CN1120883A - 六杆分插秧机构 - Google Patents

Abstract

一种六杆分插秧机构，属于农业机械领域，提供了一种新型的应用于插秧机的较理想的取秧、插秧方式。此机构主要由平面六杆机构组成，分插秧的秧爪(6)安装在固定于平面六杆机构浮动杆(7)上的秧爪排上，可满足插秧过程中秧爪轨迹和秧苗角度姿态的双重要求，简化了结构。

Description

六杆分插秧机构

本发明涉及一种插秧机的分插秧机构，属于农业机械领域。

我国现有插秧机的分插秧机构大致有两类，一类为滑道类，如2Z系列通用型插秧机；一类为连杆类，如2ZT—935型插秧机。滑道类因为制造不便，容易磨损，逐渐被连杆类替代，如公告号CN2075852U专利也采用与2ZT—935型插秧机类似的四杆分插秧机构。四杆分插秧机构可得到理想的秧爪轨迹，缺点是难以控制秧爪的角度，特别是在轨迹上相隔一定距离，对两个以上的点处要求秧爪有特定的角度，几乎无法实现，这是由四杆机构本身的性质决定的，所以四杆分插秧机构插秧易倒秧和漂秧。另外，四杆机构的设计参数有限，在插秧机上不容易得到理想的布局，因为如此2ZT—935型插秧机和公告号CN2075852U专利都要有专门的分插秧输出轴给曲柄提供动力，结构复杂化。CN2110345U专利提出一种分秧、插秧机器手，将运动分解后由几套机构分别控制轨迹和角度，结构同样复杂化。

本发明的目的是提供一种六杆分插秧机构，它不但能得到需要的秧爪轨迹，并能多处控制秧爪的角度，而结构很简单。

本发明的目的是采取以下方式实现的：在插秧机的机架上装有机构学中称为Stephenson—III型的平面六杆机构。动力传递到平面六杆机构的主动杆，主动杆是可转动360度的曲柄，它与第一浮动杆、第一摇杆以及机架组成曲柄摇杆机构，第一浮动杆上再串以第二浮动杆，第二浮动杆串以第二摇杆，第二摇杆连回到机架上，连接方式都是铰链连接。曲柄对第一浮动杆做导引运动，第一浮动杆再对第二浮动杆做导引运动，在第二浮动杆上安装秧爪排，秧爪排上装有取秧、持秧、插秧的秧爪，若主动杆回转一周，则秧爪排上的秧爪相对机架走了一个封闭的轨迹曲线，选择合适的平面六杆机构参数，秧爪运动轨迹以及秧爪在轨迹上几个特定点处的角度都符合分插秧的要求。

本发明六杆分插秧机构中，主要部分是平面六杆机构，因为用低副机构，所以结构简单，制造容易，功能却令人满意，因为它能满足秧爪轨迹和秧爪角度的双重要求，对秧苗的控制性好。六杆机构比四杆机构的设计参数多，设计具有更大的灵活性，可满足特殊分插秧方式的特殊要求，也可使平面连杆机构的主动杆(曲柄)更靠近插秧机的动力源，简化传动。

本发明的具体结构由以下的实施例和附图给出。

图1是根据本发明提出的一种六杆分插秧机构在插秧机上的正视图。

图2是图1中的A向旋转视图。

图3是根据本发明提出的一种六杆分插秧机构简图(并作摘要附图)。

图4是根据本发明提出的一种六杆分插秧机构秧爪相对机架的轨迹图，图上同时表示出秧爪处于轨迹上几个特殊点时与泥土面(可看作是水平的)的角度。

下面结合各图详细说明根据本发明提出的一种六杆分插秧机构的细节和工作情况。

插秧机沿箭头(21)方向前进，机架(1)上有秧箱(2)、动力源(10)等构件。六杆机构的主动杆(3)一端连结转动轴，另一端铰接第一浮动杆(4)，在动力源(10)驱动下向箭头(20)方向转动。动力源(10)是齿轮或链轮，第一摇杆(5)的一端铰接在机架(1)上，另一端也铰接在第一浮动杆(4)上。第一浮动杆(4)的远端铰接第二浮动杆(7)，第二浮动杆(7)上固定着安装了秧爪(6)的秧爪排(9)。第二浮动杆(7)的另一端铰接于第二摇杆(8)的一端，第二摇杆(8)的另一端则铰接于机架(1)。这是一个封闭的运动链，浮动杆做复杂的平面运动，摇杆做往复摆动，运动性质可参阅机构学中平面六杆机构说明。

参照图3关于平面六杆机构的简图，给出一个具体实施例，这个实施例比较适合分插秧要求。图中字母a、b、c、d、e、f、g表示铰链的中心，h表示秧爪头部中心。箭头(20)表示主动杆(3)转动的方向。各中心距离尺寸如下：ab≈91mm，bc≈252mm、ce≈223mm、be≈442mm，cd≈137mm，ef≈151mm，fg≈208mm，ad≈265mm，dg≈575mm，ag≈641mm。秧爪头部中心h相对第二浮动杆(7)的位置尺寸fh≈265mm、eh≈128mm，另外，平面六杆机构的平面处于工作状态时与泥土面(11)垂直，如果六杆机构相对泥土面(11)的角度以铰链中心d、g的连线(12)为基准，此连线(12)与泥土面(11)的合适的夹角约为1度17分。此处给出的平面六杆机构主动杆的转动中心靠近插秧机的前方(以前进方向为前)，可简化传动。

根据以上平面六杆机构组成的六杆分插秧机构实施例，工作时秧爪头部中心相对于机架的轨迹见图4中的封闭曲线(13)，封闭曲线上示出秧爪(6)从秧箱(2)取秧时的点(14)，离开秧箱一段距离时的点(15)，将接触泥土面(11)做插秧准备时的点(16)，插秧到最深处准备回程时的点(17)，回程出土时的点(18)，及回程中途的点(19)。设计时如使秧苗与秧爪的杆部平行，则可用秧爪的杆部表示秧苗的姿态，图4中给出了七个关键点处秧爪的姿态。取秧点(14)处秧爪杆部与泥土面的角度在30度至50度之间，与倾斜秧门(22)里的秧苗平行；从点(14)到点(15)处秧爪轨迹曲率不大，秧爪杆部转角不大，说明秧苗大致顺着原来姿式被抽出，伤秧小；到点(11)处时，秧还没有入土，已经变为直立状态，直到点(17)处被插完毕此直立状态也没有改变(此时进行脱秧动作)；到点(18)处秧爪出土，相对点(17)向后移动了一小段距离，这能补偿插秧机在秧爪入土后的前进距离，不发生碰秧和耙地，并方便秧爪脱秧，由于这段距离不大，又被插秧机的前进抵偿一部分，所以形成的空穴小，不易漂秧；到点(19)时秧爪处于回程的中途，相对栽插点(17)又后移了很大一段距离，所以秧爪在整个回程过程中也不挂碰已插秧苗，除非秧苗特别长。

根据平面六杆机构的性质，当各相关尺寸在一定范围内按同一比例同时变化时，或者在一定范围内各自变化时，不至于影响它在分插秧机构中的使用，因为做分插秧运动的秧爪不需要特别精确的位置和角度，而只求近似，能满足要求即可，所以在此对以上的平面六杆机构限定一个范围，主动杆(3)的长度ab可在50～150mm内选取，其各有关部位的长度尺寸与主动杆的长度尺寸的比为：bc为2～3.5，cd为1～2.2，ce为1.8～3.1，be为3.8～5.8，ef为1.1～2.8，fg为1.4～3.3，ad为2～4，dg为5.3～7.3，ag为5.5～8.5。

本发明六杆分插秧机构的实施例应用的是Stephenson—III型平面六杆机构，它由平面四杆机构在同平面内串联二杆机构组成。根据罗伯特(S，Roberts)定理，任何一个平面四杆机构都有两个“曲线同源”四杆机构，所以以上叙述的六杆机构也有两个“曲线同源”机构。三个机构能实现同样的运动。另外，将一两个低副换成高副，可得到多种转化机构，但结构会变得复杂。

Claims (6)

1 一种六杆分插秧机构，有机架(1)、动力源(10)、秧爪(6)、安装秧爪(6)的秧爪排(9)等，其特征在于它有平面六杆机构，并且秧爪排(9)装在平面六杆机构的浮动杆(7)上。

2 根据权利要求1所述的六杆分插秧机构，其特征在于所述的平面六杆机构是Stephenson—III型平面六杆机构，并且秧爪排(9)在平面六杆机构的浮动杆(7)上。

3 根据权利要求1和2所述的六杆分插秧机构，其特征在于所述的平面六杆机构由机架(1)、主动杆(3)、第一浮动杆(4)、第一摇杆(5)、第二浮动杆(7)和第二摇杆(8)组成。

4 根据权利要求1、2和3所述的六杆分插秧机构，其特征在于所述的平面六杆机构主动杆(3)的回转中心到其端部铰链的中心距离ab为50～150mm，各有关铰链的中心距离与上述的中心距离的比如下：bc为2～3.5，cd为1～2.2，ce为1.8～3.1，be为3.8～5.8，ef为1.1～2.8，fg为1.4～3.3，ad为2～4，dg为5.3～7.3，ag为5.5～8.5。

5 根据权利要求1、2和3所述的六杆分插秧机构，其特征在于所述的平面六杆机构是根据权利要求4所述的平面六杆机构作为“原始机构”通过Roberts定理得来的“曲线同源机构”。

6 根据权利要求1和2所述的六杆分插秧机构，其特征在于所述的平面六杆机构是Stephenson—III型平面六杆机构的转化机构，并且秧爪排(9)在平面六杆机构的浮动杆(7)上。

Images