CN111557155A - 一种高原山区蔬菜移栽装置及方法 - Google Patents

一种高原山区蔬菜移栽装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111557155A
CN111557155A CN202010520153.4A CN202010520153A CN111557155A CN 111557155 A CN111557155 A CN 111557155A CN 202010520153 A CN202010520153 A CN 202010520153A CN 111557155 A CN111557155 A CN 111557155A
Authority
CN
China
Prior art keywords
seedling
planting
transplanting
wheel
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010520153.4A
Other languages
English (en)
Inventor
龙荣华
陆琳
沙毓沧
汪骞
钟秋月
高玉蓉
高婷
秦荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HORTICULTURAL RESEARCH INSTITUTE YUNNAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Original Assignee
HORTICULTURAL RESEARCH INSTITUTE YUNNAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HORTICULTURAL RESEARCH INSTITUTE YUNNAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES filed Critical HORTICULTURAL RESEARCH INSTITUTE YUNNAN ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority to CN202010520153.4A priority Critical patent/CN111557155A/zh
Publication of CN111557155A publication Critical patent/CN111557155A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C11/00—Transplanting machines
    • A01C11/02—Transplanting machines for seedlings
    • A01C11/025—Transplanting machines using seedling trays; Devices for removing the seedlings from the trays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C5/00—Making or covering furrows or holes for sowing, planting or manuring
    • A01C5/04—Machines for making or covering holes for sowing or planting
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization

Abstract

一种高原山区蔬菜移栽装置及方法，包括：机架(10)、动力输入轴(3)、苗盘机构(7)、取苗机构(6)、栽植机构(11)和栽植器(1)；所述机架(10)，用于连接苗盘机构(7)和栽植机构(11)；所述动力输入轴(3)连接栽植机构(11)和取苗机构(6)，用于给栽植机构(11)和取苗机构(6)提供动力；所述苗盘机构(7)固定于机架(10)上，用于放置苗盘；所述取苗机构(6)与栽植机构(11)连接，用于将苗盘中的苗取出后放置于栽植器(1)中；所述栽植机构(11)固定于机架上，用于控制栽植器(1)的运动；所述栽植器(1)与栽植机构(11)连接，用于栽植苗。从而提高蔬菜苗移栽效果，减少对种苗的移栽损伤、漏苗率，降低劳动成本，提高产值。

Description

一种高原山区蔬菜移栽装置及方法
技术领域
本发明涉及农机领域，具体涉及一种高原山区蔬菜移栽装置及方法。
背景技术
云南是高原山区省份，海拔高度起伏较大，平均海拔2000m左右。蔬菜种植机械化程度以及种植规模受地型、海拔、土壤类型等的影响都显得较大。在云南蔬菜产业发展中，种植面积比较大的蔬菜种类有叶菜类、根菜类、果菜类等，如，白菜、甘蓝、花椰菜、萝卜、辣椒、西葫芦等。据统计，十字花科蔬菜在云南高山冷凉蔬菜及冬早蔬菜中占的比重较大，约50％左右。据FAO统计，世界甘蓝种植面积中国最大，中国种植面积和产量占世界的50％。
近几年，随着种植业结构调整，蔬菜的种植面积越来越大，2017年，种植面积达到1860万亩，总产量达到2610万吨，农业产值达到760亿元；2018年的蔬菜种植面积达2010万亩，总产量3040万吨，综合产值达到852亿元。在蔬菜生产整个过程中，移栽或播种环节是最费时，最费工，劳动成本也比较高，人工费约占整个生产过程投入中的40-50％，有些山区地方所占比重更大，有些地方达到了55％左右。随着社会的发展，以及人口年龄结构的变化，蔬菜生产所需的劳动力越来越紧张，因此，研究出一种适合云南高原山区蔬菜机械化移栽的方法迫在眉睫。
甘蓝在中国各地普遍栽培，是中国春、夏、秋季的主要蔬菜之一。也是云南高山冷凉蔬菜的主要种植种类之一，云南的高山冷凉蔬菜种植的蔬菜主要有：白菜、芥菜、甘蓝、萝卜、西葫芦等。
20世纪30年代，国外就出现了手工喂苗的蔬菜移栽机具；20世纪50年代研制出多种不同结构形式的半自动移栽机；20世纪70年代末B.K.Huang等设计了精密苗盘播种机和自动移栽机。20世纪80年代初，美国的H.L.Brewer等设计了箱式移栽机。日本研制了全自动移栽机。各种移栽机一般专用性都比较强，只适用于一种农作物，如甜菜自动移栽机、洋葱自动移栽机等。国外钵苗移栽机的种类较多，有钳夹式、导苗管式、吊篮式及带夹圆盘式等多种。移栽器形式不同，所适合移栽的作物也有区别；但一般形式移栽器的通用性都比较强。通过农业生产的实际应用，这些移栽机的优越性已明显地表现出来，它不仅能保证移栽秧苗的株行距和移栽深度均匀一致，而且能按技术要求在一定范围内进行调整；重要的是其基本上消除了移栽过程中的伤苗问题，秧苗移栽后的直立度、覆土压密程度等都可以得到良好地控制。但是，这些机械普遍存在着结构复杂、造价昂贵等问题。
20世纪70年代开始，我国研制了用在甜菜上的裸根苗移栽机；20世纪80年代研制成功了半自动蔬菜移栽机；同时，也从国外引进了多种适合于移栽蔬菜、烤烟、甜菜等经济作物的移栽机械，但均因育苗技术落后、配套性能差以及机具本身性能不稳定和生产率低等原因，都未能得到推广使用。
近几年来，随着育苗技术的发展，以及劳动力成本的上升，推动了移栽机械的研制开发工作。目前，国内已经研制开发的钵苗移栽机主要以半自动为主；而全自动移栽机因结构复杂，成本高，尚处在研究起步阶段。目前，国内常见的移栽机主要有：钳夹式及链夹式移栽机、挠性圆盘式移栽机、吊蓝式移栽机、导苗管式移栽机、带式移栽机和滑道式移栽机。但存在的共性问题是：会出现秧苗易倒伏和埋苗现象；喂苗速度快，漏栽率增加；机械使用寿命短；机械造价高等。
蔬菜苗移栽机械化是一个系统工程，应加强从育苗到移栽整个系统的研究，进一步地完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化，研究解决钵苗整钵、断根、装盘和运输等中间环节工作过程的机械化自动化问题，使育苗和移栽有机地结合，研制出多种自动、半自动移栽机，真正地实现我国农作物的育苗工厂化和移栽机械化
显而易见，实现栽植机械化已成为农业生产的迫切需要。21世纪我国育苗移栽机械化，应当在发达国家成功经验的基础上，从我国育苗技术的实际情况出发，研制开发出适合于我国国情的结构简单、价格低廉、性能稳定可靠的育苗移栽机具和设备。尤其是云南这种高海拔山区地方，对机械的需求更迫切。
现有技术方案，虽然，我国在移栽机械的研究开发方面虽然取得了较大的进展，但仍然存在着许多迫切需要解决的问题。
(1)缺乏针对类似云南立体气候、土壤类型多样以及高原海拔下的山地农业机械在蔬菜种苗移栽上的应用；省外或国外的机械在云南的应用过程中，经常出现工作过程中，时间稍长，机械就会发热、马力不足、在山地不适操作等问题。
(2)现有的机具在云南立体海拔下，工作性能不稳定，钵苗栽植入田后直立度差；劳动强度大，易漏栽，生产率不高。应当完善现有栽植机械的性能和功能。如，增加浇定根水、起垄和铺膜以及免耕作业等功能。
(3)目前，研制出的移栽机通用性差，规格单一，不能适用于多种作物的移栽作业。
(4)国外，大多数蔬菜都是采用育苗移栽方式种植，而我国在蔬菜移栽机方面的研究却几乎是一片空白。因此，应当把研究开发适合特殊要求的栽植机作为今后研究的重点。
(5)国内外的机械引进到云南高原山区后，存在水土不服现象比较严重，只能重新改造，造成功能下降，资源浪费。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是提供一种高原山区蔬菜移栽装置及方，能有利于不同类型蔬菜苗的移栽，从而提高蔬菜苗移栽效果，减少对种苗的移栽损伤、漏苗率，降低劳动成本，提高产值。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明的第一方面提供了一种高原山区蔬菜移栽装置，包括：机架、动力输入轴、苗盘机构、取苗机构、栽植机构和栽植器；
所述机架，用于连接苗盘机构和栽植机构；
所述动力输入轴连接栽植机构和取苗机构，用于给栽植机构和取苗机构提供动力；
所述苗盘机构固定于机架上，用于放置苗盘；
所述取苗机构与栽植机构连接，用于将苗盘中的苗取出后放置于栽植器中；
所述栽植机构固定于机架上，用于控制栽植器的运动；
所述栽植器与栽植机构连接，用于栽植苗。
进一步的，所述取苗机构由凸轮、行星轮Ⅰ、中间轮Ⅰ、太阳轮、中间轮Ⅱ、行星轮Ⅱ、取苗针和齿轮箱壳体组成，行星轮Ⅰ、中间轮Ⅰ、太阳轮、中间轮Ⅱ、行星轮Ⅱ固装与齿轮箱壳体内对应中心轴位置，太阳轮分别与中间轮Ⅰ、中间轮Ⅱ相啮合，中间轮Ⅰ与行星轮Ⅰ相啮合，中间轮Ⅱ与行星轮Ⅱ相啮合。
进一步的，所述栽植器由，鸭嘴式打孔器、回位弹簧、齿轮、鸭嘴开合支架、拉线装置、接苗筒、固定支架Ⅰ和固定支架Ⅱ组成，鸭嘴式打孔器通过螺栓与鸭嘴开合支架连接为整体，回位弹簧、齿轮与拉线装置分别通过螺栓固接于鸭嘴开合装置左右两侧，固定支架Ⅱ通过固定齿轮的螺栓与鸭嘴开合支架固接于一体，固定支架Ⅰ与固定支架Ⅱ通过焊接方式固定为一整体，接苗筒通过螺栓连接固定于固定支架Ⅰ上端。
进一步的，所述栽植机构由连杆Ⅰ、拉线、连杆Ⅱ、曲柄Ⅰ、轴Ⅰ、轴承Ⅰ、机架、轴承Ⅱ、轴Ⅱ、曲柄Ⅱ、轴Ⅲ、轴Ⅳ、轴Ⅴ、拉线头、拉线开关、凸轮、轴Ⅵ、链条、从动链轮和主动链轮组成，栽植器与连杆Ⅰ以焊接方式固定为一整体，拉线末端固定于栽植器上，拉线前端固定于拉线开关1下端，在凸轮的转动下，推动拉线开关往复摆动，进而控制拉线带动栽植器完成张开闭合动作，连杆Ⅰ通过轴Ⅴ与连杆Ⅱ铰接，通过轴Ⅲ与曲柄Ⅱ铰接，曲柄Ⅰ通过轴Ⅳ与连杆Ⅱ铰接，通过轴Ⅰ与固定于机架上的轴承Ⅰ与从动链轮连接，曲柄Ⅱ通过轴Ⅱ与固定于机架上的轴承Ⅱ与主动链轮相连，从动链轮与主动链轮之间的动力通过链条传递。
本发明的第二方面提供了一种高原山区蔬菜移栽方法，包括如下步骤：
整地碎土，起垄；
确定株行距和种植深度；
运苗过程将苗盘放置于苗盘机构上，采用横纵向步进位移机构进行秧苗穴盘运送，运送时，依靠凸轮进行秧苗穴盘横向运动进给，依靠棘轮运动进行秧苗穴盘纵向移动，进行往复运动，其纵向进给为依靠棘轮进行的步进运动；
取苗，取苗机构齿轮箱壳体中心轴转动，行星轮Ⅰ与行星轮Ⅱ在太阳轮传递给中间轮Ⅰ和中间轮Ⅱ的运动下转动，开始进行取苗，随着行星轮Ⅰ、行星轮Ⅱ的转动而转动，旋转的凸轮推动取苗针在取苗点插入钵苗基质完成取苗，在落苗点完成推苗动作，使苗进入栽植器；
进行移栽，依靠栽植机构进行苗移栽，通过栽植机构将栽植器插入土中，在凸轮的转动下，推动拉线开关，拉紧拉线带动栽植器张开，使苗置于土中，然后在栽植机构的带动下使栽植器回到接苗的位置，在凸轮的转动下，推动拉线开关，松开拉线带动栽植器闭合；
覆土，浇定根水。
进一步的，所述起垄时，垄面宽度为110-130cm，垄沟深25-30cm，垄间距为20-30cm，垄高10-15cm。
进一步的，所述种植深度为10-15cm。
进一步的，所述苗盘为128孔穴盘，长54cm，宽28cm。
进一步的，所述移栽，株距为30-35cm，行距为20-30cm。
本发明还提供了一种高原山区蔬菜移栽装置中提高栽植机构平衡性的方法，包括如下步骤：
首先建立连杆机构总质心的位置矢量表达式，表达式中包含机构中每根活动杆件的质量、杆长、质心位置和各杆的位置角；
分别建立机构总质心与各杆件质心之间的表达式：
总质心表达式为：
Figure BDA0002531741800000061
各杆件质心表达式为：
Figure BDA0002531741800000062
总质心表达式中的运动参数不是独立的，必须满足机构的封闭矢量方程式，需将方程式代入总质心表达式；
将(2)式代入(1)式可得：
Figure BDA0002531741800000063
其中，
Figure BDA0002531741800000064
是与时间有关的封闭矢量。满足机构封闭矢量的方程式为：
Figure BDA0002531741800000065
将(4)式代入(3)式并消去
Figure BDA0002531741800000066
可得：
Figure BDA0002531741800000067
根据平面机构摆动力完全平衡条件—机构运动时，其总质心位置保持静止不动，令总质心表达式是随时间变化的常数，就可得到机构的平衡方程；
若要保持总质心不动，则
Figure BDA0002531741800000071
为常量，且与时间有关的矢量
Figure BDA0002531741800000072
前面的系数为0，由此可得摆动力平衡方程为：
Figure BDA0002531741800000073
根据平衡方程和静力学中确定质心的方法得到所施加配重的位置和大小；
则满足(6)式的条件为：
Figure BDA0002531741800000074
加平衡配重时，必须考虑以下关系：
Figure BDA0002531741800000075
由此可得分别各配重的表达式为：
Figure BDA0002531741800000076
根据设计的移植器参数，进而可以得出栽植机构配重与移植器的关系式，获得所需求的结构参数；
上式中：m、mi、
Figure BDA0002531741800000081
li分别为五杆机构的总质量、各杆件的质量、各杆件的质心矢量及各杆件长度；θi、
Figure BDA0002531741800000082
为各杆件的质心位置角与位置角；θi 0、θi *分别为配重前与配重后各杆件的位置角。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
(1)能有利于不同类型蔬菜苗的移栽，从而提高蔬菜苗移栽效果，减少对种苗的移栽损伤、漏苗率。
(2)本发明提供了一种高原山区蔬菜移栽方法，和移栽装置配合能，降低劳动成本，提高产值。
附图说明
图1是本发明高原山区蔬菜移栽装置的结构框图；
图2是本发明取苗机构的结构图；
图3是本发明移植器结构图；
图4是本发明移植机构结构图；
图5是本发明移植机构内部结构图；
图6为本发明移植机构矢量图。
附图标记：
1-栽植器；2-连杆；3-动力输入轴；4-取苗机构运动静轨迹；5-变速箱；6-取苗机构；7-苗盘机构；8-横纵向进给机构；9-棘轮；10-机架；11-栽植机构；12-栽植器运动静轨迹；
201-取苗机构静轨迹曲线；202-凸轮；203-行星轮Ⅰ；204-中间轮Ⅰ；205-太阳轮；206-中间轮Ⅱ；207-行星轮Ⅱ；208-取苗针；209-齿轮箱壳体；
301-鸭嘴式打孔器；302-回位弹簧；303-齿轮；304-鸭嘴开合支架；305-拉线装置；306-接苗筒；307-固定支架Ⅰ；308-固定支架Ⅱ；
401-栽植器；402-连杆Ⅰ；403-拉线；404-连杆Ⅱ；405-曲柄Ⅰ；406-轴Ⅰ；407-轴承Ⅰ；408-机架；409-轴承Ⅱ；410-轴Ⅱ；411-曲柄Ⅱ；412-轴Ⅲ；413-轴Ⅳ；414-轴Ⅴ；415-拉线头；416-拉线开关；417-凸轮；418-轴Ⅵ；419-链条；420-从动链轮；421-主动链轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
高原山区，海拔高度起伏较大，平均海拔2000m左右。蔬菜种植机械化程度以及种植规模受地型、海拔、土壤类型等的影响都显得较大。
本发明提供了一种高原山区蔬菜移栽装置及其方法。本发明是针对立体气候、土壤类型多样以及高原海拔下的山地农业机械移栽蔬菜苗机械进行改进。其目的达到能有利于不同类型蔬菜苗的移栽，从而提高蔬菜苗移栽效果，减少对种苗的移栽损伤、漏苗率，降低劳动成本，提高产值。
本发明的第一方面提供了一种高原山区蔬菜移栽装置，如图1所示，包括：机架10、动力输入轴3、苗盘机构7、取苗机构6、栽植机构11和栽植器1。机架10，用于连接苗盘机构7和栽植机构11；动力输入轴3连接栽植机构11和取苗机构6，用于给栽植机构11和取苗机构6提供动力；苗盘机构7固定于机架10上，用于放置苗盘；取苗机构6与栽植机构11连接，用于将苗盘中的苗取出后放置于栽植器1中；栽植机构11固定于机架上，用于控制栽植器1的运动；栽植器1与栽植机构11连接，用于栽植苗。
在一可选实施例中，如图2所示，取苗机构由凸轮202、行星轮Ⅰ203、中间轮Ⅰ204、太阳轮205、中间轮Ⅱ206、行星轮Ⅱ207、取苗针208和齿轮箱壳体209组成，行星轮Ⅰ203、中间轮Ⅰ204、太阳轮205、中间轮Ⅱ206、行星轮Ⅱ207固装与齿轮箱壳体内对应中心轴位置，太阳轮205分别与中间轮Ⅰ204、中间轮Ⅱ206相啮合，中间轮Ⅰ204与行星轮Ⅰ203相啮合，中间轮Ⅱ206与行星轮Ⅱ207相啮合。
在一可选实施例中，如图3所示，栽植器由，鸭嘴式打孔器301、回位弹簧302、齿轮303、鸭嘴开合支架304、拉线装置305、接苗筒306、固定支架Ⅰ307和固定支架Ⅱ308组成，鸭嘴式打孔器301通过螺栓与鸭嘴开合支架304连接为整体，回位弹簧302、齿轮303与拉线装置305分别通过螺栓固接于鸭嘴开合装置304左右两侧，固定支架Ⅱ308通过固定齿轮303的螺栓与鸭嘴开合支架304固接于一体，固定支架Ⅰ307与固定支架Ⅱ308通过焊接方式固定为一整体，接苗筒306通过螺栓连接固定于固定支架Ⅰ307上端。
在一可选实施例中，如图4和图5所示，栽植机构由连杆Ⅰ402、拉线403、连杆Ⅱ404、曲柄Ⅰ405、轴Ⅰ406、轴承Ⅰ407、机架408、轴承Ⅱ409、轴Ⅱ410、曲柄Ⅱ411、轴Ⅲ412、轴Ⅳ413、轴Ⅴ414、拉线头415、拉线开关416、凸轮417、轴Ⅵ418、链条419、从动链轮420和主动链轮421组成，栽植器401与连杆Ⅰ402以焊接方式固定为一整体，拉线403末端固定于栽植器1上，拉线403前端固定于拉线开关1406下端，在凸轮417的转动下，推动拉线开关416往复摆动，进而控制拉线403带动栽植器1完成张开闭合动作，连杆Ⅰ402通过轴Ⅴ414与连杆Ⅱ404铰接，通过轴Ⅲ412与曲柄Ⅱ411铰接，曲柄Ⅰ405通过轴Ⅳ413与连杆Ⅱ404铰接，通过轴Ⅰ406与固定于机架408上的轴承Ⅰ407与从动链轮420连接，曲柄Ⅱ411通过轴Ⅱ410与固定于机架408上的轴承Ⅱ409与主动链轮421相连，从动链轮420与主动链轮421之间的动力通过链条419传递。
基于上述检测装置，本发明提供了一种高原山区蔬菜移栽方法，其主要实施步骤如下：
(1)整地碎土，起垄。
整地碎土采用两组立轴式刀辊，立轴式旋耕机相邻刀具转速大小相等，方向相反，区别于传统立轴刀体形状，该立轴刀体刀身下部顶端为圆锥形，上部为立式铣刀形状，其作业原理为立式钻铣模式，在进行整地碎土时，该形式旋耕机既可减少刀辊进入土壤中的阻力，方便刀辊入土和持续前进，降低作业功率，又可进行土壤深耕，解决了丘陵山地耕作深浅的问题，具备良好的上翻下松作业效果和土壤破碎能力，同时有利于起垄机构进行起垄作业；进行起垄时，垄面宽120cm，垄沟深25cm-30cm，各垄之间沟渠距离为25cm，垄面长度视作业地段长度而定。
(2)确定株行距和种植深度。
以花椰菜为例，其株距为35cm，行距为30cm，种植深度为15cm。
(3)运苗过程将苗盘放置于苗盘机构上，采用横纵向步进位移机构进行秧苗穴盘运送，运送时，依靠凸轮进行秧苗穴盘横向运动进给，依靠棘轮运动进行秧苗穴盘纵向移动，进行往复运动，其纵向进给为依靠棘轮进行的步进运动；苗盘采用128孔穴盘，其长为54cm宽为28cm，故其横向进给距离为28cm，进行往复运动，其纵向进给为依靠棘轮进行的步进运动。
(4)取苗，取苗机构齿轮箱壳体中心轴转动，行星轮Ⅰ与行星轮Ⅱ在太阳轮传递给中间轮Ⅰ和中间轮Ⅱ的运动下转动，开始进行取苗，随着行星轮Ⅰ、行星轮Ⅱ的转动而转动，旋转的凸轮推动取苗针在取苗点插入钵苗基质完成取苗，在落苗点完成推苗动作，使苗进入栽植器。
(5)进行移栽，依靠栽植机构进行苗移栽，通过栽植机构将栽植器插入土中，在凸轮的转动下，推动拉线开关，拉紧拉线带动栽植器张开，使苗置于土中，然后在栽植机构的带动下使栽植器回到接苗的位置，在凸轮的转动下，推动拉线开关，松开拉线带动栽植器闭合；栽植轨迹高度为32cm，栽植深度为10-15cm。
(6)最后覆土，浇定根水。
在一可选实施例中，起垄时，垄面宽度为110-130cm，垄沟深25-30cm，垄间距为20-30cm，垄高10-15cm。
其中垄面宽度可以为110cm、115cm、120cm、122cm、125cm、130cm，但不限于上述列举，例如可以适当增加或减少，优选为115-125cm；垄沟深可以为25cm、27cm、28cm、30cm，但不限于上述列举，例如可以适当增加或减少；垄间距可以为20cm、22cm、25cm、26cm、28cm、30cm，但不限于上述列举，例如可以适当增加或减少；垄高可以为10cm、12cm、13cm、15cm，但不限于上述列举，例如可以适当增加或减少。
在一可选实施例中，种植深度为10-15cm。
其中种植深度可以为10cm、11cm、13cm、15cm，但不限于上述列举，例如可以适当增加或减少，优选为10-14cm。
在一可选实施例中，移栽，株距为30-35cm，行距为20-30cm。
其中株距可以为30cm、32cm、33cm、35cm，但不限于上述列举，例如可以适当增加或减少，行距可以为20cm、23cm、25cm、28cm，30cm，但不限于上述列举，例如可以适当增加或减少。
基于上述检测装置，本发明还提供了一种高原山区蔬菜移栽装置中提高栽植机构平衡性的方法，包括如下步骤：
首先建立连杆机构总质心的位置矢量表达式，表达式中包含机构中每根活动杆件的质量、杆长、质心位置和各杆的位置角；
分别建立机构总质心与各杆件质心之间的表达式：
如图6所示，总质心表达式为：
Figure BDA0002531741800000121
各杆件质心表达式为：
Figure BDA0002531741800000122
总质心表达式中的运动参数不是独立的，必须满足机构的封闭矢量方程式，需将方程式代入总质心表达式；
将(2)式代入(1)式可得：
Figure BDA0002531741800000123
其中，
Figure BDA0002531741800000131
是与时间有关的封闭矢量。满足机构封闭矢量的方程式为：
Figure BDA0002531741800000132
将(4)式代入(3)式并消去
Figure BDA0002531741800000133
可得：
Figure BDA0002531741800000134
根据平面机构摆动力完全平衡条件—机构运动时，其总质心位置保持静止不动，令总质心表达式是随时间变化的常数，就可得到机构的平衡方程；
若要保持总质心不动，则
Figure BDA0002531741800000135
为常量，且与时间有关的矢量
Figure BDA0002531741800000136
前面的系数为0，由此可得摆动力平衡方程为：
Figure BDA0002531741800000137
根据平衡方程和静力学中确定质心的方法得到所施加配重的位置和大小；
则满足(6)式的条件为：
Figure BDA0002531741800000138
加平衡配重时，必须考虑以下关系：
Figure BDA0002531741800000141
由此可得分别各配重的表达式为：
Figure BDA0002531741800000142
根据设计的移植器参数，进而可以得出栽植机构配重与移植器的关系式，获得所需求的结构参数；
上式中：m、mi、
Figure BDA0002531741800000143
li分别为五杆机构的总质量、各杆件的质量、各杆件的质心矢量及各杆件长度；θi、
Figure BDA0002531741800000144
为各杆件的质心位置角与位置角；θi 0、θi *分别为配重前与配重后各杆件的位置角。
综上所述，本发明提供了一种高原山区蔬菜移栽装置及方法，能有利于不同类型蔬菜苗的移栽，从而提高蔬菜苗移栽效果，减少对种苗的移栽损伤、漏苗率，降低劳动成本，提高产值。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种高原山区蔬菜移栽装置，其特征在于，包括：机架(10)、动力输入轴(3)、苗盘机构(7)、取苗机构(6)、栽植机构(11)和栽植器(1)；
所述机架(10)，用于连接苗盘机构(7)和栽植机构(11)；
所述动力输入轴(3)连接栽植机构(11)和取苗机构(6)，用于给栽植机构(11)和取苗机构(6)提供动力；
所述苗盘机构(7)固定于机架(10)上，用于放置苗盘；
所述取苗机构(6)与栽植机构(11)连接，用于将苗盘中的苗取出后放置于栽植器(1)中；
所述栽植机构(11)固定于机架上，用于控制栽植器(1)的运动；
所述栽植器(1)与栽植机构(11)连接，用于栽植苗。
2.根据权利要求1所述的蔬菜移栽装置，其特征在于，所述取苗机构(6)由凸轮(202)、行星轮Ⅰ(203)、中间轮Ⅰ(204)、太阳轮(205)、中间轮Ⅱ(206)、行星轮Ⅱ(207)、取苗针(208)和齿轮箱壳体(209)组成，行星轮Ⅰ(203)、中间轮Ⅰ(204)、太阳轮(205)、中间轮Ⅱ(206)、行星轮Ⅱ(207)固装与齿轮箱壳体内对应中心轴位置，太阳轮(205)分别与中间轮Ⅰ(204)、中间轮Ⅱ(206)相啮合，中间轮Ⅰ(204)与行星轮Ⅰ(203)相啮合，中间轮Ⅱ(206)与行星轮Ⅱ(207)相啮合。
3.根据权利要求1所述的蔬菜移栽装置，其特征在于，所述栽植器(1)由，鸭嘴式打孔器(301)、回位弹簧(302)、齿轮(303)、鸭嘴开合支架(304)、拉线装置(305)、接苗筒(306)、固定支架Ⅰ(307)和固定支架Ⅱ(308)组成，鸭嘴式打孔器(301)通过螺栓与鸭嘴开合支架(304)连接为整体，回位弹簧(302)、齿轮(303)与拉线装置(305)分别通过螺栓固接于鸭嘴开合装置(304)左右两侧，固定支架Ⅱ(308)通过固定齿轮(303)的螺栓与鸭嘴开合支架(304)固接于一体，固定支架Ⅰ(307)与固定支架Ⅱ(308)通过焊接方式固定为一整体，接苗筒(306)通过螺栓连接固定于固定支架Ⅰ(307)上端。
4.根据权利要求1所述的蔬菜移栽装置，其特征在于，所述栽植机构(11)由连杆Ⅰ(402)、拉线(403)、连杆Ⅱ(404)、曲柄Ⅰ(405)、轴Ⅰ(406)、轴承Ⅰ(407)、机架(408)、轴承Ⅱ(409)、轴Ⅱ(410)、曲柄Ⅱ(411)、轴Ⅲ(412)、轴Ⅳ(413)、轴Ⅴ(414)、拉线头(415)、拉线开关(416)、凸轮(417)、轴Ⅵ(418)、链条(419)、从动链轮(420)和主动链轮(421)组成，栽植器(1)与连杆Ⅰ(402)以焊接方式固定为一整体，拉线(403)末端固定于栽植器(1)上，拉线(403)前端固定于拉线开关1(406)下端，在凸轮(417)的转动下，推动拉线开关(416)往复摆动，进而控制拉线(403)带动栽植器(1)完成张开闭合动作，连杆Ⅰ(402)通过轴Ⅴ(414)与连杆Ⅱ(404)铰接，通过轴Ⅲ(412)与曲柄Ⅱ(411)铰接，曲柄Ⅰ(405)通过轴Ⅳ(413)与连杆Ⅱ(404)铰接，通过轴Ⅰ(406)与固定于机架(408)上的轴承Ⅰ(407)与从动链轮(420)连接，曲柄Ⅱ(411)通过轴Ⅱ(410)与固定于机架(408)上的轴承Ⅱ(409)与主动链轮(421)相连，从动链轮(420)与主动链轮(421)之间的动力通过链条(419)传递。
5.一种高原山区蔬菜移栽方法，其特征在于，包括如下步骤：
整地碎土，起垄；
确定株行距和种植深度；
运苗过程将苗盘放置于苗盘机构(7)上，采用横纵向步进位移机构进行秧苗穴盘运送，运送时，依靠凸轮进行秧苗穴盘横向运动进给，依靠棘轮运动进行秧苗穴盘纵向移动，进行往复运动，其纵向进给为依靠棘轮进行的步进运动；
取苗，取苗机构(6)齿轮箱壳体(209)中心轴转动，行星轮Ⅰ(203)与行星轮Ⅱ(207)在太阳轮(205)传递给中间轮Ⅰ(204)和中间轮Ⅱ(206)的运动下转动，开始进行取苗，随着行星轮Ⅰ(203)、行星轮Ⅱ(207)的转动而转动，旋转的凸轮推动取苗针在取苗点插入钵苗基质完成取苗，在落苗点完成推苗动作，使苗进入栽植器(1)；
进行移栽，依靠栽植机构(11)进行苗移栽，通过栽植机构(11)将栽植器(1)插入土中，在凸轮(417)的转动下，推动拉线开关(416)，拉紧拉线(403)带动栽植器(1)张开，使苗置于土中，然后在栽植机构(11)的带动下使栽植器(1)回到接苗的位置，在凸轮(417)的转动下，推动拉线开关(416)，松开拉线(403)带动栽植器(1)闭合；
覆土，浇定根水。
6.根据权利要求5所述的蔬菜移栽方法，其特征在于，所述起垄时，垄面宽度为110-130cm，垄沟深25-30cm，垄间距为20-30cm，垄高10-15cm。
7.根据权利要求5所述的蔬菜移栽方法，其特征在于，所述种植深度为10-15cm。
8.根据权利要求5所述的蔬菜移栽方法，其特征在于，所述苗盘为128孔穴盘，长54cm，宽28cm。
9.根据权利要求5所述的蔬菜移栽方法，其特征在于，所述移栽，株距为30-35cm，行距为20-30cm。
10.一种高原山区蔬菜移栽装置中提高栽植机构平衡性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先建立连杆机构总质心的位置矢量表达式，表达式中包含机构中每根活动杆件的质量、杆长、质心位置和各杆的位置角；
分别建立机构总质心与各杆件质心之间的表达式：
总质心表达式为：
Figure FDA0002531741790000031
各杆件质心表达式为：
Figure FDA0002531741790000041
总质心表达式中的运动参数不是独立的，必须满足机构的封闭矢量方程式，需将方程式代入总质心表达式；
将(2)式代入(1)式可得：
Figure FDA0002531741790000042
其中，
Figure FDA0002531741790000043
是与时间有关的封闭矢量。满足机构封闭矢量的方程式为：
Figure FDA0002531741790000044
将(4)式代入(3)式并消去
Figure FDA0002531741790000045
可得：
Figure FDA0002531741790000046
根据平面机构摆动力完全平衡条件—机构运动时，其总质心位置保持静止不动，令总质心表达式是随时间变化的常数，就可得到机构的平衡方程；
若要保持总质心不动，则
Figure FDA0002531741790000047
为常量，且与时间有关的矢量
Figure FDA0002531741790000048
前面的系数为0，由此可得摆动力平衡方程为：
Figure FDA0002531741790000049
根据平衡方程和静力学中确定质心的方法得到所施加配重的位置和大小；
则满足(6)式的条件为：
Figure FDA0002531741790000051
加平衡配重时，必须考虑以下关系：
Figure FDA0002531741790000052
由此可得分别各配重的表达式为：
Figure FDA0002531741790000053
根据设计的移植器参数，进而可以得出栽植机构配重与移植器的关系式，获得所需求的结构参数；
上式中：m、mi、
Figure FDA0002531741790000054
li分别为五杆机构的总质量、各杆件的质量、各杆件的质心矢量及各杆件长度；θi、
Figure FDA0002531741790000055
为各杆件的质心位置角与位置角；
Figure FDA0002531741790000056
分别为配重前与配重后各杆件的位置角。
CN202010520153.4A 2020-06-09 2020-06-09 一种高原山区蔬菜移栽装置及方法 Pending CN111557155A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010520153.4A CN111557155A (zh) 2020-06-09 2020-06-09 一种高原山区蔬菜移栽装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010520153.4A CN111557155A (zh) 2020-06-09 2020-06-09 一种高原山区蔬菜移栽装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111557155A true CN111557155A (zh) 2020-08-21

Family

ID=72069378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010520153.4A Pending CN111557155A (zh) 2020-06-09 2020-06-09 一种高原山区蔬菜移栽装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111557155A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114885652A (zh) * 2022-05-06 2022-08-12 遵义师范学院 移栽机栽植机构
CN115226448A (zh) * 2022-08-12 2022-10-25 浙江省农业科学院 一种西兰花移栽机构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08256535A (ja) * 1996-04-04 1996-10-08 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 野菜移植機
CN103959966A (zh) * 2014-03-19 2014-08-06 浙江理工大学 一种椭圆—不完全非圆与圆齿轮行星系蔬菜取苗机构
CN204681772U (zh) * 2015-05-29 2015-10-07 李深文 一种粉垄装置
CN204810828U (zh) * 2015-01-07 2015-12-02 李阳铭 一种深耕深松粉垄装置
JP2017012042A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 井関農機株式会社 移植機
CN109813562A (zh) * 2019-01-30 2019-05-28 浙江理工大学 一种两行蔬菜移栽机试验台及其工作方法
CN209563146U (zh) * 2019-02-15 2019-11-01 宁城县显军机械有限公司 一种旋耕机
CN110574532A (zh) * 2019-10-18 2019-12-17 昆明理工大学 一种高频电磁式蔬菜移栽机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08256535A (ja) * 1996-04-04 1996-10-08 Yanmar Agricult Equip Co Ltd 野菜移植機
CN103959966A (zh) * 2014-03-19 2014-08-06 浙江理工大学 一种椭圆—不完全非圆与圆齿轮行星系蔬菜取苗机构
CN204810828U (zh) * 2015-01-07 2015-12-02 李阳铭 一种深耕深松粉垄装置
CN204681772U (zh) * 2015-05-29 2015-10-07 李深文 一种粉垄装置
JP2017012042A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 井関農機株式会社 移植機
CN109813562A (zh) * 2019-01-30 2019-05-28 浙江理工大学 一种两行蔬菜移栽机试验台及其工作方法
CN209563146U (zh) * 2019-02-15 2019-11-01 宁城县显军机械有限公司 一种旋耕机
CN110574532A (zh) * 2019-10-18 2019-12-17 昆明理工大学 一种高频电磁式蔬菜移栽机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
农业部农民科技教育培训中心等: "《耕整地与种植机械》", 31 January 2009, 中国农业大学出版社 *
张策: "《机械动力学》", 30 April 2000, 高等教育出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114885652A (zh) * 2022-05-06 2022-08-12 遵义师范学院 移栽机栽植机构
CN115226448A (zh) * 2022-08-12 2022-10-25 浙江省农业科学院 一种西兰花移栽机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10736262B2 (en) High-speed transplanting mechanism having laterally openable/closable duckbill
CN201878516U (zh) 大蒜种植机
Naik et al. Studies on mechanisation of planting of sugarcane bud chip settlings raised in protrays
CN111670657A (zh) 一种菠萝移栽施肥机
CN111557155A (zh) 一种高原山区蔬菜移栽装置及方法
CN214676525U (zh) 一种定距油菜苗移栽机
CN102845170B (zh) 吊桶式农作物半自动移栽机
CN202524748U (zh) 一种多功能钵苗移栽机
CN210202432U (zh) 一种电驱动多功能直插穴播式播种机
CN202232368U (zh) 小型覆膜机
CN205961790U (zh) 无级可调式移栽机
CN104838775A (zh) 马铃薯膜上开穴种植机
CN201639971U (zh) 水平开启悬杯式蔬菜栽植机
CN208597291U (zh) 一种农业生产秧苗栽植机
CN110754186B (zh) 长茎类种块种苗播种机
CN105075465A (zh) 玉米全膜双垄沟近等速直插式补偿装置
CN205993086U (zh) 一种小型油菜精量播种装置
CN204652935U (zh) 一种马铃薯膜上种植机
CN201726661U (zh) 秧苗移栽机
CN104641768B (zh) 马铃薯膜上播种覆土联合作业机
CN203723034U (zh) 播种栽植机
Pandirwar et al. Development and evaluation of semi-automatic six row onion seedlings transplanter
CN212464012U (zh) 一种菠萝移栽施肥机
CN115299221A (zh) 一种花生种植多行交错播种机
CN115152521A (zh) 一种山地覆盘子高效立体种植攀爬装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200821