CN108489749A - 一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，包括土壤升运装置、撒土装置、排种器安装平台、土壤输送装置和排种器并联升降装置；土壤升运装置包括土箱、刮土装置电机、刮土升运器传动轴、链斗式刮土升运器和土箱支架；撒土装置包括撒土箱、撒土叶轮及撒土箱安装板；土壤输送装置包括送土带、回土带、送土带安装架、回土带支架、送土带电机、回土带电机和汇土导板；排种器并联升降装置包括垫块、丝杠、蜗轮蜗杆组、升降装置电机、变向器和传动轴；本发明采用土壤回送装置，只需人工将土壤装入土箱，便可实现土壤的循环使用：采用并联式蜗轮蜗杆升降装置调节排种器的位置，可实现前后(沿送土带方向)、上下两个自由度的调节，方便快捷，满足不同试验条件的需求。

Description

一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台

技术领域

本发明涉及一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，属于马铃薯排种器性能试验台设备技术领域。

背景技术

马铃薯富含多种维生素、蛋白质和膳食纤维，脂肪含量低，是营养丰富的健康保健食物。目前，马铃薯作为我国第四大主食，总产量居世界第一位但单产仅为全球单产的81.5％；人均消费量31kg，仅为世界平均水平的1/2，远低于发达国家人均75kg的水平。提高马铃薯生产的机械化水平将是今后一段时期马铃薯产业发展的主导方向。对于机械化排种器性能的研究更多的是利用室内马铃薯排种器试验台，不仅可以缩短研发周期、节省研发成本，还可有效避免次要因素的干扰，使机器更可靠。

目前国内对于马铃薯排种器的研究众多，涌现出了多种高性能的新式精量排种器，有效推进了我国马铃薯播种机械化进程，但是对于排种器的性能研究却缺少一个适当的载体，大多数专家学者还是利用玉米、大豆等排种器性能试验台进行马铃薯这种大粒径种子的排种器性能试验，尽管可以进行相关的操作，但结果的准确性和可靠性都较低，而且可能会引入一些干扰因素影响试验结果。为了方便对马铃薯排种器进行性能试验，进一步推进我国马铃薯播种机械的发展，设计发明一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台十分必要，其专门用于马铃薯等大粒径种子排种器的性能试验研究，对加快我国马铃薯播种作业机械化生产和促进马铃薯产业发展具有重要的现实意义。

发明内容

本发明提供一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，可以节省人力、提高试验可靠性。本发明对不同形式的马铃薯排种器具有高度的适应性，可实现连续、高效、精准运转。

一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，包括土壤升运装置、撒土装置、排种器安装平台、土壤输送装置和排种器并联升降装置。

所述土壤升运装置包括土箱、刮土装置电机、刮土升运器传动轴、链斗式刮土升运器和土箱支架；所述土箱开口端向上倾斜与地面呈30°角设置并通过四个土箱支架固定在地面上，用于盛装土壤；所述刮土装置电机连接刮土升运器传动轴；刮土升运器传动轴安装在土箱内；通过调控刮土装置电机的转速控制送土带土层厚度；所述链斗式刮土升运器由链条和料斗组成；料斗等距离安装在链条上；链条环套在刮土升运器传动轴和升运链转轴上；所述升运链转轴两端分别安装在立柱支架上端；刮土升运器从动链轮安装在所述升运链转轴上；所述刮土升运器传动轴安装在土箱内；刮土升运器主动链轮安装在刮土升运器传动轴上；刮土升运器主动链轮和刮土升运器从动链轮的传动比为1:1；刮土升运器传动轴和升运链转轴分别由两个带座轴承支承；

所述撒土装置包括撒土箱、撒土叶轮及撒土箱安装板；撒土箱两侧通过撒土箱安装板固定在两根立柱支架之间；撒土箱位于所述链条末端正下方；撒土箱和撒土箱安装板可活动连接；所述撒土箱安装板上设有U型槽；撒土箱两侧位于所述U型槽内；撒土箱能沿U型槽前后移动；撒土箱内可活动安装有撒土叶轮；所述撒土箱底部设有矩形孔；撒土叶轮旋转将刮土升运器输送入撒土箱的土壤打撒细化，并通过矩形孔散落平铺在送土带上；撒土叶轮安装在叶轮转轴上；所述叶轮转轴上设有撒土箱从动链轮；所述的升运链转轴上设有撒土箱主动链轮；撒土箱从动链轮和撒土箱主动链轮通过链传动连接；撒土箱主动链轮和撒土叶轮传动链轮的传动比为1:2；

所述排种器安装平台包括排种器电机和排种器安装架；排种器电机安装在排种器安装架上；通过设定排种器电机的转速来调节排种器的转速进而调节播种速度，配合送土带的转速调节可实现不同播种株距；排种器安装架用于安装放置排种器；排种器在排种器安装架上高度可调；排种器安装架安装在排种器并联升降装置上。

所述土壤输送装置包括送土带、回土带、送土带安装架、回土带支架、送土带电机、回土带电机和汇土导板；所述的送土带通过两个皮带辊一安装在送土带安装架上，所述皮带辊一与送土带电机轴连接；送土带的转速通过调节送土带电机的转速进行调节；回土带支架用于安装回土带，回土带两端通过两个皮带辊二安装在回土带支架上；送土带电机和回土带电机分别给送土带和回土带提供动力；汇土导板呈半圆台环形，用于将送土带上平铺的土壤汇聚引导至送土带下方的回土带上，汇土导板上端位于送土带前端，汇土导板下端向土箱方向倾斜且与回土带呈60°角；送土带运输的土壤经汇土导板滑落到回土带上；送土带和回土带上下平行设置，回土带位于送土带下面；回土带末端略高于土箱前端且延伸入土箱内，便于土壤顺利进入土箱；所述排种器位于送土带正上方；

所述送土带和回土带均为橡胶材质。

所述排种器并联升降装置包括垫块、丝杠、蜗轮蜗杆组、升降装置电机、变向器和传动轴；升降装置电机通过三个变向器和三根传动轴与四个蜗轮蜗杆组连接，实现四个蜗轮蜗杆组的同步传动；每个蜗轮蜗杆组上设有一个丝杠；丝杠顶端设有垫块，排种器安装架安装在垫块上。丝杠下端为一组蜗轮蜗杆，蜗杆一和蜗杆二通过变向器一连接；蜗杆三和蜗杆四通过变向器二连接；变向器一和变向器二又分别通过连接轴连接在变向器三上，变向器三与升降装置电机相连；升降装置电机转动能同时带动四个丝杠同时上升或下降，以调整排种器安装架的高度。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用土壤回送装置，只需人工将土壤装入土箱，便可实现土壤的循环使用：链斗式刮土升运器将土箱中的土壤提升至撒土箱上方并倒入撒土箱，撒土叶轮将土壤均匀地平铺在送土带上，在送土带末端经汇土导板汇聚至回土带，随回土带返回土箱进入下个循环。

2、本发明采用并联式蜗轮蜗杆升降装置调节排种器的位置，可实现前后(沿送土带方向)、上下两个自由度的调节，方便快捷，满足不同试验条件的需求。

3、本发明结构简单，制造成本低，各配件加工方便，并可根据实际需要实时调节间距、

高度等，普适性好，试验准确性高。

附图说明

图1是整体结构俯视图；

图2是整体结构主视图；

图3是整体结构轴侧图；

图4是土壤升运装置和撒土装置示意图；

图5是排种器安装平台；

图6是排种器并联升降装置示意图；

图7是汇土导板示意图；

图中：1.刮土装置电机，2.回土带电机，3.排种器电机，4.送土带，5.送土带安装架，6.送土带支承轴承，7.回土带，8.送土带传动轴，9.回土带支撑轴承，10.排种器，11.回土带支架，12.刮土升运器支承轴承，13.送土带电机，14.皮带辊，15.土箱支架，16.刮土升运器传动轴，17.土箱，18.链斗式刮土升运器，19.撒土箱主动链轮，20.撒土箱，21.撒土叶轮，22.撒土叶轮支撑轴承，23.撒土箱安装板，24.撒土箱从动链轮，25.立柱支架，26.排种器安装平台，27.垫块，28.丝杠，29.蜗轮蜗杆组，30.升降装置电机，31.传动轴，32.变向器，33.汇土导板。

具体实施方式

下面结合附图与实际对本发明做进一步说明。本发明一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台(循环供土)，包括土壤升运装置、撒土装置、排种器安装平台、土壤输送装置和排种器并联升降装置。所述土壤升运装置包括土箱17、刮土装置电机1、刮土升运器传动轴16、刮土升运器支承轴承12、链斗式刮土升运器18、土箱支架15；所述土箱17后端向上倾斜安装并与地面形成30°角由四个土箱支架15固定在地面上，主要用来装盛土壤；所述刮土装置电机1为变频电机，转速可调，通过调控电机转速控制送土带土层厚度，由四个固定螺栓固定在土箱17外壁角铁支架上；所述链斗式刮土升运器18为一段闭环装有等距料斗的链条，链条装在两个传动比为1:1的链轮上，刮土升运器主动链轮通过平键和套筒固定在与刮土装置电机1相连的刮土升运器传动轴16上，刮土升运器从动链轮以相同的方式固定在立柱支架上方转轴上；刮土升运器传动轴16和转轴分别由两个刮土升运器支承轴承12支承；所述撒土装置主要包括撒土箱20、撒土叶轮21及撒土箱安装板23；所述撒土箱安装板23为开有圆孔的两块U型钢板，封闭无孔端焊接在两边的立柱支架25上，撒土箱20两端安装臂上开有等径圆孔，通过两U型钢板的槽口处安装，利用螺栓将撒土箱安装板23和撒土箱20连接在一起，并可沿U型槽前后移动调整；所述撒土叶轮21安装在撒土箱20内，用于将链斗式刮土升运器18输送来的土壤打撒平铺在送土带4上，撒土叶轮21动力由链斗式刮土升运器18上端转轴提供，由传动比为1:2的撒土箱主动链轮19和撒土箱从动链轮24(撒土叶轮上的链轮为高速端)通过链传动实现；

所述排种器安装平台26主要包括排种器电机3、排种器10；排种器电机3为装在排种器安装平台26上的排种器10提供动力，选用变频电机，通过调节电机3的转速来调节排种器10的转速进而调节播种速度，配合送土带4的转速调节可实现不同播种株距；排种器安装平台26设计为框架结构,由矩形管焊接而成，底部为四段空心圆管，用于同排种器升降装置连接；矩形管上开有矩形槽口，可用于排种器10安装位置调节；所述土壤输送装置包括送土带4、回土带7、送土带安装架5、回土带支架11、送土带电机13、回土带电机2、送土带传动轴8以及汇土导板33；送土带4装在送土带安装架5顶面下，送土带4为橡胶材质(如橡胶带)，由送土带电机13提供动力，送土带电机13选用变频电机，转速可调，由四个送土带支承轴承6支承皮带辊14和送土带传动轴8；回土带7安装在回土带支架11上，回土带7为橡胶材质(如橡胶带)，由回土带电机2提供动力，由四个回土带支承轴承9支承两个皮带辊14；汇土导板33为半圆环形金属板，用于将送土带4上平铺的土壤汇聚引导至送土带4下方的回土带7上，安装在送土带安装架5上的送土带4末端位置处，由四个固定螺栓固定，汇土导板33下端贴近回土带7并与回土带7呈60°夹角；

所述排种器并联升降装置主要包括垫块27、丝杠28、蜗轮蜗杆组29、升降装置电机30、传动轴31及变向器32；蜗轮蜗杆组29由一组蜗轮蜗杆组成，安装在箱体内成为一体；升降装置电机30为整个并联升降装置提供动力，通过传动轴31由一个变向器32经两端的传动轴31将动力分别传递给两端的两个变向器32，实现四组蜗轮蜗杆组的同步传动；蜗轮蜗杆组29带动丝杠28升降，丝杠28顶端各装有一个垫块27，每个垫块27上开有四个螺纹孔，通过螺栓与排种器安装平台26连接在一起。

本发明提供了一个优选实施例，下面以马铃薯排种器性能试验为实施例，但不限制本发明的范围。

实施例：

将土壤升运装置、撒土装置、排种器安装平台、土壤输送装置、排种器并联升降装置有序组合，在排种器工作过程中，实现土壤输送、收集，为种薯下落提供载体，模拟排种器田间作业状态。将马铃薯排种器10固定安装在排种器安装平台26适当位置，通过传动轴连接排种器电机，然后将装有马铃薯排种器10的排种器安装平台26通过排种器并联输送装置上端的四个垫块27与之相连，种箱装填适量薯种，土箱17装填适量土壤；试验时，分别打开送土带电机13、回土带电机2，打开刮土装置电机1，链斗式刮土升运器18从土箱17舀取土壤，在链轮带动下运动至立柱支架上端，土壤在重力作用下落入撒土箱17，撒土叶轮21将落入的土壤打碎分散，使其平铺在送土带4上；打开排种器电机3，排种器10开始工作，种薯落入送土带4平铺土壤上，随送土带4向后运动；试验结束后，关闭刮土装置电机1、送土带电机8、回土带电机2及排种器电机3，进行漏播率、重播率等性能指标测量；试验做完后种子会落在送土带上的土壤中，停机查取及测量，记录完数据后人工将播种的种子取走；然后，控制送土带电机13以及回土带电机2旋转，土壤经汇土导板33汇聚引导在重力作用下落入回土带7，随回土带7返回土箱17，实现土壤的循环使用。通过调节排种器并联升降装置实现排种器10高度调节，可用于考察不同投种高度对播种性能的影响，通过调节排种器电机3和送土带电机13转速实现播种速度调节，可用于考察不同播种速度、不同前进速度对播种性能的影响。

本实施例以一种马铃薯排种器性能试验为例，以适用于不同形式的马铃薯排种器和其他大粒径种子排种器的性能试验，试验中，可根据实际需要，根据不同作物选择不同的排种器，为马铃薯等大粒径种子排种器性能试验提供一个便利、经济、实用的平台。

Claims (5)

1.一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，其特征在于：包括土壤升运装置、撒土装置、排种器安装平台、土壤输送装置和排种器并联升降装置；

所述土壤升运装置包括土箱、刮土装置电机、刮土升运器传动轴、链斗式刮土升运器和土箱支架；所述土箱开口端向上倾斜并通过四个土箱支架固定在地面上，用于盛装土壤；所述刮土装置电机连接刮土升运器传动轴；刮土升运器传动轴安装在土箱内；通过调控刮土装置电机的转速控制送土带土层厚度；所述链斗式刮土升运器由链条和料斗组成；料斗等距离安装在链条上；链条环套在刮土升运器传动轴和升运链转轴上；所述升运链转轴两端分别安装在立柱支架上端；刮土升运器从动链轮安装在所述升运链转轴上；所述刮土升运器传动轴安装在土箱内；刮土升运器主动链轮安装在刮土升运器传动轴上；刮土升运器传动轴和升运链转轴分别由两个带座轴承支承；

所述撒土装置包括撒土箱、撒土叶轮及撒土箱安装板；撒土箱两侧通过撒土箱安装板固定在两根立柱支架之间；撒土箱位于所述链条末端正下方；撒土箱和撒土箱安装板可活动连接；所述撒土箱安装板上设有U型槽；撒土箱两侧位于所述U型槽内；撒土箱能沿U型槽前后移动；撒土箱内可活动安装有撒土叶轮；所述撒土箱底部设有矩形孔；撒土叶轮旋转将刮土升运器输送入撒土箱的土壤打撒细化，并通过矩形孔散落平铺在送土带上；撒土叶轮安装在叶轮转轴上；所述叶轮转轴上设有撒土箱从动链轮；所述的升运链转轴上设有撒土箱主动链轮；撒土箱从动链轮和撒土箱主动链轮通过链传动连接；

所述排种器安装平台包括排种器电机和排种器安装架；排种器电机安装在排种器安装架上；通过设定排种器电机的转速来调节排种器的转速进而调节播种速度，配合送土带的转速调节可实现不同播种株距；排种器安装架用于安装放置排种器；排种器在排种器安装架上高度可调；排种器安装架安装在排种器并联升降装置上；

所述土壤输送装置包括送土带、回土带、送土带安装架、回土带支架、送土带电机、回土带电机和汇土导板；所述的送土带通过两个皮带辊一安装在送土带安装架上，所述皮带辊一与送土带电机轴连接；送土带的转速通过调节送土带电机的转速进行调节；回土带支架用于安装回土带，回土带两端通过两个皮带辊二安装在回土带支架上；送土带电机和回土带电机分别给送土带和回土带提供动力；汇土导板呈半圆台环形，用于将送土带上平铺的土壤汇聚引导至送土带下方的回土带上，汇土导板上端位于送土带前端，汇土导板下端向土箱方向倾斜且与回土带呈60°角；送土带运输的土壤经汇土导板滑落到回土带上；送土带和回土带上下平行设置，回土带位于送土带下面；回土带末端略高于土箱前端且延伸入土箱内，便于土壤顺利进入土箱；所述排种器位于送土带正上方；

所述排种器并联升降装置包括垫块、丝杠、蜗轮蜗杆组、升降装置电机、变向器和传动轴；升降装置电机通过三个变向器和三根传动轴与四个蜗轮蜗杆组连接，实现四个蜗轮蜗杆组的同步传动；每个蜗轮蜗杆组上设有一个丝杠；丝杠顶端设有垫块，排种器安装架安装在垫块上；丝杠下端为一组蜗轮蜗杆，蜗杆一和蜗杆二通过变向器一连接；蜗杆三和蜗杆四通过变向器二连接；变向器一和变向器二又分别通过连接轴连接在变向器三上，变向器三与升降装置电机相连；升降装置电机转动能同时带动四个丝杠同时上升或下降，以调整排种器安装架的高度。

2.如权利要求1所述的一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，其特征在于：所述土箱开口端向上倾斜与地面呈30°角设置。

3.如权利要求1所述的一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，其特征在于：所述撒土箱主动链轮和撒土叶轮传动链轮的传动比为1:2。

4.如权利要求1所述的一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，其特征在于：所述刮土升运器主动链轮和刮土升运器从动链轮的传动比为1:1。

5.如权利要求1所述的一种土壤可循环使用的马铃薯排种器试验台，其特征在于：所述送土带和回土带均为橡胶材质。