CN116210406B - 一种无人机水稻有序错位喷直播装置 - Google Patents

一种无人机水稻有序错位喷直播装置 Download PDF

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Abstract

一种无人机水稻有序错位喷直播装置,包括安装架,安装架上安装有芽种悬液箱、活塞泵输送机构、组合式减速电机和喷管组输出机构;芽种悬液箱的出液口与活塞泵输送机构的进液口连接;组合式减速电机用于驱动活塞泵输送机构进行泵送动作;综上所述,本发明采用基于水稻芽种与营养剂均匀混掺悬液有序错位喷直播技术,将预处理得到的芽种与调制的营养剂介质均匀混掺,芽种在介质中处于悬浮状态,随着悬液的不断泵出,芽种流以较低的机械损伤和较高的动能集束喷入目标点位,喷管交错排布,进一步提高稻田利用率。

Description

一种无人机水稻有序错位喷直播装置
技术领域
本发明属于农业水稻播种技术领域,具体涉及一种无人机水稻有序错位喷直播装置。
背景技术
有序水稻直播技术是精准农业的重要组成部分,水稻直播是不进行育秧、移栽直接将种子播于大田的一种栽培方式,大面积的水稻直播具有简化作业工序,省工节本,缓解劳力季节性紧张的矛盾等优点,对实现水稻生产的轻型化、专业化、规模化起到补短板的重要的意义。
水稻直播技术利用播种机将水稻种子按规定粒数、穴距、行距和播深播入田中。现有水稻播种机械分为无序漫撒飞播、有序成条/穴飞播、地面播种。无序播种效率高精度差,界限模糊,不利于田间管理,地面播种精度高,效率及通过性不如飞播,有序飞播兼顾效率、通过性和种子落点精度,但芽种损伤率高、播种入土深度浅、成穴性差是有序飞播所面临的主要问题。
发明内容
本发明旨在提供一种无人机水稻有序错位喷直播装置,解决现有技术中水稻播种机械存在田间管理差、播种精度低、芽种损伤率高等的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:一种无人机水稻有序错位喷直播装置,包括安装架,安装架上安装有芽种悬液箱、活塞泵输送机构、组合式减速电机和喷管组输出机构;
芽种悬液箱的出液口与活塞泵输送机构的进液口连接;
组合式减速电机用于驱动活塞泵输送机构进行泵送动作;
所述喷管组输出机构包括空心横杠,空心横杠的两端通过封口塞封堵,所述空心横杠上设置有四组错位喷管件,四组错位喷管件间隔设置;每组错位喷管件包括安装套和播种喷管,所述安装套安装在空心横杠上,安装套的外周安装有微型电机和半圆形限位套,半圆形限位套位于微型电机的主轴外周,且微型电机的轴线穿过半圆形限位套的圆心,所述半圆形限位套具有半圆形活动槽,播种喷管的一端部为折弯端部,播种喷管的折弯端部固定在微型电机的主轴上,在微型电机主轴的驱动下,所述播种喷管可在半圆形限位套的半圆形活动槽内活动;
在空心横杠内还设置有四根输出软管,四根输出软管的出液端分别与四组错位喷管件的播种喷管折弯端部连接;
活塞泵输送机构具有四个出液口,活塞泵输送机构的四个出液口分别通过管道与四根输出软管的进液端连接。
进一步的,播种喷管为膛线管,该膛线管的内壁设有膛线。
进一步的,活塞泵输送机构包括曲轴和四组活塞泵送组件,曲轴通过转动方式安装在安装架上,每组活塞泵送组件包括活塞缸和连杆,活塞缸的底部侧壁设置有防脱进液接头,活塞缸的底部设置有防脱出液接头,防脱进液接头和防脱出液接头上均安装有单向阀,活塞缸内设置有活塞座,活塞座的底部设置有活塞,连杆的两端分别铰接在活塞座顶部和曲轴上;
四组活塞泵送组件自左向右并排设置在曲轴上,按照自左向右的顺序,四组活塞泵送组件分别为第一活塞泵送组件、第二活塞泵送组件、第三活塞泵送组件和第四活塞泵送组件,第一活塞泵送组件和第三活塞泵送组件的泵送动作同步,第二活塞泵送组件和第四活塞泵送组件的泵送动作同步;四组活塞泵送组件的防脱进液接头即活塞泵输送机构的进液口,四组活塞泵送组件的防脱出液接头即活塞泵输送机构的四个出液口;
所述组合式减速电机的动力输出轴与曲轴传动连接。
进一步的,组合式减速电机的动力输出轴上安装有主动带轮,曲轴的端部安装有被动带轮,主带带轮与被动带轮通过同步带连接。
进一步的,芽种悬液箱内底部为凹陷结构,在芽种悬液箱内底部安装有四个进种嘴,四个进种嘴分别通过输入软管与四组活塞泵送组件的防脱进液接头连接,所述的输入软管穿过芽种悬液箱的箱壁。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用基于水稻芽种与营养剂均匀混掺悬液有序错位喷直播技术,将预处理得到的芽种与调制的营养剂介质均匀混掺,芽种在介质中处于悬浮状态,随着悬液的不断泵出,芽种流以较低的机械损伤和较高的动能集束喷入目标点位,喷管交错排布,进一步提高稻田利用率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1为本发明一种无人机水稻有序错位喷直播装置的结构示意图;
图2为输出软管与四组活塞泵送组件的连接示意图;
图3为活塞泵送组件的结构示意图;
图4为喷管组输出机构的结构示意图;
图5为错位喷管件的结构示意图;
图6为播种喷管的结构示意图;
图7为芽种悬液箱的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1-7所示,本发明所提供的一种无人机水稻有序错位喷直播装置的具体实施例1:
一种无人机水稻有序错位喷直播装置,包括安装架1,安装架1上安装有芽种悬液箱2、活塞泵输送机构、组合式减速电机3和喷管组输出机构;
芽种悬液箱2的出液口与活塞泵输送机构的进液口连接;活塞泵输送机构包括曲轴4和四组活塞泵送组件,曲轴4通过转动方式安装在安装架1上,所述组合式减速电机3的动力输出轴与曲轴4传动连接,如图3所示,每组活塞泵送组件包括活塞缸5和连杆6,活塞缸5的底部侧壁设置有防脱进液接头7,活塞缸5的底部设置有防脱出液接头8,防脱进液接头7和防脱出液接头8上均安装有单向阀9,活塞缸5内设置有活塞座10,活塞座10的底部设置有活塞11,连杆6的两端分别铰接在活塞座10顶部和曲轴4上;在曲轴4的驱动下,连杆6带动活塞座10在活塞缸5内进行上下往复运动,当活塞座10上行过程中,活塞缸5内产生负压,防脱进液接头7处的单向阀9打开,芽种悬液箱2内芽种悬液经过防脱进液接头7进入活塞缸5,此时防脱出液接头8处的单向阀9处于关闭状态,活塞座10下行过程中,活塞缸5内芽种悬液受活塞11挤压,防脱出液接头8处的单向阀9打开,芽种悬液从活塞缸5的防脱出液接头8向外涌出;
四组活塞泵送组件的防脱进液接头即活塞泵输送机构的进液口,四组活塞泵送组件的防脱出液接头即活塞泵输送机构的四个出液口;四组活塞泵送组件自左向右并排设置在曲轴4上,按照自左向右的顺序,四组活塞泵送组件分别为第一活塞泵送组件12、第二活塞泵送组件13、第三活塞泵送组件14和第四活塞泵送组件15,第一活塞泵送组件12和第三活塞泵送组件14的泵送动作同步,第二活塞泵送组件13和第四活塞泵送组件15的泵送动作同步,例如,第一活塞泵送组件12和第三活塞泵送组件14同步向外泵送芽种悬液,与此同时,第二活塞泵送组件13和第四活塞泵送组件15同步抽吸芽种悬液箱2内芽种悬液。
如图4和图5所示,所述喷管组输出机构包括空心横杠16,空心横杠16的两端通过封口塞17封堵,所述空心横杠16上设置有四组错位喷管件18,四组错位喷管件18间隔设置;每组错位喷管件18包括安装套19和播种喷管20,所述安装套19安装在空心横杠16上,安装套19的外周安装有微型电机21和半圆形限位套22,半圆形限位套22位于微型电机21的主轴外周,且微型电机21的轴线穿过半圆形限位套22的圆心,所述半圆形限位套22具有半圆形活动槽23,播种喷管20的一端部为折弯端部24,播种喷管20的折弯端部24固定在微型电机21的主轴上,在微型电机21主轴的驱动下,所述播种喷管20可在半圆形限位套22的半圆形活动槽23内活动;
在空心横杠16内还设置有四根输出软管25,四根输出软管25的出液端分别与四组错位喷管件18的播种喷管20折弯端部24连接;
四组活塞泵送组件的防脱出液接头8分别通过管道与四根输出软管25的进液端连接。
本所述的无人机水稻有序错位喷直播装置安装在无人机上,在播种作业时,组合式减速电机3为活塞泵输送机构提供动力,活塞泵输送机构将芽种悬液箱2中的芽种悬液泵入喷管组输出机构,最终由四组错位喷管件18喷射播种,需要说明的是,四组错位喷管件18工作状态稍有不同,具体地,首先四组活塞泵送组件分别通过对应的输出软管25为四组错位喷管件18泵送芽种悬液,而第一活塞泵送组件12和第三活塞泵送组件14的泵送动作同步,第二活塞泵送组件13和第四活塞泵送组件15的泵送动作同步,所以其中两组错位喷管件18在向外喷射芽种悬液时,另外两组错位喷管件18不工作,在曲轴4的带动下,最终两组错位喷管件18与另外两组错位喷管件18的工作状态来回切换;芽种悬液从活塞缸5的防脱出液接头8向外涌出,经输出软管25到播种喷管20,最终由播种喷管20喷射至田地的目标点位,另外在微型电机21带动播种喷管20在半圆形活动槽23内进行周期回摆,用以抵消无人机前进方向上的运动对播种成穴性的干扰,相邻行交错穴播,增大水稻植株有效给养空间。优选的,如图6所示,所述播种喷管20为膛线管,该膛线管的内壁设有膛线33,膛线33结构使芽种悬液流束沿膛线槽流动的趋势,流束获得沿圆周方向上回转流动的分速度,以保持更集中稳定地喷射至田地的目标点位。
本发明所提供的一种无人机水稻有序错位喷直播装置的具体实施例2:
与具体实施例1的不同之处在于,本实施例对组合式减速电机3与曲轴4的传动关系进行优化,对芽种悬液箱2的供给方式进行细化,具体的,如图1所示,组合式减速电机3的动力输出轴上安装有主动带轮26,曲轴4的端部安装有被动带轮27,主带带轮与被动带轮27通过同步带28连接。
如图7所示,芽种悬液箱2内底部为凹陷结构,凹陷结构用于汇聚芽种悬液,在芽种悬液箱2内底部安装有四个进种嘴29,四个进种嘴29分别通过输入软管30与四组活塞泵送组件的防脱进液接头7连接,芽种悬液箱2内芽种悬液经进种嘴29可进入输入软管30,再到防脱进液接头7;上述的输入软管30穿过芽种悬液箱2的箱壁,且输入软管30与芽种悬液箱2上的穿出口对应设置有密封件31,该密封件31用于密封输入软管30与芽种悬液箱2的穿出口,避免有芽种悬液从该穿出口向外溢出。
需要说明的是,在本文中,诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种无人机水稻有序错位喷直播装置,其特征在于:包括安装架,安装架上安装有芽种悬液箱、活塞泵输送机构、组合式减速电机和喷管组输出机构;
芽种悬液箱的出液口与活塞泵输送机构的进液口连接;组合式减速电机用于驱动活塞泵输送机构进行泵送动作;
所述喷管组输出机构包括空心横杠,空心横杠的两端通过封口塞封堵,所述空心横杠上设置有四组错位喷管件,四组错位喷管件间隔设置;每组错位喷管件包括安装套和播种喷管,所述安装套安装在空心横杠上,安装套的外周安装有微型电机和半圆形限位套,半圆形限位套位于微型电机的主轴外周,且微型电机的轴线穿过半圆形限位套的圆心,所述半圆形限位套具有半圆形活动槽,播种喷管的一端部为折弯端部,播种喷管的折弯端部固定在微型电机的主轴上,在微型电机主轴的驱动下,所述播种喷管可在半圆形限位套的半圆形活动槽内活动;
在空心横杠内还设置有四根输出软管,四根输出软管的出液端分别与四组错位喷管件的播种喷管折弯端部连接;
活塞泵输送机构具有四个出液口,活塞泵输送机构的四个出液口分别通过管道与四根输出软管的进液端连接;
活塞泵输送机构包括曲轴和四组活塞泵送组件,曲轴通过转动方式安装在安装架上,每组活塞泵送组件包括活塞缸和连杆,活塞缸的底部侧壁设置有防脱进液接头,活塞缸的底部设置有防脱出液接头,防脱进液接头和防脱出液接头上均安装有单向阀,活塞缸内设置有活塞座,活塞座的底部设置有活塞,连杆的两端分别铰接在活塞座顶部和曲轴上;
四组活塞泵送组件自左向右并排设置在曲轴上,按照自左向右的顺序,四组活塞泵送组件分别为第一活塞泵送组件、第二活塞泵送组件、第三活塞泵送组件和第四活塞泵送组件,第一活塞泵送组件和第三活塞泵送组件的泵送动作同步,第二活塞泵送组件和第四活塞泵送组件的泵送动作同步;四组活塞泵送组件的防脱进液接头即活塞泵输送机构的进液口,四组活塞泵送组件的防脱出液接头即活塞泵输送机构的四个出液口;
所述组合式减速电机的动力输出轴与曲轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人机水稻有序错位喷直播装置,其特征在于:播种喷管为膛线管,该膛线管的内壁设有膛线。
3.根据权利要求2所述的一种无人机水稻有序错位喷直播装置,其特征在于:组合式减速电机的动力输出轴上安装有主动带轮,曲轴的端部安装有被动带轮,主动带轮与被动带轮通过同步带连接。
4.根据权利要求3所述的一种无人机水稻有序错位喷直播装置,其特征在于:芽种悬液箱内底部为凹陷结构,在芽种悬液箱内底部安装有四个进种嘴,四个进种嘴分别通过输入软管与四组活塞泵送组件的防脱进液接头连接,所述的输入软管穿过芽种悬液箱的箱壁。
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