CN110366918A - 一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机 - Google Patents

Abstract

本发明为一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，属于薯苗栽种技术领域，包括机架上沿牵引方向成对设置在垄的两侧的推土板、薯苗输送机构及覆土板，推土板前方设置起垄装置，薯苗输送机构落苗端与覆土板之间设置压苗机构，覆土板后方设置灌溉带铺设机构和由地膜卷辊、压膜辊子和地膜拱土板组成的地膜覆膜机构，地膜拱土板后方设置掏苗机构；同时在垄的两侧进行栽种作业，起垄、挖沟、落苗、整形、覆土、滴灌带铺设、地膜覆膜、掏苗在一台机器上完成，简化栽种作业，节约时间和人力物力，压苗机构能够对垄进行二次精整形，对苗的形态、根部分布和茎叶分布起到精确定位作用；掏苗机构安装压轮避免将整个苗带出，减少人力物力的浪费。

Description

一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机

技术领域

本发明属于红薯苗栽种技术领域，涉及红薯苗栽种机械，具体为一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机。

背景技术

红薯种植一般需要先起垄，将薯苗进行水平或倾斜插入垄上，厚度2-3厘米，不能超过5厘米，以免影响出苗。红薯的栽插方法和生长的形态对红薯的产量有着很大的影响。红薯栽插方法主要有水平栽插、斜插、船底形栽插、直栽、压藤插等方法。

目前普遍采用起垄后人工逐个将薯苗插入土壤中，效率低下，而且人工作业并不能保证薯苗的生长形态达到一致；或者直接采用改进后的蔬菜移栽机，由于并不是专门用于红薯苗栽种的机械，插入角度和深度难以控制，难以达到标准化的红薯平插或斜插，导致红薯苗的生长形态难以控制，造成红薯产量降低。我国北方春薯种植是覆膜种植，薯苗移栽、覆膜、掏苗等工序，由于现在并没有一次性完成上述工序的机械，导致红薯苗种植效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，能够一次性完成起垄、挖沟、红薯落苗、覆土、整形、铺设滴灌带、地膜覆膜和掏苗的种植过程，方便人员操作，提高效率，节约水资源，改善红薯苗的生长形态，提高红薯产量。

本发明采用的技术方案是：

一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，安装于牵引机的后部，结构中包括与牵引机连接且悬设于田垄上方的机架，机架上设置有种植机构，关键是：所述的种植机构包括设置于沿牵引方向依次设置于机架上的推土板、薯苗输送机构及覆土板，所述的推土板包括位于田垄上方的开沟臂及与开沟臂呈角度γ设置的整形臂，所述整形臂沿田垄侧边向与开沟臂的连接节点处倾斜设置，借助开沟臂与整形臂配合形成内侧低外侧高的红薯种植异型沟成形结构，所述的推土板、薯苗输送机构和覆土板均成对设置在垄的两侧。

所述的机架上设置有压苗机构，压苗机构为设置于薯苗输送机构的薯苗输送机构的落苗端和覆土板之间的柱形轮、锥形轮或凸台状轮，柱形轮、锥形轮或凸台状轮位于红薯种植异型沟内，形成薯苗二次精定型结构。

所述的推土板沿牵引方向前方设置由起垄装置，覆土板的设置高度低于田垄高度，且沿推土板对田垄操作后的垄体高度由高向低倾斜设置。

所述的薯苗输送机构包括设置于推土板后方的薯苗输送带，设置于薯苗输送带上的一排薯苗定位板，所述的薯苗定位板与牵引方向呈角度α设置，所述的角度α为60°-90°，所述的薯苗输送机构还包括设置于机架上的薯苗储柜及用于将薯苗储柜中的薯苗放置于薯苗输送带上用的作业工位。

所述的红薯苗栽种机还包括设置于推土板前方的起垄装置。

所述的角度γ的取值范围为120°≤γ≤150°。

所述的机架的覆土板后方设置有滴灌带铺设机构和地膜覆膜机构，地膜覆膜机构包括地膜卷辊、设置在地膜卷辊后方且在垄两侧成对设置的压膜辊子和设置在压膜辊子后方且在垄两侧成对设置的用于集土压膜的地膜拱土板。

所述的地膜拱土板与牵引方向成角度β设置，所述的角度β为15°-75°，地膜拱土板与铺设的地膜边缘之间的距离L为50mm-250mm可调。

所述的地膜拱土板后方设置有掏苗机构，所述的掏苗机构包括驱动组件及借助驱动组件设置于机架上的掏苗爪，所述的驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，所述的位移驱动单元包括带有偏心轴的偏心轮、与偏心轴铰接的推杆及端部分别与推杆的中间段、机架铰接的连杆机构，所述的旋转驱动单元包括与机架铰接的支撑座、与推杆端部铰接的压杆及借助轴向推力轴承与压杆形成旋转配合的螺纹杆，所述的螺纹杆贯穿支撑座并与支撑座形成螺旋配合，所述的掏苗爪位于支撑座下方与螺纹杆端部连接，所述的偏心轮与动力单元的动力输出端连接。

所述的掏苗爪同一位置横向设置有压轮，所述的压轮位于支撑座下方且与支撑座固连，压轮成对设置在垄的两侧，压轮与掏苗爪位于异型沟上方由内向外依次设置。

本发明的有益效果是：分别在机架下方左右两侧依次安装起垄装置、推土板、压苗机构、覆土板、滴灌带铺设机构，地膜覆膜机构，机架尾部安装掏苗机构，实现了在一个起垄上同时进行两行种植的作业，提高了工作效率；并且在一台机器上同时进行起垄、挖沟、落苗、整形、覆土、铺设滴灌带、地膜覆膜、掏苗的作业，使红薯苗种植作业更加简单快捷易于操作，能有效节省栽种作业的时间，节约水资源。

在薯苗输送带输出端后方稍后一点设置压苗机构来避免薯苗的位移或覆土时薯苗被土推偏，压苗机构为柱形轮、锥形轮、或凸台状轮，压苗机构的轮相当于二次精整形，能对苗的形态、根部分布和茎叶分布起到精确定位作用，柱形轮、锥形轮符合平插、斜插的种植工艺，凸台状轮可以实现薯苗根部的向下弯曲，从而实现根部竖向生长，更符合生长需求，抗旱能力更强，且茎部依然在土中水平生长，产量较高；覆土板紧挨压苗机构后方，在压苗机构将起未起(苗在异型沟底没有反弹抬起)时，覆土板将土推覆至苗上，对薯苗进行土的覆盖，避免压苗机构离开薯苗后薯苗不保持压苗机构整形的形状。

在掏苗爪横向位置增设压轮，避免掏苗时整个薯苗被带出，这样的设计保证了薯苗的密度，减少了薯苗整个被带出后于人力物力上的浪费，使薯苗在掏苗作业完成后不会减少，保证了收获时红薯的产量。

附图说明

图1为本发明俯视的结构示意图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明掏苗机构的局部放大图。

图4是本发明A部分的局部放大图。

图5是本发明柱形轮工作示意图。

图6是本发明锥形轮工作示意图。

图7是本发明凸台状轮工作示意图。

附图中，1、推土板，101、开沟臂，102、整形臂，201、牵引机，202、机架，301、幼苗储柜，302、作业工位，4、覆土板，5、薯苗输送机构，501、薯苗输送带，502、薯苗定位板，6、地膜卷辊，61、压膜辊子，62、地膜拱土板，7、压苗机构，71、柱形轮，72、锥形轮，73、凸台状轮，8、掏苗机构，9、偏心轴，10、偏心轮，11、推杆，12、掏苗爪，13、螺纹杆，14、支撑座，15、压杆，16、压轮，17、起垄装置，18、滴灌带铺设机构，图1、图2中的箭头代表牵引方向。

具体实施方式

本发明为一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，能够一次性完成两行红薯落苗、整形、覆土、铺设滴灌带、地膜覆膜和掏苗的种植过程，方便人员操作，提高效率，改善红薯苗的生长形态，提高红薯产量。

下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步说明：

如图1、2所示，一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，安装于牵引机201的后部，结构中包括与牵引机201连接且悬设于田垄上方的机架202，机架上设置有种植机构，关键是：所述的种植机构包括设置于沿牵引方向依次设置于机架上的推土板1、薯苗输送机构5及覆土板4，所述的推土板1包括位于田垄上方的开沟臂101及与开沟臂呈角度γ设置的整形臂102，所述整形臂102沿田垄侧边向与开沟臂101的连接节点处倾斜设置，借助开沟臂101与整形臂102配合形成内侧低外侧高的红薯种植异型沟成形结构，所述的推土板1、薯苗输送机构5和覆土板4均成对设置在垄的两侧。

沿牵引方向，推土板前方设置起垄装置17，机架上方设置幼苗储柜301和用于将薯苗储柜301中的薯苗放置于薯苗输送带501上用的作业工位302；在薯苗输送带501的输出端后方设置压苗机构7，压苗机构7位于覆土板和薯苗输送带输出端之间；覆土板4后方设置地膜覆膜机构，地膜卷辊6后方设置压膜辊子61，压膜辊子61后方设置在垄两侧成对设置的地膜拱土板62。

红薯苗栽种机工作时，起垄装置17做出垄，牵引机201沿垄的方向前进过程中，左右两侧的推土板1与垄接触，开沟臂101与整形臂102配合将垄形成红薯种植中间低侧边高的异型沟成形结构，并将土向垄内侧汇聚，左右两侧的薯苗输送带501的输出端将幼苗落至被推土板1整形过的垄内，薯苗输送带501后方为压苗机构7，压苗机构7对薯苗进行压苗及对垄进行二次整形，紧挨着压苗机构7后方的左右两侧的覆土板4将内侧的土推回原来的位置，将苗压好，地膜卷辊6设置在覆土板后方，将落苗和覆土后的红薯苗进行覆土，地膜卷辊6后方的压膜辊子61将膜的两边紧紧压在垄的两侧，再由设置在压膜辊子61后方的均布在左右两侧的地膜拱土板62将土拱到膜上，压住膜，最后，由设置在机架202尾端的掏苗机构8对薯苗进行掏苗作业。

本申请中，起垄装置17做出的垄可以为异型垄，起垄装置17后方推土板1、压苗机构7会对垄进行进一步整形，推土板1将垄粗整形，压苗机构7对垄进行精确定型。

开沟臂与整形臂夹角120°≤γ≤150°，对垄进行粗整形，形成中间低侧边高的异型垄，将两侧的土汇聚到内侧，便于落苗。

薯苗输送带沿牵引机201行走方向倾斜向下设置，优选薯苗定位板与牵引方向呈60°-90°，如图2所示，操作人员向薯苗输送带501放置薯苗的放苗端较高，输出端较低，便于结构布置及操作人员的放苗操作，薯苗下落高度低，能够平稳地落入被推土板加工过的垄中，提高落入位置的精准度；如图1所示，薯苗输送带501输入端远离垄，输出端靠近垄，该结构设置能够用避免薯苗输送带与压苗结构7、覆土板4的安装位置及机架202产生干涉。

机架202上靠近薯苗输送带501输入端的位置设置幼苗储柜301和作业工位302，方便作业人员拿取，提高工作效率；因为薯苗输送带是倾斜的，为了避免幼苗意外滑落，薯苗输送带5上还设置有等间距的薯苗定位板502，对幼苗进行位置限定，避免幼苗与薯苗输送带501产生相对位移，使幼苗跟随薯苗输送带501运动，并等间距的落入垄中，实现栽种的标准化；薯苗输送机构可以为电机驱动或机械驱动，优选电机驱动使薯苗输送带501输送平稳，保证薯苗不会损伤和等间距种植；薯苗输送带501的表面为软性材料，如橡胶，避免输送过程中薯苗损坏。

如图5-7所示，压苗机构7位于薯苗输送带501输出端的后方，来避免红薯苗的位移或者覆土时红薯苗被土推偏，压苗机构7为压苗轮，可选用柱形轮71、锥形轮72、凸台状轮73，柱形轮71、锥形轮72对薯苗和垄进行整形，可实现薯苗的平插和斜插工艺；采用凸台状轮73，能够实现红薯苗根部的向下弯曲，从而实现根部竖向生长，更符合生长需求，根部向下弯曲竖直生长可以使红薯苗扎根更深，更加抗旱，同时茎的部位在土中水平生长，产量高。

压苗机构7后方紧挨着覆土板4，在压苗机构7将起未起之时将推土板1汇聚的土推至两侧，完成对薯苗的覆土，来避免压苗机构7与覆土板4间距过大导致薯苗不保持被压苗机构整形的形状，使压苗机构7不能起到作用的情况，覆土板4下边界应高于未被推土板1整形过的垄的高度，以避免损伤薯苗的茎或苗尖。

覆土板4后方依次设置滴灌带铺设机构18和地膜覆膜机构，滴灌带被卷成螺旋状，在牵引机前进时，滴灌带与自身落选方向相反的转动被铺设在垄中间，随后和红薯苗一起被覆盖在地膜下方；地膜卷辊6对落苗、覆土后的红薯苗进行覆膜；再由压膜辊子61将膜紧紧压在垄的两侧，固定膜；压膜辊子61后方设有地膜拱土板62，地膜拱土板62成对设置在垄的两侧，优选地膜拱土板62与牵引方向夹角β为30°-60°，地膜拱土板与铺设好的地膜边缘之间距离L为50mm-250mm可调，这种结构与才能使地膜拱土板拱土压到地膜上，进一步固定膜，避免膜被吹飞无法覆盖薯苗。

地膜拱土板62主要利用其斜面，将土向内侧拨动，以实现盖住地膜边缘的目的，形状可以有多种形式，如弧形斜面等。

如图3、4所示，掏苗机构8包括驱动组件及借助驱动组件设置于机架202上的掏苗爪12，所述的驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，所述的位移驱动单元包括带有偏心轴9的偏心轮10、与偏心轴9铰接的推杆11及端部分别与推杆11的中间段、机架202铰接的连杆机构，所述的旋转驱动单元包括与机架铰接的支撑座14、与推杆11端部铰接的压杆及借助轴向推力轴承与压杆15形成旋转配合的螺纹杆13，所述的螺纹杆13贯穿支撑座14并与支撑座14形成螺旋配合，所述的掏苗爪12位于支撑座14下方与螺纹杆13端部连接，所述的偏心轮10与动力单元的动力输出端连接。

动力单元为设置在牵引机201上的发动机或牵引机201上的驱动轮或者机架自带的地轮，即由发动机经减速器借助链条等将动力传至偏心轮10，或者为了使牵引机车轮与掏苗机构8配合，在牵引机201驱动轮上设置主动链轮，由主动链轮和链条将动力传动至偏心轮10；或者自带地轮与掏苗机构8配合工作，可以通过计算减速器、链条等传动部件的传动比使偏心轮10旋转速度与牵引机201前进速度配合，实现掏苗作业，在进行一次掏苗作业时，使偏心轮结构前后移动，螺纹杆13和掏苗爪12相对于地面静止。

连杆机构一端与推杆11中间段铰接，一端与机架202铰接，对推杆11形成约束，使推杆11在一定范围内摆动，来实现对压杆15施加向上的拉力和向下的压力；螺纹杆13与压杆15由轴承连接，并且贯穿支撑座14与支撑座螺纹连接，螺纹杆13受到压杆向下或向上的力时，由于支撑座14的限制，会螺旋向上或向下运动，支撑座14限制了螺纹杆13在水平面上的自由度，防止螺纹杆倾斜，使螺纹杆13能竖直上下螺旋运动。

螺纹杆13底部安装掏苗爪12，将地膜中的薯苗螺旋输送掏出，反向旋转时实现对薯苗的退刀，使薯苗自动与掏苗爪12分离，相比于直接将红薯苗从地膜中掏出，采用旋转的掏苗作业能够降低掏苗时对薯苗的损伤。

支撑座14下方安装压轮16，压轮16位于支撑座14下方且与支撑座14固连，压轮16成对设置在垄的两侧，且均设置在垄与掏苗爪12之间，压轮16靠近掏苗爪的端面位于薯苗根部与掏苗爪12之间，使压轮16能够压住苗且不对掏苗爪进行干涉，压轮16的作用是固定苗防止掏苗时薯苗被完全带起，为此，压轮需要有能压住薯苗使薯苗不被带起的重量，压轮16为圆筒状的轮子如轮胎等。

本发明采用了在机架左右两侧分别布置起垄装置、推土板、薯苗输送带、压苗机构、覆土板、滴灌带铺设装置、地膜、压膜辊子、地膜拱土板、掏苗机构的设计，在一个起垄上，使牵引机在前进过程中对垄的两侧同时进行起垄、挖沟、落苗、整形、覆土、地膜覆膜、掏苗的作业，实现了红薯苗栽种的作业流程在一台机械上操作，使红薯种植更加简单方便，易于操作，还实现了一垄双行的作业流程，提高工作效率；覆土板后方设置灌溉带铺设机构，在垄的中间铺设滴灌带，滴灌带与地膜配合，除了节约水资源之外，还有保水的作用；并且压苗机构的设计能够对垄进行二次精整型，对苗的形态、根部分布、茎叶分布起到精确定位作用，柱形轮和锥形轮能够使薯苗实现平插、斜插的种植工艺，还设计了凸台状的压苗轮，使薯苗根部向下弯曲，比起普通的平插更加抗旱且产量高；在掏苗机构横向位置增设压轮，避免掏苗时整个红薯苗被带出，这样的设计保证了红薯苗的密度，避免红薯苗整个被带出后人力物力的浪费，使红薯苗在掏苗作业完成后不会减少，保证了收获时红薯的产量。

Claims (10)

1.一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，安装于牵引机(201)的后部，结构中包括与牵引机(201)连接且悬设于田垄上方的机架(202)，机架(202)上设置有种植机构，其特征在于：所述的种植机构包括沿牵引方向依次设置于机架(202)上的推土板(1)、薯苗输送机构(5)及覆土板(4)，所述的推土板(1)包括位于田垄上方的开沟臂(101)及与开沟臂(101)呈角度γ设置的整形臂(102)，所述整形臂(102)沿田垄侧边向与开沟臂的连接节点处倾斜设置，借助开沟臂(101)与整形臂(102)配合形成内侧低外侧高的红薯种植异型沟成形结构，所述的推土板(1)、薯苗输送机构(5)和覆土板(4)均成对设置在垄的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的机架(202)上设置有压苗机构(7)，压苗机构(7)为设置于薯苗输送机构(5)落苗端和覆土板(4)之间的柱形轮(71)、锥形轮(72)或凸台状轮(73)，柱形轮(71)、锥形轮(72)或凸台状轮(73)位于红薯种植异型沟内，形成薯苗二次精定型结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述覆土板(4)的设置高度低于田垄高度，且沿推土板(1)对田垄操作后的垄体高度由高到低倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的薯苗输送机构包括设置于推土板(1)后方的薯苗输送带(501)，设置于薯苗输送带(501)上的一排薯苗定位板(502)，所述的薯苗定位板(502)与牵引方向呈角度α设置，所述的角度α为60°-90°，所述的薯苗输送机构(5)还包括设置于机架(202)上的薯苗储柜(301)及用于将薯苗储柜(301)中的薯苗放置于薯苗输送带(501)上用的作业工位(302)。

5.根据权利要求1所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的红薯苗栽种机还包括设置于推土板(1)前方的起垄装置(17)。

6.根据权利要求1所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的角度γ的取值范围为120°≤γ≤150°。

7.根据权利要求1所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的覆土板(4)后方依次设置有滴灌带铺设机构(18)、地膜覆膜机构，地膜覆膜机构包括地膜卷辊(6)、设置在地膜卷辊(6)后方且在垄两侧成对设置的压膜辊子(61)和设置在压膜辊子(61)后方且在垄两侧成对设置的用于集土压膜的地膜拱土板(62)。

8.根据权利要求7所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的地膜拱土板(62)与牵引方向成角度β设置，所述的角度β为15°-75°，地膜拱土板(62)与铺设的地膜边缘之间的距离L为50mm-250mm可调。

9.根据权利要求7所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的地膜拱土板(62)后方设置有掏苗机构(8)，所述的掏苗机构(8)包括驱动组件及借助驱动组件设置于机架(202)上的掏苗爪(12)，掏苗爪(12)成对设置在垄的两侧，所述的驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，所述的位移驱动单元包括带有偏心轴(9)的偏心轮(10)、与偏心轴(9)铰接的推杆(11)及端部分别与推杆(11)的中间段、机架(202)铰接的连杆机构，所述的旋转驱动单元包括与机架(202)铰接的支撑座(14)、与推杆(11)端部铰接的压杆(15)及借助轴向推力轴承与压杆(15)形成旋转配合的螺纹杆(13)，所述的螺纹杆(13)贯穿支撑座(14)并与支撑座(14)形成螺旋配合，所述的掏苗爪(12)位于支撑座(14)下方与螺纹杆(13)端部连接，所述的偏心轮(10)与动力单元的动力输出端连接。

10.根据权利要求9所述的一种基于二次精确定型异型垄的红薯苗栽种机，其特征在于：所述的压轮(16)位于支撑座(14)下方且与支撑座(14)固连，压轮(16)成对设置在垄的两侧，压轮(16)与掏苗爪(12)位于异型沟上方由内向外依次设置。