设有导向销，导向销位于导向轨中；
车架上设有中央处理器，中央处理器与液压马达、第一液压伸缩缸、第三液压伸缩缸连接。中央处理器提供集成控制。
由于不同地区地形差异较大，而履带轮可以适应石地、凹凸丘陵等不同地形的要求。
根据本发明优选的，破膜引苗执行装置的数量为两个，并排设于车架底部。
根据本发明优选的，尖端与摆臂销轴连接。便于更换、维护尖端。
根据本发明优选的，连杆的竖向对称线与两个摆臂的竖向对称线之间的连线平行于履带式花生地膜破膜引苗机的行驶方向。即在行驶方向上来看连杆和两个摆臂具有相同的竖向对称线。
根据本发明优选的，两个导向杆之间的夹角小于180°。两个导向杆之间存在小于水平180°的夹角，即能实现破膜执行操作。
进一步优选的，连杆与第三液压伸缩缸螺栓连接。二者活动连接，通过更换不同夹角的连杆实现不同破膜面积的操作。
根据本发明优选的，每个破膜引苗执行装置与车架相连处均并排设有一个颜色传感器，颜色传感器与中央处理器相连。颜色传感器主要用来检测花生苗的位置，提前将花生在苗期的叶片颜色输入到颜色传感器当中，在装置前进过程中颜色传感器时时工作，当检测到有花生苗时将检测结果传输到中央处理器进行分析，中央处理器根据分析结果控制破膜引苗执行装置动作，在花生苗的外侧将地膜切出一道裂缝使花生苗可以顺利出苗。
根据本发明优选的，车架上方设有太阳能发电部分，太阳能发电部分包括相连的太阳能电池板和太阳能发电组件，太阳能电池板通过太阳能电池板支撑架支撑于车架上方。花生为室外种植，该机构主要在露天工作，加装太阳能电池板可以充分利用太阳光能，减少能源消耗，绿色环保。
根据本发明优选的，车架下方还设有土壤湿度传感器，土壤湿度传感器与中央处理器相连。为了更好的管理花生在苗期的生长，检测收集花生在苗期的土壤湿度，确定当前土壤湿度是否适合花生生长对花生的长期管理十分重要，所以在车架上安装有土壤湿度传感器。
进一步优选的，车架下方中间位置设有旋转平台，旋转平台上设有第二液压伸缩缸，第二液压伸缩缸与土壤湿度传感器连接，第二液压伸缩缸与中央处理器相连。每隔一定的距离控制第二伸缩油缸动作驱动土壤湿度传感器检测土壤湿度，中央处理器收集并分析数据以确定当前土壤湿度是否合适，以确定是否需要对花生进行灌溉。
一种利用上述履带式花生地膜破膜引苗机的工作方法，包括步骤如下：
液压马达驱动车架行驶，当破膜引苗执行装置行驶到花生苗上方时，中央处理器控制第三液压伸缩缸控制连杆向下移动，连杆的导向杆上设有导向轨，导向销在导向轨运动的过程中带动摆臂运动，当导向销运动到导向轨的最上端时两个摆臂处于啮合位置，此时中央处理器控制第一液压伸缩缸向下伸出、摆臂尖端刺破地膜，第三液压伸缩缸控制连杆向上移动，随着导向销在导向轨中反向运动，摆臂缓慢张开，随着摆臂的张开尖端把地膜裂口扩大，摆臂张开的大小程度可以确定切出的裂口的大小，完成一次破膜操作。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的技术方案能够精准确定需要破膜的幼苗位置处，通过一个中央处理器可控制多个破膜引苗执行装置独立作业，破膜效率高，对幼苗的伤害小，破裂面积破膜程度可控，可以适应石地、凹凸丘陵等不同地形的要求，推广价值高。
2、利用本发明的技术方案提供的破膜引苗机，可以根据花生纵向穴距设定小车每次前进的距离，这样小车可以近距离的停在花生苗的附近，使破膜引苗执行机构小范围内动作即可完成指定操作，在破膜引苗执行装置工作范围内，不论花生苗相对尖端远近高低，都可以操控三个油缸按顺序要求进行工作，大大减轻人们的劳动强度，极大地提高工作效率。
附图说明
图1为本发明履带式花生地膜破膜引苗机结构示意简图；
图2为本发明履带式花生地膜破膜引苗机前视立体结构示意图；
图3为本发明履带式花生地膜破膜引苗机主视结构示意图；
图4为本发明土壤湿度传感器结构连接示意图；
图5为本发明破膜引苗执行装置部分结构示意图；
其中：1、履带轮，2、车架，3、太阳能电池板，4、太阳能电池板支撑架，5、太阳能发电组件，6、中央处理器，7、液压马达，8、旋转平台，9、第一液压伸缩缸，10、破膜引苗执行装置，101、平衡架，102、第三液压伸缩缸，103、油缸座，104、摆臂，105、连杆，106、尖端，107、导向销，108、导向轨，109、销轴，110、导向杆，11、颜色传感器，12、第二液压伸缩缸，13、土壤湿度传感器。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
如图1-5所示。
实施例1：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，包括行走部分和破膜引苗执行装置；
行走部分包括车架2，车架2上设有液压马达7，车架两端设有履带轮1，液压马达7为履带轮1提供驱动力；车架2下方设有一个破膜引苗执行装置10；
破膜引苗执行装置10包括旋转平台8，旋转平台8设于车架2下方，旋转平台下侧设有第一液压伸缩缸9，第一液压伸缩缸9一端通过油缸座103连接设有平衡架101，平衡架101下方竖向对称设有两个摆臂104，摆臂104一端与平衡架101销轴连接，摆臂104另一端设有尖端106；平衡架101下方还设有第三液压伸缩缸102，第三液压伸缩缸102一端与平衡架101连接，第三液压伸缩缸102另一端连接设有连杆105，连杆105包括竖向对称的两个导向杆110，导向杆110上均开设有导向轨108，两个摆臂104上均设有导向销107，导向销107位于导向轨108中；两个导向杆110之间的夹角小于180°，两个导向杆之间存在小于水平180°的夹角，即能实现破膜执行操作。
车架2上设有中央处理器6，中央处理器6与液压马达7、第一液压伸缩缸9、第三液压伸缩缸102连接。中央处理器提供集成控制。
由于不同地区地形差异较大，而履带轮可以适应石地、凹凸丘陵等不同地形的要求。
实施例2：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例1所述，所不同的是，破膜引苗执行装置的数量为两个，并排设于车架底部，两个破膜引苗执行装置分别独立与中央处理器连接。
实施例3：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例1所述，所不同的是，尖端与摆臂通过销轴109连接，便于更换、维护尖端。
实施例4：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例1所述，所不同的是，连杆的竖向对称线与两个摆臂的竖向对称线之间的连线平行于履带式花生地膜破膜引苗机的行驶方向。即在行驶方向上来看连杆和两个摆臂具有相同的竖向对称线，如图3中的装置正向为行驶方向，连杆的竖向对称线与两个摆臂的竖向对称线从视觉上重合。
实施例5：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例1所述，所不同的是，连杆105与第三液压伸缩缸102螺栓连接。二者活动连接，通过更换不同夹角的连杆实现不同破膜面积的操作。
实施例6：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例2所述，所不同的是，每个破膜引苗执行装置与车架相连处均并排设有一个颜色传感器11，颜色传感器11与中央处理器6相连。颜色传感器主要用来检测花生苗的位置，提前将花生在苗期的叶片颜色输入到颜色传感器当中，在装置前进过程中颜色传感器时时工作，当检测到有花生苗时将检测结果传输到中央处理器进行分析，中央处理器根据分析结果控制破膜引苗执行装置动作，在花生苗的外侧将地膜切出一道裂缝使花生苗可以顺利出苗。
实施例7：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例1所述，所不同的是，车架上方设有太阳能发电部分，太阳能发电部分包括相连的太阳能电池板3和太阳能发电组件5，太阳能电池板3通过太阳能电池板支撑架4支撑于车架2上方。花生为室外种植，该机构主要在露天工作，加装太阳能电池板可以充分利用太阳光能，减少能源消耗，绿色环保。
实施例8：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例6所述，所不同的是，车架下方还设有土壤湿度传感器13，土壤湿度传感器13与中央处理器6相连。为了更好的管理花生在苗期的生长，检测收集花生在苗期的土壤湿度，确定当前土壤湿度是否适合花生生长对花生的长期管理十分重要，所以在车架上安装有土壤湿度传感器。
实施例9：
一种履带式花生地膜破膜引苗机，其结构如实施例8所述，所不同的是，车架下方中间位置设有旋转平台，旋转平台上设有第二液压伸缩缸12，第二液压伸缩缸12与土壤湿度传感器13连接，第二液压伸缩缸12与中央处理器6相连。每隔一定的距离控制第二伸缩油缸动作驱动土壤湿度传感器检测土壤湿度，中央处理器收集并分析数据以确定当前土壤湿度是否合适，以确定是否需要对花生进行灌溉。本实施例至此，如图3所示，中间的旋转平台连接有土壤湿度传感器，两个破膜引苗执行装置和两个颜色传感器分布于土壤湿度传感器两侧。
实施例10：
一种履带式花生地膜破膜引苗机的工作方法，其装置结构如实施例9所述，方法包括步骤如下：
液压马达驱动车架行驶，当破膜引苗执行装置行驶到花生苗上方时，颜色传感器将颜色信号传至中央处理器，中央处理器控制整机停住，中央处理器控制第三液压伸缩缸控制连杆向下移动，连杆的导向杆上设有导向轨，导向销在导向轨运动的过程中带动摆臂运动，当导向销运动到导向轨的最上端时两个摆臂处于啮合位置，此时中央处理器控制第一液压伸缩缸向下伸出、摆臂尖端刺破地膜，第三液压伸缩缸控制连杆向上移动，随着导向销在导向轨中反向运动，摆臂缓慢张开，随着摆臂的张开尖端把地膜裂口扩大，摆臂张开的大小程度可以确定切出的裂口的大小，完成一次破膜操作。
Claims (10)
1.一种履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，包括行走部分和破膜引苗执行装置；
行走部分包括车架，车架上设有液压马达，车架两端设有履带轮；车架下方设有至少一个破膜引苗执行装置；
破膜引苗执行装置包括旋转平台，旋转平台设于车架下方，旋转平台下侧设有第一液压伸缩缸，第一液压伸缩缸一端连接设有平衡架，平衡架下方竖向对称设有两个摆臂，摆臂一端与平衡架销轴连接，摆臂另一端设有尖端；平衡架下方还设有第三液压伸缩缸，第三液压伸缩缸一端与平衡架连接，第三液压伸缩缸另一端连接设有连杆，连杆包括竖向对称的两个导向杆，导向杆上均开设有导向轨，两个摆臂上均设有导向销，导向销位于导向轨中；
车架上设有中央处理器，中央处理器与液压马达、第一液压伸缩缸、第三液压伸缩缸连接。
2.根据权利要求1所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，破膜引苗执行装置的数量为两个，并排设于车架底部。
3.根据权利要求1所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，尖端与摆臂销轴连接。
4.根据权利要求1所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，连杆的竖向对称线与两个摆臂的竖向对称线之间的连线平行于履带式花生地膜破膜引苗机的行驶方向。
5.根据权利要求1所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，两个导向杆之间的夹角小于180°。
6.根据权利要求5所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，连杆与第三液压伸缩缸螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，每个破膜引苗执行装置与车架相连处均并排设有一个颜色传感器，颜色传感器与中央处理器相连。
8.根据权利要求1所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，车架上方设有太阳能发电部分，太阳能发电部分包括相连的太阳能电池板和太阳能发电组件，太阳能电池板通过太阳能电池板支撑架支撑于车架上方。
9.根据权利要求1所述的履带式花生地膜破膜引苗机，其特征在于，车架下方还设有土壤湿度传感器，土壤湿度传感器与中央处理器相连；
优选的，车架下方中间位置设有旋转平台，旋转平台上设有第二液压伸缩缸，第二液压伸缩缸与土壤湿度传感器连接，第二液压伸缩缸与中央处理器相连。
10.一种利用权利要求1-9任意一项权利要求所述的履带式花生地膜破膜引苗机的工作方法，包括步骤如下：
液压马达驱动车架行驶，当破膜引苗执行装置行驶到花生苗上方时，中央处理器控制第三液压伸缩缸控制连杆向下移动，连杆的导向杆上设有导向轨，导向销在导向轨运动的过程中带动摆臂运动，当导向销运动到导向轨的最上端时两个摆臂处于啮合位置，此时中央处理器控制第一液压伸缩缸向下伸出、摆臂尖端刺破地膜，第三液压伸缩缸控制连杆向上移动，随着导向销在导向轨中反向运动，摆臂缓慢张开，随着摆臂的张开尖端把地膜裂口扩大，完成一次破膜操作。
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