CN114642107B - 一种轴流气吸式排种装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴流气吸式排种装置，属于播种装置技术领域；述输送带上设置有台架，台架上安装排种器，排种器表面对接有料箱和刮种器，排种器连接驱动机构，所述驱动机构用于驱动后使得排种器产生气流加速，从而在排种器上产生负压吸取料箱内的种子，种子到达刮种器位置时被刮下，掉落到输送带上；本发明通过排种器连接驱动机构，驱动机构在驱动的过程中能够对排种器内部气流加速，使得排种器产生负压吸取料箱内的种子到达刮种器位置时被刮下，结合流体力学、空气动力学的相关知识和原理，从改变排种器自身结构出发探索新的种子气吸方法，并对基于新方法设计的排种器进行研究，结构简单，维护方便，且能耗较低。

Description

一种轴流气吸式排种装置
技术领域
本发明涉及一种轴流气吸式排种装置，属于播种装置技术领域。
背景技术
在机械化播种技术中，精密播种技术是一种以精确的播种量、株行距和深度进行作业的机械化播种技术，具有省种、出苗率高、苗距整齐等优点，正得到越来越广泛的应用。气吸式排种器是精密播种机上常用的排种器之一，这种排种器具有适用范围广、作业效率高、播量精准的特点，但也存在结构复杂、能耗大等不足。以蔬菜气吸式育苗播种机为例，一般有滚筒式和针吸式，它们都需要配备专门的气力系统等，能耗很大，且结构非常复杂，尤其是是气吸滚筒式排种器需要在一个圆柱筒内配置压力区和负压区，并设置若干管(孔)道，加工、装配及维修保养都很困难，成本也高，不利于推广应用。排种器是决定播种机播种性能的核心部件，排种器性能直接影响播种机的能耗、播种效率、播种均匀性和伤种率等性能指标，从而直接影响作物的产量、质量和成本。因此，对气吸式排种器进行创新设计与研究，以探索克服现有排种器缺陷的方法和排种原理，对改善播种性能、提高作物产量和质量，推动我国农作物产业的发展是十分必要的。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明通过排种器连接驱动机构，驱动机构在驱动的过程中能够对排种器内部气流加速，使得排种器产生负压吸取料箱内的种子到达刮种器位置时被刮下，结合流体力学、空气动力学的相关知识和原理，从改变排种器自身结构出发探索新的种子气吸方法，并对基于新方法设计的排种器进行研究，结构简单，维护方便，且能耗较低。
为了克服背景技术中存在的问题，为解决上述问题，本发明通过如下技术方案实现：
所述轴流气吸式排种装置包括输送带、排种器、驱动机构、料箱、刮种器，所述输送带上设置有台架，台架上安装排种器，排种器表面对接有料箱和刮种器，排种器连接驱动机构，所述驱动机构用于驱动后使得排种器产生气流加速，从而在排种器产生负压吸取料箱内的种子，种子到达刮种器位置时被刮下，掉落到输送带上，所述排种器包括滚筒、吸管，所述滚筒内侧设置滚动轴承，滚动轴承沿径向设置有与滚筒内侧连接的吸管，且滚筒表面设置有与吸管对应的通孔，所述驱动机构包括转子、感应调速电机、电动机，所述滚筒一侧安装有支架，支架通过转轴连接有感应调速电机，滚筒另一侧设置有连接电动机的转轴，转轴头部安装有延伸至滚筒内部的转子。
优选地，所述料箱抵靠在排种器上，且抵靠在排种器的一侧为开口。
优选地，所述刮种器为L型板状结构，刮种器一端与料箱底部相连接，另一端抵靠在料箱上，并与料箱圆面相切。
本发明的有益效果为：
本发明通过排种器连接驱动机构，驱动机构在驱动的过程中能够对排种器内部气流加速，使得排种器产生负压吸取料箱内的种子到达刮种器位置时被刮下，结合流体力学、空气动力学的相关知识和原理，从改变排种器自身结构出发探索新的种子气吸方法，并对基于新方法设计的排种器进行研究，结构简单，维护方便，且能耗较低。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明排种器结构分解图；
图3是本发明排种器结构平面分解图；
图4是本发明滚筒结构示意图；
图5是本发明台架结构示意图；
图6是本发明料箱和刮种器结构示意图；
图7是本发明常规吸管结构示意图；
图8是本发明对比吸管结构示意图；
图9新是本发明新型吸管结构示意图。
图中标号为：1-输送带、2-台架、3-感应调速电机、4-料箱、5-带立式座轴承、6-排种器、7--梅花形弹性联轴器、8-YS系列三相异步电动机、11-第一挡板、12-滚筒、13-滚动轴承、14-转子、15-键、16-轴、17-第二挡板、18-螺栓螺母、19-刮种器、20-固定环、21-吸管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
如图1-9所示，所述轴流气吸式排种装置包括输送带1、排种器6、驱动机构、料箱、刮种器19，所述输送带1上设置有台架2，台架2上安装排种器6，排种器6表面对接有料箱和刮种器19，排种器6连接驱动机构，所述驱动机构用于驱动后使得排种器6产生气流加速，从而在料箱4产生负压吸取料箱内的种子，种子到达刮种器19位置时被刮下，掉落到输送带1上。
所述排种器6包括滚筒12、吸管21，所述滚筒12内侧设置滚动轴承13，滚动轴承13沿径向设置有与滚筒12内侧连接的吸管21，且滚筒12表面设置有与吸管21对应的通孔。所述驱动机构包括转子14、感应调速电机3、电动机8，所述滚筒12一侧安装有支架，支架通过转轴16连接有感应调速电机3，滚筒12另一侧设置有连接电动机8的转轴16，转轴16头部安装有延伸至滚筒12内部的转子14，电动机8选用YS三相异步电动机8。在本实施例中，滚筒12左右两侧为开口，两侧开口分别安装第一支架11和第二支架17，第一支架11上固定安装有转轴16，转轴16连接感应调速电机3，第二支架17沿滚筒12轴向安装有滚动轴承13，滚动轴承13用来支撑转子14，第一支架11和第二支架17通过螺栓螺母(M3)与滚筒12连接，第二支架17上的转轴16还连接有带立式座轴承5，带立式座轴承5通过螺栓螺母(M8)固定在台架2上，感应调速电机3能够通过转轴16驱动滚筒12转动，电动机8通过转轴16驱动转子14转动，第一支架11和第二支架17上的转轴16均通过联轴器7分别与感应调速电机3和电动机8连接。
第一支架11上的转轴16通过联轴器7与感应调速电机3相连，第二支架17上的转轴16通过联轴器7与YS三相异步电动机8相连，从而达到左右转速不同(即滚筒12动力由感应调速电机3提供，转子14动力由YS三相异步电动机8提供，从而达到差速效果)。启动YS三相异步电动机8，通过联轴器7和轴带动转子14高速转动，将滚筒12内气体向右排出，而由于设计的新型结构使得吸管21内气流加速，从而导致吸管21口处压力减小，由此达到产生负压的效果。将种子筛选后倒入料箱4，启动25W感应调速电机3，滚筒12缓慢转动，通过圆周上均布的吸管21将种子从料箱4吸出并紧贴在吸管21顶部，当滚筒12转至底部时，由刮种板将种子刮下，完成排种过程。
本实施例以春种大白萝卜种子为研究对象，对种子进行机械物理特性测定和理论计算：
(1)种子机械物理特性测定
千粒重：9.2g
种子与光敏树脂板摩擦角φg：28.9°
种子平均宽度b：2.64mm
(2)理论计算
所需吸力：其中种子质量m＝9.2×10-6kg，滚筒12直径R1＝100mm，转速ω＝30r/min
吸孔直径d＝0.64～0.66b＝1.690～1.742mm。取d＝1.70mm。
吸孔面积
则所需负压为：
2.排种器6结构设计理论基础
根据理想流体在定常流动条件下的流量连续性方程：v1A1＝v2A2和伯努利方程： 可以得出：当流体通过的截面减小时，流体的速度增加，此截面处压力降低。以此作为轴流气吸式排种器6结构设计的理论基础。
3.排种器6结构设计和数值模拟
根据上述研究设计出：
(1)轴流气吸式排种结构。此结构依靠自身运动便能产生负压，摆脱了传统气吸排种器6需要配备专门的气力系统的限制。
(2)新型吸管结构。此结构使得轴流气吸式排种器6具有理想的产生负压的效果。
数值模拟：
对轴流气吸式排种器6进行数值模拟仿真，且为了验证新型吸管产生负压的效果，加入普通吸管作为对照组，对比数据如下列表格所示：
测得的萝卜种子平均直径2.64mm，根d＝0.64～0.66b＝1.690～1.742mm。
取d＝1.70mm。因此普通吸管2仅仅作为对照，并不能实际应用。
(1)普通吸管1、2(内外孔径相同)
普通吸管1两端孔径为1.7mm，设置转速为2000rpm，得到普通吸管1入口压力、入口速度、XY截面速度、XY截面压力。
即入口(吸取种子的位置)产生了4.3～10.3Pa的负压，入口速度0～4.1m/s，XY截面压力-138.4～70.7Pa，XY截面速度0～22.6m/s。
普通吸管2两端孔径为6mm,设置转速为2000rpm，得到普通吸管1入口压力、入口速度、XY截面速度、XY截面压力。
即入口(吸取种子的位置)产生了41.9-49Pa的负压，入口速度0-9.0m/s，XY截面压力-123.0～77.7Pa，XY截面速度0～22.9m/s
吸管顶部压力大于吸管底部压力，因此常规吸管产生的负压效果不理想。
(2)新型吸管(内外孔径不同)
新型吸管入口孔径为1.7mm,内侧的孔径为6mm，设置转速为2000rpm，得到吸管入口压力、入口速度、XY截面速度、XY截面压力。
入口处压力为158.4-193.4Pa，即产生了161～196.4Pa的负压，入口速度0～17.8m/s，XY截面压力-202.8～72.5Pa，XY截面速度0～22.7m/s。而吸附萝卜种子所需负压为75.97Pa，因此已达到吸附萝卜种子所需负压要求。
吸管顶部速度大于吸管底部速度，而吸管顶部压力却小于底部压力。即入口处气流产生了加速作用，从而导致入口压力大大降低，以此来达到理想的产生负压的效果。
此外，在其他实施例中，感应调速电机3和YS三相异步电动机8还可连接PLC，由PLC控制感应调速电机3和YS三相异步电动机8转速，从而达到理想差速效果，进一步使得负压压力改变。
所述料箱抵靠在排种器6上，且抵靠在排种器6的一侧为开口。所述刮种器19为L型板状结构，刮种器19一端与料箱底部相连接，另一端抵靠在料箱上，并与料箱圆面相切。在本实施例中，料箱4与刮种器19为一体式，紧贴在滚筒12圆周上，通过螺栓螺母(M8)固定在台架2上。
本发明的工作过程：开启感应调速电机3和YS三相异步电动机8，驱动滚动和转子14转动，转子14转动过程中，将滚筒12内气体向右排出，使得吸管21内气流加速，从而导致吸管21口处压力减小，由此达到产生负压的效果。将种子筛选后倒入料箱4，启动25W感应调速电机3，滚筒12缓慢转动，通过圆周上均布的吸管21将种子从料箱4吸出并紧贴在吸管21顶部，当滚筒12转至底部时，由刮种板将种子刮下，完成排种过程。
本发明通过排种器连接驱动机构，驱动机构在驱动的过程中能够对排种器内部气流加速，使得排种器产生负压吸取料箱内的种子到达刮种器位置时被刮下，结合流体力学、空气动力学的相关知识和原理，从改变排种器自身结构出发探索新的种子气吸方法，并对基于新方法设计的排种器进行研究，结构简单，维护方便，且能耗较低。本发明创新之处在于探索出一种新的气吸方法(轴流式气吸方法)，并将其用于排种器的设计。该方法设计的排种器(轴流气吸式排种器)将摆脱现有气吸式排种器需要配备专门气力系统的限制，是对传统气吸排种方式的一种创新和拓展，根据流体力学和空气动力学中的流量连续性方程和伯努利方程设计出一种新型吸管并应用于滚筒中，该吸管采取外小内大的孔径设置，当转子运转时，吸管中的气流加速，从而使吸管进口处压力大大降低，由此达到良好的产生负压的效果。
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 (3)

1.一种轴流气吸式排种装置，其特征在于：所述轴流气吸式排种装置包括输送带、排种器、驱动机构、料箱、刮种器，所述输送带上设置有台架，台架上安装排种器，排种器表面对接有料箱和刮种器，排种器连接驱动机构，所述驱动机构用于驱动后使得排种器产生气流加速，从而在料箱产生负压吸取料箱内的种子，种子到达刮种器位置时被刮下，掉落到输送带上，所述排种器包括滚筒、吸管，所述滚筒内侧设置滚动轴承，滚动轴承沿径向设置有与滚筒内侧连接的吸管，且滚筒表面设置有与吸管对应的通孔，吸管入口孔径为1.7mm,内侧的孔径为6mm，所述驱动机构包括转子、感应调速电机、电动机，所述滚筒一侧安装有支架，支架通过转轴连接有感应调速电机，滚筒另一侧设置有连接电动机的转轴，转轴头部安装有延伸至滚筒内部的转子，感应调速电机能够通过转轴驱动滚筒转动，电动机通过转轴驱动转子转动，从而达到滚筒和转子转速不同，实现差速效果。
2.根据权利要求1所述的轴流气吸式排种装置，其特征在于：所述料箱抵靠在排种器上，且抵靠在排种器的一侧为开口。
3.根据权利要求1或2所述的轴流气吸式排种装置，其特征在于：所述刮种器为L型板状结构，刮种器一端与料箱底部相连接，另一端抵靠在料箱上，并与料箱圆面相切。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004138384A (ru) * 2004-12-27 2006-06-10 ФГОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет (ОГАУ) (RU) Пневматический высевающий аппарат с гнездообразующим устройством
CN201365408Y (zh) * 2008-11-11 2009-12-23 河北农业大学 圆管气吸排种器的搅种装置
CN203537803U (zh) * 2013-10-29 2014-04-16 内蒙古自治区农牧业机械技术推广站 周向槽缝气吸排种器
CN106717352A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 渠县金穗农业科技有限公司 一种多用途种子播种器
CN206472477U (zh) * 2017-02-17 2017-09-08 山东省农业机械科学研究院 气吸吸种滚筒式宽苗带小麦排种器
CN207885173U (zh) * 2017-10-09 2018-09-21 泸县奇峰尖山子种植专业合作社 一种气吸式精量排种器
CN109845454A (zh) * 2019-03-08 2019-06-07 北京农业智能装备技术研究中心 一种风压自给式排种器
CN214228857U (zh) * 2021-01-15 2021-09-21 西华大学 一种气吸型滚筒式小麦排种器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004138384A (ru) * 2004-12-27 2006-06-10 ФГОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет (ОГАУ) (RU) Пневматический высевающий аппарат с гнездообразующим устройством
CN201365408Y (zh) * 2008-11-11 2009-12-23 河北农业大学 圆管气吸排种器的搅种装置
CN203537803U (zh) * 2013-10-29 2014-04-16 内蒙古自治区农牧业机械技术推广站 周向槽缝气吸排种器
CN106717352A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 渠县金穗农业科技有限公司 一种多用途种子播种器
CN206472477U (zh) * 2017-02-17 2017-09-08 山东省农业机械科学研究院 气吸吸种滚筒式宽苗带小麦排种器
CN207885173U (zh) * 2017-10-09 2018-09-21 泸县奇峰尖山子种植专业合作社 一种气吸式精量排种器
CN109845454A (zh) * 2019-03-08 2019-06-07 北京农业智能装备技术研究中心 一种风压自给式排种器
CN214228857U (zh) * 2021-01-15 2021-09-21 西华大学 一种气吸型滚筒式小麦排种器

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