CN112703857A - 一种夏花生精量播种机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及播种机械设备领域，尤其是一种夏花生精量播种机，其包括安装在机架上的地轮、施肥装置、排种装置、中央控制装置以及种肥同施装置，机架上设置有检测其前进速度的速度传感器，牵引旋耕机构由拖拉机驱动，拖拉机上设置有检测其速度的北斗导航装置和人机交互装置，中央控制装置采集速度传感器和北斗导航装置的信号并进行比较，采用阀值比较法得出标准速度值并由此驱动种肥同施装置，种肥同施装置驱动施肥装置与排种装置同步动作。本发明采用电机控制取代传统变速箱控制方式，根据播种机前进速度灵活调节播种株距和施肥量，通过中央控制装置直接驱动电机带动施肥和排种，简化机械结构、减少成本、提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及播种机械设备领域，尤其是一种夏花生精量播种机。
背景技术
目前市面上的花生播种机的智能化程度较低，不能精确检测并控制施肥和播种装置同时施作，常用的花生播种机采用地轮驱动的方式带动施肥和播种，该种方式容易由于地轮打滑而造成漏播等问题。并且不同地区和地形所要求的播种间距和施肥量不同，目前的机械式控制方式无法精确改变播种间距和施肥量，且结构复杂，不利于花生播种机适应复杂地形的播种。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种夏花生精量播种机，其采用的技术方案如下：
一种夏花生精量播种机，包括牵引旋耕机构、机架，和安装在机架上的地轮、施肥装置、排种装置、中央控制装置以及种肥同施装置，所述机架上设置有检测其前进速度的速度传感器，牵引旋耕机构由拖拉机驱动，拖拉机上设置有检测其速度的北斗导航装置和人机交互装置，中央控制装置采集速度传感器和北斗导航装置的信号并进行比较，采用阀值比较法得出标准速度值并由此驱动种肥同施装置，所述种肥同施装置驱动施肥装置与排种装置同步动作。
在上述方案的基础上，所述施肥装置包括相连通的施肥箱、肥箱漏斗及输肥管，所述排种装置包括相连通的排种箱、排种器及排种管，所述种肥同施装置包括依次连接的步进电机、第一链条链轮组件、排种器驱动轴、第二链条链轮组件以及肥箱转动轴，第一链条链轮组件由步进电机驱动并带动排种器驱动轴转动，所述排种器驱动轴贯穿排种器并驱动其动作，第二链条链轮组件由排种器驱动轴驱动并带动肥箱转动轴转动，肥箱转动轴上固定连接有分肥轮并设置于肥箱漏斗中，肥箱转动轴相对肥箱漏斗转动。
优选地，所述阀值比较法的比较公式为：
-10％V速＜V速-V光＜10％V速 (a)
其中V速为速度传感器测得的速度信号，V光为北斗导航装置测得的速度信号，若公式(a)成立，则取该时间下的V速作为标准速度V标，若上述公式(a)不成立，则取V光作为标准速度V标。
在上述方案的基础上，所述步进电机的电机脉冲周期T脉为T脉＝(0.9V标·X)/8.5，其中X为预先设定的播种株距，步进电机的转速N为N＝T脉/400。
优选地，所述速度传感器安装在地轮一侧，检测地轮上相邻两条辐条转动至检测位置的时间。
优选地，所述施肥箱上设置有用于检测其中肥料量的肥量检测传感器，排种箱上设置有用于检测其中种子余量的种量下限传感器，所述肥量检测传感器和种量下限传感器的信号通过中央控制装置传递至人机交互装置。
在上述方案的基础上，所述肥量检测传感器为激光测距传感器，设置于施肥箱顶部，所述种量下限传感器为红外传感器，设置于排种箱下部。
优选地，所述排种器上设置有用于检测种子下落的排种传感器，所述排种传感器为激光传感器，排种传感器的信号经过中央控制装置传递至人机交互装置。
优选地，所述人机交互装置包括显示屏和控制装置。
本发明的有益效果为：
1.采用电机控制驱动种肥同施装置的方式，通过中央控制装置直接驱动电机带动施肥和排种，简化机械结构、减少成本、提高经济效益；
2.通过电机控制取代传统变速箱控制方式，根据播种机前进速度精确调整施肥和播种的精度、灵活调节播种株距和施肥量，提高播种质量，扩大播种机的适用范围；
3.加入北斗导航以及阀值比较法，计算并整合导航获取的速度信号以及地轮速度信号，减小速度检测误差、提高速度信号准确度，从而进一步提高播种机的精度；
4.通过人机交互装置能够实时获取播种机各部分状态，并进行调整，及时对漏播和堵塞现象进行报警和补救。
附图说明
图1：本发明结构示意图；
图2：本发明人机交互装置和北斗导航装置安装示意图；
图3：本发明后部播种部分结构示意图；
图4：本发明种肥同施装置结构示意；
图5：本发明种量下限传感器安装位置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1至图5所示，一种夏花生精量播种机，包括牵引旋耕机构20、机架31，和安装在机架31上的地轮32、施肥装置40、排种装置50、中央控制装置33以及种肥同施装置，还包括施药装置60、覆膜装置及覆土装置70。所述机架31上设置有检测其前进速度的速度传感器34，牵引旋耕机构20由拖拉机10驱动，拖拉机10上设置有检测其速度的北斗导航装置12和人机交互装置11。优选地，所述速度传感器34安装在地轮32一侧，检测地轮32上相邻两条辐条转动至检测位置的时间。通过检测的时间和检测位置点与地轮32圆心之间的距离计算地轮32的转动速度，进而计算得到地轮32及机架31的前进速度。中央控制装置33采集速度传感器34和北斗导航装置12的信号并进行比较，采用阀值比较法得出标准速度值并由此驱动种肥同施装置。所述阀值比较法的比较公式为：
-10％V速＜V速-V光＜10％V速 (a)
其中V速为速度传感器34测得的速度信号，V光为北斗导航装置12测得的速度信号，若公式(a)成立，则取该时间下的V速作为标准速度V标，若上述公式(a)不成立，则取V光作为标准速度V标。所述种肥同施装置驱动施肥装置40与排种装置50同步动作。如图3及图4所示，所述施肥装置40包括相连通的施肥箱41、肥箱漏斗43及输肥管44，所述排种装置50包括相连通的排种箱51、排种器53及排种管，所述种肥同施装置包括依次连接的步进电机35、第一链条链轮组件36、排种器驱动轴37、第二链条链轮组件38以及肥箱转动轴39，进而通过步进电机35控制施肥装置40与排种装置50同步动作。第一链条链轮组件36由步进电机35驱动并带动排种器驱动轴37转动，第一链条链轮组件36包括固定在步进电机35的第一主动齿轮、固定于排种器驱动轴37的第一从动齿轮以及套设于两齿轮外的第一链条，所述排种器驱动轴37贯穿排种器53并驱动其动作，第二链条链轮组件38由排种器驱动轴37驱动并带动肥箱转动轴39转动，第二链条链轮组件38包括固定于排种器驱动轴37的第二主动齿轮、固定于肥箱转动轴39的第二从动齿轮以及套设于两齿轮外的第二链条，肥箱转动轴39上固定连接有分肥轮并设置于肥箱漏斗43中，肥箱转动轴39相对肥箱漏斗43转动，由肥箱转动轴39带动分肥轮转动从而使施肥箱41中的肥料经输肥管44输出。根据上述阀值比较得出的结果，由中央控制装置33计算步进电机35的电机脉冲周期T脉为T脉＝(0.9V标·X)/8.5，取9ms为一个脉冲周期，X为预先设定的播种株距，步进电机35的转速N为N＝T脉/400。通过调整步进电机35的转速N调节施肥量和播种间距。
优选地，施肥箱41上设置有用于检测其中肥料量的肥量检测传感器42，排种箱51上设置有用于检测其中种子余量的种量下限传感器52，所述肥量检测传感器42和种量下限传感器52的信号通过中央控制装置33传递至人机交互装置11，优选地，肥量检测传感器42为激光测距传感器，设置于施肥箱41顶部，所述种量下限传感器52为红外传感器，通过检测目标位置是否有种子判断箱中的种量是否低于下限，设置于排种箱51下部，能够分别将施肥箱41中的肥料量和排种箱51中种子是否低于下限的信号传递至人机交互装置11。排种器53上设置有用于检测种子下落的排种传感器54，所述排种传感器54为激光传感器，用于检测排种器53中的种子是否均匀下落、有无堵塞现象发生，排种传感器54的信号经过中央控制装置33传递至人机交互装置11。人机交互装置11包括显示屏和控制装置，从而使操作人员在显示屏上能够观察当前播种机的工作状态、株距、施肥量、是否存在漏播和堵塞、剩余肥量、剩余种量，以及当前播种机速度和播种面积，并通过控制装置进行调节。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种夏花生精量播种机，其特征在于，包括牵引旋耕机构(20)、机架(31)，和安装在机架(31)上的地轮(32)、施肥装置(40)、排种装置(50)、中央控制装置(33)以及种肥同施装置，所述机架(31)上设置有检测其前进速度的速度传感器(34)，牵引旋耕机构(20)由拖拉机(10)驱动，拖拉机(10)上设置有检测其速度的北斗导航装置(12)和人机交互装置(11)，中央控制装置(33)采集速度传感器(34)和北斗导航装置(12)的信号并进行比较，采用阀值比较法得出标准速度值并由此驱动种肥同施装置，所述种肥同施装置驱动施肥装置(40)与排种装置(50)同步动作。
2.根据权利要求1所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述施肥装置(40)包括相连通的施肥箱(41)、肥箱漏斗(43)及输肥管(44)，所述排种装置(50)包括相连通的排种箱(51)、排种器(53)及排种管，所述种肥同施装置包括依次连接的步进电机(35)、第一链条链轮组件(36)、排种器驱动轴(37)、第二链条链轮组件(38)以及肥箱转动轴(39)，第一链条链轮组件(36)由步进电机(35)驱动并带动排种器驱动轴(37)转动，所述排种器驱动轴(37)贯穿排种器(53)并驱动其动作，第二链条链轮组件(38)由排种器驱动轴(37)驱动并带动肥箱转动轴(39)转动，肥箱转动轴(39)上固定连接有分肥轮并设置于肥箱漏斗(43)中，肥箱转动轴(39)相对肥箱漏斗(43)转动。
3.根据权利要求1所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述阀值比较法的比较公式为：
-10％V速＜V速-V光＜10％V速 (a)
其中V速为速度传感器(34)测得的速度信号，V光为北斗导航装置(12)测得的速度信号，若公式(a)成立，则取该时间下的V速作为标准速度V标，若上述公式(a)不成立，则取V光作为标准速度V标。
4.根据权利要求3所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述步进电机(35)的电机脉冲周期T脉为T脉＝(0.9V标·X)/8.5，其中X为预先设定的播种株距，步进电机(35)的转速N为N＝T脉/400。
5.根据权利要求1所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述速度传感器(34)安装在地轮(32)一侧，检测地轮(32)上相邻两条辐条转动至检测位置的时间。
6.根据权利要求1所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述施肥箱(41)上设置有用于检测其中肥料量的肥量检测传感器(42)，排种箱(51)上设置有用于检测其中种子余量的种量下限传感器(52)，所述肥量检测传感器(42)和种量下限传感器(52)的信号通过中央控制装置(33)传递至人机交互装置(11)。
7.根据权利要求6所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述肥量检测传感器(42)为激光测距传感器，设置于施肥箱(41)顶部，所述种量下限传感器(52)为红外传感器，设置于排种箱(51)下部。
8.根据权利要求1所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述排种器(53)上设置有用于检测种子下落的排种传感器(54)，所述排种传感器(54)为激光传感器，排种传感器(54)的信号经过中央控制装置(33)传递至人机交互装置(11)。
9.根据权利要求1所述的一种夏花生精量播种机，其特征在于，所述人机交互装置(11)包括显示屏和控制装置。
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