CN112806129A - 一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，属于农业机械技术领域，包括机架（1）、排种装置（2）、开沟及覆土组件（3）、电机（5）、减速机（6）、行走轮（7）、镇压轮（8）、链轮传动机构Ⅰ（9），本发明采用播种轮与清种轮配合工作，能够尽可能避免出现重播的情况，同时在排种轮的排种孔中设置清种斜坡，可以减小清种轮在清种的过程中对种子的阻力，从而降低种子的破损率。本发明代替了人工点播蚕豆的工作，实现播种作业时的株距、行距一致，深度均匀，降低了农民的劳动强度和生产成本，同时提高了蚕豆播种时的作业速度。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体地说，涉及一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置。
背景技术
由于蚕豆的营养价值较高, 我国大面积种植蚕豆的地区主要分布在云南、四川、湖北等秋播区 (约占全国蚕豆种植面积的90%) 和甘肃、青海、宁夏等春播区 (占全国蚕豆种植面积的10%)。
但目前蚕豆多数采用人工点播的落后种植方式, 机械化水平低, 劳动强度大,生产成本高, 严重阻碍了蚕豆产业的发展。
发明内容
为了解决背景技术中提出的问题，本发明提供了一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，以代替人工点播，实现播种作业时的株距、行距一致，深度均匀，降低劳动强度和生产成本，提高蚕豆的播种质量。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，包括机架1、排种装置2、开沟及覆土组件3、电机5、减速机6、行走轮7、镇压轮8、链轮传动机构Ⅰ9；所述的机架1的前端通过转轴安装有行走轮7，电机5固定安装在机架1，电机5的动力输出端与减速机6的动力输入端连接，减速机6的动力输出端通过链轮传动机构Ⅰ9与行走轮7的转轴连接；机架1的后端安装有镇压轮8，行走轮7与镇压轮8之间的机架1上安装有开沟及覆土组件3、排种装置2，排种装置2位于开沟及覆土组件3的开沟器与覆土器之间；所述的排种装置2包括种箱2-1、排种轮2-2、清种轮2-3、排种轮轴2-4、清种轮轴2-5、链轮传动机构Ⅱ2-6、链轮传动机构Ⅲ2-7，所述的种箱2-1固定安装在机架1上，种箱2-1的底部开设有出种口，出种口出设置排种轮2-2，排种轮2-2安装在排种轮轴2-4上，排种轮轴2-4的两端通过轴承安装在机架1上，排种轮轴2-4通过链轮传动机构Ⅱ2-6与行走轮7的转轴连接；排种轮2-2的表面沿圆周方向的均匀的开设有排种孔2-2-1，每个排种孔2-2-1上设置有清种斜坡2-2-2，种箱2-1内设置有与排种轮2-2匹配的工作的清种轮2-3，清种轮2-3固定安装在清种轮轴2-5，清种轮轴2-5的两端通过轴承安装在种箱2-1上，清种轮轴2-5通过链轮传动机构Ⅲ2-7与排种轮轴2-4连接。
进一步，所述的开沟及覆土组件3包括调节螺套3-1、升降架3-2、手柄3-3、螺杆3-4、覆土支架3-5、开沟器连接轴3-6、开沟器3-7、覆土器3-8、滑道3-9；所述的滑道3-9固定安装在机架1上，升降架3-2的两端竖直杆分别安装在滑道3-9内，调节螺套3-1固定安装在机架1上，螺杆3-4采用螺纹连接的方式安装在调节螺套3-1内，螺杆3-4的上端安装有手柄3-3，螺杆3-4的下端通过轴承安可转动安装在升降架3-2上，升降架3-2的前侧安装有开沟器连接轴3-6，开沟器连接轴3-6上安装有与排种轮2-2上排种孔2-2-1对应的开沟器3-7，升降架3-2的后侧安装有覆土支架3-5，覆土支架3-5上安装有与开沟器3-7一致且一一对应的覆土器3-8。
进一步，所述的覆土器3-8包括覆土刮板3-8-1、覆土固定板3-8-2、连接杆3-8-3，所述的连接杆3-8-3的上端固定在覆土支架3-5上，覆土固定板3-8-2固定安装在连接杆3-8-3的下端，覆土固定板3-8-2左右两侧分别安装有一块覆土刮板3-8-1，两块覆土刮板3-8-1的开口前端大后端小。
进一步，所述的开沟及覆土组件3的覆土器上安装有一个TCS3200颜色传感器10，箱体4-1固定在机架1上，PCB电路板4-2安装在箱体4-1内，STC89C51单片机4-3插接在PCB电路板4-2上，LM399芯片4-4安装在PCB电路板4-2上且与STC89C51单片机4-3接通，PCB电路板4-2端部设置了一个蓝牙模块4-5，晶振4-6插入到PCB电路板4-2上且与STC89C51单片机4-3的引脚连接，在PCB电路板4-2上还安装了瓷介电容4-7、电容器4-8和贴片电阻4-9，TCS3200颜色传感器10与STC89C51单片机4-3连接，蓝牙模块4-5与设备终端连接。
本发明的有益效果：
本发明采用播种轮与清种轮配合工作，能够尽可能避免出现重播的情况，同时在排种轮的排种孔中设置清种斜坡，可以减小清种轮在清种的过程中对种子的阻力，从而降低种子的破损率。本发明代替了人工点播蚕豆的工作，实现播种作业时的株距、行距一致，深度均匀，降低了农民的劳动强度和生产成本，同时提高了蚕豆播种时的作业速度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明排种装置的结构示意图；
图3为本发明开沟及覆土组件的结构示意图；
图4为本发明覆土器的结构示意图；
图5为本发明的控制电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，包括机架1、排种装置2、开沟及覆土组件3、电机5、减速机6、行走轮7、镇压轮8、链轮传动机构Ⅰ9。
所述的机架1的前端通过转轴安装有行走轮7，电机5固定安装在机架1，电机5的动力输出端与减速机6的动力输入端连接，减速机6的动力输出端通过链轮传动机构Ⅰ9与行走轮7的转轴连接，机架1的后端安装有镇压轮8。电机5驱动减速机6工作，减速机6通过链轮传动机构Ⅰ9带动行走轮7的转轴转动，在镇压轮8与行走轮7共同支撑作用下，行走轮7的转轴带动行走轮7转动，实现整个播种装置在田间行走。机架1的后端设置扶手11，播种装置在田间行走的过程中，农民能够通过扶手11拍电机5的驱动下，使播种装置在田间稳定的运行。
行走轮7与镇压轮8之间的机架1上安装有开沟及覆土组件3、排种装置2，排种装置2位于开沟及覆土组件3的开沟器与覆土器之间；所述的排种装置2包括种箱2-1、排种轮2-2、清种轮2-3、排种轮轴2-4、清种轮轴2-5、链轮传动机构Ⅱ2-6、链轮传动机构Ⅲ2-7，所述的种箱2-1固定安装在机架1上，种箱2-1的底部开设有出种口，出种口出设置排种轮2-2，排种轮2-2安装在排种轮轴2-4上，排种轮轴2-4的两端通过轴承安装在机架1上，排种轮轴2-4通过链轮传动机构Ⅱ2-6与行走轮7的转轴连接；排种轮2-2的表面沿圆周方向的均匀的开设有排种孔2-2-1，每个排种孔2-2-1上设置有清种斜坡2-2-2，种箱2-1内设置有与排种轮2-2匹配的工作的清种轮2-3，清种轮2-3固定安装在清种轮轴2-5，清种轮轴2-5的两端通过轴承安装在种箱2-1上，清种轮轴2-5通过链轮传动机构Ⅲ2-7与排种轮轴2-4连接。开沟及覆土组件3的开沟器在田间开出种沟，将种子盛装在种箱2-1内，由与行走轮7的转轴连接的链轮传动机构Ⅱ2-6带动排种轮轴2-4转动，由排种轮轴2-4带动排种轮2-2转动，排种轮2-2在转动过程中，由于种子的重力、种子间相互作用力及种子与排种轮2-2之间的相互作用力，种子能够被充入排种轮2-2表面上开设的排种孔2-2-1中，与此同时，当充入种子的排种孔2-2-1转动到清种轮2-3一侧时，与排种轮轴2-4连接的链轮传动机构Ⅲ2-7带动清种轮轴2-5转动，清种轮轴2-5带动清种轮2-3转动，清种轮2-3在转动过程中，将排种孔2-2-1中多余的种子清出，避免出现重播的情况；同时，在排种轮2-2的排种孔2-2-1中设置清种斜坡2-2-2，可以减小清种轮2-3在清种的过程中对种子的阻力，从而降低种子的破损率，提高播种时的合格指数，在排种轮2-2的继续转动下，当排种孔2-2-1与排种向2-1的排种口连通后，种子从排种孔2-2-1中掉落到种沟内。排种完毕后，由开沟及覆土组件3的覆土器实现对种子的覆土工作，覆土完毕后，再由镇压轮8将土壤压紧实。
在本发明中，所述的开沟及覆土组件3包括调节螺套3-1、升降架3-2、手柄3-3、螺杆3-4、覆土支架3-5、开沟器连接轴3-6、开沟器3-7、覆土器3-8、滑道3-9；所述的滑道3-9固定安装在机架1上，升降架3-2的两端竖直杆分别安装在滑道3-9内，调节螺套3-1固定安装在机架1上，螺杆3-4采用螺纹连接的方式安装在调节螺套3-1内，螺杆3-4的上端安装有手柄3-3，螺杆3-4的下端通过轴承安可转动安装在升降架3-2上，升降架3-2的前侧安装有开沟器连接轴3-6，开沟器连接轴3-6上安装有与排种轮2-2上排种孔2-2-1对应的开沟器3-7，升降架3-2的后侧安装有覆土支架3-5，覆土支架3-5上安装有与开沟器3-7一致且一一对应的覆土器3-8。通过转动手柄3-3，能够带动调节螺套3-1内的螺杆3-4转动，螺杆3-4在转动过程中，能够沿调节螺套3-1上升或下降，从而由螺杆3-4带动安装在其上的升降架3-2沿着滑道3-9上升或下降；升降架3-2在上升或下降过程中，能够带动安装在其上的开沟器3-7和覆土器3-8跟随其一起上升或下降，从而保证播种深度均匀。同时，可以设置多个开沟器3-7和覆土器3-8，并配置多个种箱2-1、排种轮2-2、清种轮2-3，实现多行种子同时播种，这样不仅在播种效率上得到有效提高，同时，还能进一步保证播种株距与行距尽可能一致
在本发明中，所述的覆土器3-8包括覆土刮板3-8-1、覆土固定板3-8-2、连接杆3-8-3，所述的连接杆3-8-3的上端固定在覆土支架3-5上，覆土固定板3-8-2固定安装在连接杆3-8-3的下端，覆土固定板3-8-2左右两侧分别安装有一块覆土刮板3-8-1，两块覆土刮板3-8-1的开口前端大后端小。两块覆土刮板3-8-1的开口前端大后端小能够尽可能保证覆土板将土壤覆盖在已经播有种子的种沟上。
在本发明中，所述的开沟及覆土组件3的覆土器上安装有一个TCS3200颜色传感器10，箱体4-1固定在机架1上，PCB电路板4-2安装在箱体4-1内，STC89C51单片机4-3插接在PCB电路板4-2上，LM399芯片4-4安装在PCB电路板4-2上且与STC89C51单片机4-3接通，PCB电路板4-2端部设置了一个蓝牙模块4-5，晶振4-6插入到PCB电路板4-2上且与STC89C51单片机4-3的引脚连接，在PCB电路板4-2上还安装了瓷介电容4-7、电容器4-8和贴片电阻4-9，TCS3200颜色传感器10与STC89C51单片机4-3连接，蓝牙模块4-5与设备终端连接。电机5驱动整个播种装置匀速前进，种子落入种沟中，安装在覆土器底部的TCS3200颜色传感器10可以识别到种沟中的绿色种子，将识别到种子的信号传输到STC89C51单片机4-3中，STC89C51单片机4-3计算相邻两次TCS3200颜色传感器10传入检测到绿色种子信号的时间间隔，再根据STC89C51单片机4-3匀速前进的播种装置的速度计算出两颗种子的间距，根据提前设定的好的株距范围，超出范围的称作漏播，少于此范围的称作重播，将重播和漏播的种子位置参数通过STC89C51单片机4-3和蓝牙模块4-5传输到终端，以便后续针对这些位置调整种子位置，保证播种时的合格指数。
本发明的工作过程：
播种时，将种子放入种箱2-1中，根据土壤的营养成分及通风程度调整开沟深度，转动手柄3-3，能够带动调节螺套3-1内的螺杆3-4转动，螺杆3-4在转动过程中，能够沿调节螺套3-1上升或下降，从而由螺杆3-4带动安装在其上的升降架3-2沿着滑道3-9上升或下降；升降架3-2在上升或下降过程中，能够带动安装在其上的开沟器3-7和覆土器3-8跟随其一起上升或下降，从而保证播种深度均匀。启动电机5，电机5驱动减速机6工作，减速机6通过链轮传动机构Ⅰ9带动行走轮7的转轴转动，在镇压轮8与行走轮7共同支撑作用下，行走轮7的转轴带动行走轮7转动，实现整个播种装置在田间行走。播种装置在行走过程中，开沟器3-7在土壤中开出种沟，与此同时，由与行走轮7的转轴连接的链轮传动机构Ⅱ2-6带动排种轮轴2-4转动，由排种轮轴2-4带动排种轮2-2转动，排种轮2-2在转动过程中，由于种子的重力、种子间相互作用力及种子与排种轮2-2之间的相互作用力，种子能够被充入排种轮2-2表面上开设的排种孔2-2-1中，与此同时，当充入种子的排种孔2-2-1转动到清种轮2-3一侧时，与排种轮轴2-4连接的链轮传动机构Ⅲ2-7带动清种轮轴2-5转动，清种轮轴2-5带动清种轮2-3转动，清种轮2-3在转动过程中，将排种孔2-2-1中多余的种子清出，在排种轮2-2的继续转动下，当排种孔2-2-1与排种向2-1的排种口连通后，种子从排种孔2-2-1中掉落到种沟内。电机5驱动整个播种装置匀速前进，种子落入种沟中，安装在覆土器底部的TCS3200颜色传感器10可以识别到种沟中的绿色种子，将识别到种子的信号传输到STC89C51单片机4-3中，STC89C51单片机4-3计算相邻两次TCS3200颜色传感器10传入检测到绿色种子信号的时间间隔，再根据STC89C51单片机4-3匀速前进的播种装置的速度计算出两颗种子的间距，根据提前设定的好的株距范围，超出范围的称作漏播，少于此范围的称作重播，将重播和漏播的种子位置参数通过STC89C51单片机4-3和蓝牙模块4-5传输到终端，后期针对这些位置调整种子位置，保证播种时的合格指数。排种完毕后，由开沟及覆土组件3的覆土器实现对种子的覆土工作，覆土完毕后，再由镇压轮8将土壤压紧实。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，包括机架（1）、排种装置（2）、开沟及覆土组件（3）、电机（5）、减速机（6）、行走轮（7）、镇压轮（8）、链轮传动机构Ⅰ（9）；其特征在于：所述的机架（1）的前端通过转轴安装有行走轮（7），电机（5）固定安装在机架（1），电机（5）的动力输出端与减速机（6）的动力输入端连接，减速机（6）的动力输出端通过链轮传动机构Ⅰ（9）与行走轮（7）的转轴连接；机架（1）的后端安装有镇压轮（8），行走轮（7）与镇压轮（8）之间的机架（1）上安装有开沟及覆土组件（3）、排种装置（2），排种装置（2）位于开沟及覆土组件（3）的开沟器与覆土器之间；所述的排种装置（2）包括种箱（2-1）、排种轮（2-2）、清种轮（2-3）、排种轮轴（2-4）、清种轮轴（2-5）、链轮传动机构Ⅱ（2-6）、链轮传动机构Ⅲ（2-7），所述的种箱（2-1）固定安装在机架（1）上，种箱（2-1）的底部开设有出种口，出种口出设置排种轮（2-2），排种轮（2-2）安装在排种轮轴（2-4）上，排种轮轴（2-4）的两端通过轴承安装在机架（1）上，排种轮轴（2-4）通过链轮传动机构Ⅱ（2-6）与行走轮（7）的转轴连接；排种轮（2-2）的表面沿圆周方向的均匀的开设有排种孔（2-2-1），每个排种孔（2-2-1）上设置有清种斜坡（2-2-2），种箱（2-1）内设置有与排种轮（2-2）匹配的工作的清种轮（2-3），清种轮（2-3）固定安装在清种轮轴（2-5），清种轮轴（2-5）的两端通过轴承安装在种箱（2-1）上，清种轮轴（2-5）通过链轮传动机构Ⅲ（2-7）与排种轮轴（2-4）连接。
2.根据权利要求2所述的一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，其特征在于：所述的开沟及覆土组件（3）包括调节螺套（3-1）、升降架（3-2）、手柄（3-3）、螺杆（3-4）、覆土支架（3-5）、开沟器连接轴（3-6）、开沟器（3-7）、覆土器（3-8）、滑道（3-9）；所述的滑道（3-9）固定安装在机架（1）上，升降架（3-2）的两端竖直杆分别安装在滑道（3-9）内，调节螺套（3-1）固定安装在机架（1）上，螺杆（3-4）采用螺纹连接的方式安装在调节螺套（3-1）内，螺杆（3-4）的上端安装有手柄（3-3），螺杆（3-4）的下端通过轴承安可转动安装在升降架（3-2）上，升降架（3-2）的前侧安装有开沟器连接轴（3-6），开沟器连接轴（3-6）上安装有与排种轮（2-2）上排种孔（2-2-1）对应的开沟器（3-7），升降架（3-2）的后侧安装有覆土支架（3-5），覆土支架（3-5）上安装有与开沟器（3-7）一致且一一对应的覆土器（3-8）。
3.根据权利要求2所述的一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，其特征在于：所述的覆土器（3-8）包括覆土刮板（3-8-1）、覆土固定板（3-8-2）、连接杆（3-8-3），所述的连接杆（3-8-3）的上端固定在覆土支架（3-5）上，覆土固定板（3-8-2）固定安装在连接杆（3-8-3）的下端，覆土固定板（3-8-2）左右两侧分别安装有一块覆土刮板（3-8-1），两块覆土刮板（3-8-1）的开口前端大后端小。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种窝眼轮异形孔蚕豆精密播种装置，其特征在于：所述的开沟及覆土组件（3）的覆土器上安装有一个TCS3200颜色传感器（10），箱体（4-1）固定在机架（1）上，PCB电路板（4-2）安装在箱体（4-1）内，STC89C51单片机（4-3）插接在PCB电路板（4-2）上，LM399芯片（4-4）安装在PCB电路板（4-2）上且与STC89C51单片机（4-3）接通，PCB电路板（4-2）端部设置了一个蓝牙模块（4-5），晶振（4-6）插入到PCB电路板（4-2）上且与STC89C51单片机（4-3）的引脚连接，在PCB电路板（4-2）上还安装了瓷介电容（4-7）、电容器（4-8）和贴片电阻（4-9），TCS3200颜色传感器（10）与STC89C51单片机（4-3）连接，蓝牙模块（4-5）与设备终端连接。
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