CN117561846B - 一种基于静电的播种装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于静电的播种装置，用于草原修复中小粒种子精量补播，包括支撑架、储种机构、吸种机构、吹种机构、输种管；所述储种机构包括置种盘、种箱、雾化板、置种盘升降结构、喷水结构；所述吸种机构包括静电发生器、导板、静电吸附轴、升降结构、皮带输送模组；吹种装置包括离子风管、离子风发生器、输风管；该播种装置通过安装在拖拉机上补播草种，实现自动化精量播种，连续工作，满足草原大规模播种需求，提高播种效率。
Description
技术领域
本发明属于播种机技术领域，涉及一种基于静电的播种装置。
背景技术
当前我国草原生态系统整体仍较脆弱，草原生态形势依然严峻。实施草原生态修复治理，加快退化草原植被和土壤恢复，提升草原生态功能和生产功能。免耕补播是草原修复的有效手段。现阶段，播种机多以多采用机械式条播或半精量播种的气送式条播机。对小粒牧草种子通过纯机械型孔等方式难以实现可控数量，同时容易造成拥堵。因此基于静电吸附的播种机成为研究趋势，然而静电吸附方式播种未考虑到消除种子本身所带静电，容易粘连到软胶材质的输种管上，同时静电吸附后的种子落入播种位置的时候都是通过静电的开关控制的，造成电能浪费。
发明内容
本发明的目的是：为解决在草原补播中，小粒种子难以实现精量播种、播种效率低的问题，提供一种基于静电的播种装置，可实现播种数量、株距和行距可控，同时防止因静电导致种子吸附粘连，提高精量播种效率，同时增加种子发芽率。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于静电的播种装置，其特征在于，包括支撑架1、储种机构2、吸种机构3、吹种机构4、输种管5。所述支撑架1底板开设有通孔，支撑架两侧的横梁设置有沟槽；所述储种机构2包括种箱201、置种盘202、雾化板203、置种盘升降结构204、喷水结构205，所述置种盘202底部开设多个微小气孔，两侧有挡板，防止种子洒落，底部设置有称重传感器，所述种箱201可拆卸的安装在支撑架1横梁上，种箱201底部设置有种箱盖，可根据置种盘202的称重传感器，自动控制种箱盖的开合；所述吸种机构3包括静电发生器301、导板302、静电吸附轴303、升降结构304、皮带输送模组305，所述静电发生器301外表面是绝缘材料，与电源连接，安装于导板302上，为静电吸附轴303提供静电，所述皮带输送模组305连接静电吸附轴303，带动静电吸附轴303沿导板302上的导轨移动；所述吹种机构4包括离子风管401、离子风发生器402、输风管403，所述离子风发生器402安装于支撑架1顶板上，离子风发生器402内部产生离子风，离子风可消除种子上所带静电，防止吸附在输种管5上。
优选的，所述离子风管401安装于支撑架1的支撑杆上，离子风管401设有外风管4011和内风管4012，内风管4012嵌套于外风管4011内部。外风管4011和内风管4012分别设置有多个封盖，外封盖4013和内封盖4014之间通过弹簧连接。
优选的，所述置种盘升降结构204包括惰轮2041、凸轮2042、电机2043、电机支撑架2044、压缩弹簧2045，所述惰轮2041安装在置种盘上，与凸轮2042配合，使得置种盘202可上下移动，同时产生震动，使得种子可均匀分布在置种盘202上，所述电机2043带动凸轮2042转动，所述电机支撑架2044安装于支撑架1底板，支撑电机2043，所述压缩弹簧2045安装于置种盘202和支撑架1底板之间，支撑置种盘202，同时可使其上下移动。
优选的，所述喷水结构205包括喷水器2051，喷水器支架2052，所述喷水器2051为上下对称结构，上半部分喷射蒸馏水，下半部分喷射自来水，自来水通过支撑架1底板开设的通孔喷洒到土地上，促进播种后的种子发芽，所述喷水器支架2052安装于支撑架1底板。
优选的，所述雾化板203将喷水器2051喷出的蒸馏水雾化，通过置种盘202的气孔，湿润种子，消除一直处于静电场的种子所带静电，防止种子相互粘连，同时种子处于湿润状态有助于其发芽率。
优选的，所述导板302 上开设有多个导轨，导轨成扇形结构，静电吸附轴303在对应的导轨上运动，静电吸附轴303在导轨间距小的一侧，吸附种子，在导轨间距大的一侧，将种子输送到输种管5，导板302两侧开设沟槽，导板302底部安装有“工”型轮3021 。
优选的，所述静电吸附轴303包括T型外轴3031、顶帽3032、扇形风口3033、吸附凹槽3034、静电内轴3035，所述T型外轴3031是绝缘材料，内部为中空结构, T型外轴3031顶部设置有直径大于轴身的顶盖，顶盖中间开设有通孔。
优选的， 所述静电内轴3035安装于T型外轴3031内部，内部为中空结构，同时静电内轴3035设置有静电连接凸起，凸起穿过T型外轴3031顶盖侧面与静电发生器301连接，传输静电，使静电内轴3035携带静电，吸附凹槽安装于静电内轴3035的底部，中间开孔，用于吸附种子。
优选的，所述顶帽3032通过扇形风口3033与T型外轴3031顶盖的通孔连接，顶帽3032将离子风管401的外封盖4013顶起，带动内封盖4014打开，使得内风管中的离子风进入静电内轴，通过吸附凹槽3034中间的孔，将种子吹进输种管5。
优选的，所述升降结构304包括电机3041、螺旋凸轮3042、多连杆机构3043，所述螺旋凸轮3042与“工”型轮3021配合，带动导板302上下移动，所述多连杆机构3043的一侧通过圆柱销安装于导板302的沟槽，另一侧通过圆柱销安装于支撑架1两侧横梁的沟槽。多连杆结构3043配合导板302的上下运动，调节连杆角度，带动圆柱销在沟槽中移动。
优选的，所述输种管5设置于导板302上导轨间距大的一侧正下方，与携带种子的静电吸附轴303位置对应。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.通过离子风将种子吹入输种管，可消除种子上带的静电，防止种子吸附在输种管上，同时不必利用静电电源的开合控制种子的吸、落，节省电能。
2. 利用静电吸附种子，未被吸附的种子长期处于静电场，携带静电，相互吸附粘连，通过蒸馏水的蒸汽和置种盘的振动，可消除静电，同时蒸馏水湿润种子，能够增加发芽率。
附图说明
图1是本发明基于静电的播种装置的结构示意图；
图2是本发明基于静电的播种装置的侧视图；
图3是本发明吸种机构的结构示意图；
图4是本发明静电吸附轴和离子风管的局部视图；
图5是本发明静电吸附轴的结构示意图。
其中的附图标记为：
1支撑架；
2储种机构；
201 种箱、202 置种盘、203 雾化板、 204 置种盘升降结构、 2041 惰轮、 2042凸轮、 2043第一电机、 2044 电机支撑架、 2045 压缩弹簧、 205 喷水结构、 2051喷水器、2052喷水器支架；
3吸种机构；
301静电发生器、302 导板、3021 “工”型轮、303 静电吸附轴、3031 T型外轴、3032顶帽、3033 扇形风口、3034 吸附凹槽、3035静电内轴、304 升降结构、3041第二电机、3042螺旋凸轮、3043多连杆机构、305皮带输送模组；
4吹种机构；
401 离子风管、4011 外风管、4012 内风管、4013外封盖、4014内封盖、402 离子风发生器、403 输风管；
5输种管 。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
参照附图1-2，一种基于静电的播种装置，包括支撑架1、储种机构2、吸种机构3、吹种机构4、输种管5；储种机构2固接于支撑架1侧壁，吸种机构3连接于支撑架1顶壁，用于吸取储种机构2的种子并运送至输种管5上方，吹种机构4设置于支撑架1上，用于吹落储种机构2中的种子；所述支撑架1底板开设有通孔，支撑架1两侧的横梁设置有沟槽；所述储种机构2从上至下依次包括种箱201、置种盘202、雾化板203、置种盘升降结构204、喷水结构205，置种盘升降结构204用于驱动置种盘202振动，雾化板203用于将喷出的蒸馏水雾化；所述置种盘202底部开设多个微小气孔，两侧有挡板，防止种子洒落，底部设置有称重传感器，所述种箱201可拆卸的安装在支撑架1横梁上，种箱201底部设置有种箱盖，可根据置种盘202的称重传感器，自动控制种箱盖的开合；所述吸种机构3包括静电发生器301、导板302、静电吸附轴303、升降结构304、皮带输送模组305，皮带输送模组305设置于导板302上，所述静电发生器301外表面是绝缘材料，与电源连接，安装于导板302上，为静电吸附轴303提供静电，所述皮带输送模组305连接静电吸附轴303，带动静电吸附轴303沿导板302上的导轨移动，升降结构304用于带动导板302上下移动，所述吹种机构4包括离子风管401、离子风发生器402、输风管403，所述离子风发生器402安装于支撑架1顶板上，离子风管401安装于支撑架1的支撑杆上，并通过输风管403与离子风发生器402连接，离子风发生器402内部产生离子风，能够消除种子上所带静电，防止种子吸附在输种管5上。
优选的，所述离子风管401设有外风管4011和内风管4012，内风管4012嵌套于外风管4011内部，外风管4011和内风管4012分别设置有多个封盖，外封盖4013和内封盖4014之间通过弹簧连接。
优选的，所述置种盘升降结构204包括惰轮2041、凸轮2042、第一电机2043、电机支撑架2044、压缩弹簧2045，所述惰轮2041安装在置种盘202上，与凸轮2042配合，使得置种盘202上下移动，同时产生震动，使得种子均匀分布在置种盘202上，所述第一电机2043带动凸轮2042转动，所述电机支撑架2044安装于支撑架1底板，用于支撑第一电机2043，所述压缩弹簧2045安装于置种盘202和支撑架1底板之间，支撑置种盘202，同时使其上下移动。
优选的，所述喷水结构205包括喷水器2051，喷水器支架2052，所述喷水器2051为上下对称结构，上半部分喷射蒸馏水，下半部分喷射自来水，自来水通过喷水器支架2052底板开设的通孔喷洒到土地上，促进播种后的种子发芽，所述喷水器支架2052安装于支撑架1底板，所述雾化板203将喷水器2051喷出的蒸馏水雾化，通过置种盘202的气孔湿润种子，消除种子所带静电，防止种子相互粘连，同时种子处于湿润状态有助于其发芽率。
如图3所示，所述导板302 上开设有多个导轨，导轨成扇形辐射状结构，静电吸附轴303在对应的导轨上运动，静电吸附轴303在导轨间距小的一侧，吸附种子，在导轨间距大的一侧将种子输送到输种管5，导板302两侧壁开设沟槽，导板302底部安装有“工”型轮3021。
优选的，直径大于轴身的顶盖，顶盖中间开设有通孔，所述静电内轴3035安装于T型外轴3031内部，内部为中空结构，同时静电内轴3035设置有静电连接凸起，凸起穿过T型外轴3031顶盖侧面与静电发生器301连接，传输静电，使静电内轴3035携带静电，吸附凹槽3034安装于静电内轴3035的底部，中间开孔，用于吸附种子。
优选的，所述顶帽3032 通过扇形风口3033与T型外轴3031顶盖的通孔连接，顶帽3032将离子风管401的外封盖4013顶起，带动内封盖4014打开，使得内风管中的离子风进入静电内轴，通过吸附凹槽3034中间的孔，将种子吹进输种管5。
优选的，所述升降结构304包括第二电机3041、螺旋凸轮3042、多连杆机构3043，第二电机3041驱动螺旋凸轮3042，所述螺旋凸轮3042与“工”型轮3021配合，带动导板302上下移动，所述多连杆机构3043的一侧通过圆柱销安装于导板302的沟槽，另一侧通过圆柱销安装于支撑架1两侧横梁的沟槽，多连杆机构3043配合导板302的上下运动，调节连杆角度，带动圆柱销在沟槽中移动。
优选的，所述输种管5设置于导板302上导轨间距大的一侧正下方，与携带种子的静电吸附轴303位置对应。
如图4所示，所述离子风管401安装于支撑架1的支撑杆上，离子风管401设有外风管4011和内风管4012，内风管4012嵌套于外风管4011内部。外风管4011和内风管4012分别设置有多个封盖，外封盖4013和内封盖4014之间通过弹簧连接。
工作过程：
结合附图，使用时，将该结构安装于拖拉机上。
首先，吸取种子时，导板302在升降结构304的带动下，向下移动，降低至最低点，静电吸附轴303在皮带输送模组305的作用下，沿着导板302上的导轨移动到取种位置，静电内轴3035上的静电连接凸起与静电发生器301接触，使得静电内轴3035携带静电，同时置种盘202在置种盘升降结构204的带动下，上升到最高位置，此时吸附凹槽3034吸取种子。
吸取种子后，静电吸附轴303在皮带输送模组305带动下，沿着导板302上的导轨移动到吹种位置，导板302在升降结构304的带动下，上升至最高点，顶帽3032打开离子风管402的外顶盖4013，离子风吹进静电吸附轴303，从而将种子吹进正下方的输种管5。同时，置种盘升降结构204带动置种盘202向下移动，由于凸轮2042与惰轮2041的配合产生振动，使得种子均匀分布在置种盘202上。喷水器2051持续喷水，上半部分喷出的蒸馏水经过雾化板203后，散发蒸馏水蒸汽，使种子保持不带静电状态，下半部分喷出的自来水用于湿润播种后的土壤，促进种子发芽。
以上过程连续循环，保证连续播种，提高播种效率。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于静电的播种装置，其特征在于，包括支撑架(1)、储种机构(2)、吸种机构(3)、吹种机构(4)、输种管(5)；储种机构(2)固接于支撑架(1)的侧梁与底板，吸种机构(3)连接于支撑架(1)顶壁，用于吸取储种机构(2)的种子并运送至输种管(5)上方，吹种机构(4)设置于支撑架(1)上，用于吹落吸种机构(3)吸取后的种子；所述支撑架(1)底板开设有通孔，支撑架(1)两侧的横梁设置有沟槽；所述储种机构(2)从上至下依次包括种箱(201)、置种盘(202)、雾化板(203)、置种盘升降结构(204)、喷水结构(205)，置种盘升降结构(204)用于驱动置种盘(202)振动，雾化板（203）用于将喷出的蒸馏水雾化；所述置种盘(202)底部开设多个微小气孔，两侧有挡板，防止种子洒落，底部设置有称重传感器，所述种箱(201)可拆卸的安装在支撑架(1)横梁上，种箱(201)底部设置有种箱盖，可根据置种盘(202)的称重传感器，自动控制种箱盖的开合；所述吸种机构(3)包括静电发生器(301)、导板(302)、静电吸附轴(303)、升降结构(304)、皮带输送模组(305)，皮带输送模组(305)设置于导板(302)上，所述静电发生器(301)外表面是绝缘材料，与电源连接，安装于导板(302)上，为静电吸附轴(303)提供静电，所述皮带输送模组(305)连接静电吸附轴(303)，带动静电吸附轴(303)沿导板(302)上的导轨移动，升降结构(304)用于带动导板(302)上下移动，所述吹种机构(4)包括离子风管(401)、离子风发生器(402)、输风管(403)，所述离子风发生器(402)安装于支撑架(1)顶板上，离子风管(401)安装于支撑架(1)的支撑杆上，并通过输风管(403)与离子风发生器(402)连接，离子风发生器(402)内部产生离子风，能够消除种子上所带静电，防止种子吸附在输种管(5)上。
2.根据权利要求1所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述离子风管(401)设有外风管(4011)和内风管(4012)，内风管(4012)嵌套于外风管(4011)内部，外风管(4011)和内风管(4012)分别设置有多个封盖，外封盖(4013)和内封盖(4014)之间通过弹簧连接。
3.根据权利要求2所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述置种盘升降结构(204)包括惰轮(2041)、凸轮(2042)、第一电机(2043)、电机支撑架(2044)、压缩弹簧(2045)，所述惰轮(2041)安装在置种盘(202)上，与凸轮(2042)配合，使得置种盘(202)上下移动，同时产生震动，使得种子均匀分布在置种盘(202)上，所述第一电机(2043)带动凸轮(2042)转动，所述电机支撑架(2044)安装于支撑架(1)底板，用于支撑第一电机(2043)，所述压缩弹簧(2045)安装于置种盘(202)和支撑架(1)底板之间，支撑置种盘(202)，同时使其上下移动。
4.根据权利要求3所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述喷水结构(205)包括喷水器(2051)，喷水器支架(2052)，所述喷水器(2051)为上下对称结构，上半部分喷射蒸馏水，下半部分喷射自来水，自来水通过喷水器支架(2052)底板开设的通孔喷洒到土地上，促进播种后的种子发芽，所述喷水器支架(2052)安装于支撑架(1)底板，所述雾化板(203)将喷水器(2051)喷出的蒸馏水雾化，通过置种盘(202)的气孔湿润种子，消除种子所带静电，防止种子相互粘连，同时种子处于湿润状态有助于其发芽率。
5.根据权利要求4所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述导板(302) 上开设有多个导轨，导轨成扇形辐射状结构，静电吸附轴(303)在对应的导轨上运动，静电吸附轴(303)在导轨间距小的一侧，吸附种子，在导轨间距大的一侧将种子输送到输种管(5)，导板(302)两侧壁开设沟槽，导板(302)底部安装有“工”型轮(3021) 。
6.根据权利要求5所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述静电吸附轴(303)包括T型外轴(3031)、顶帽(3032)、扇形风口(3033)、吸附凹槽(3034)、静电内轴(3035)，所述T型外轴(3031)是绝缘材料，内部为中空结构,T型外轴(3031)顶部设置有直径大于轴身的顶盖，顶盖中间开设有通孔，所述静电内轴(3035)安装于T型外轴(3031)内部，内部为中空结构，同时静电内轴(3035)设置有静电连接凸起，凸起穿过T型外轴(3031)顶盖侧面与静电发生器(301)连接，传输静电，使静电内轴(3035)携带静电，吸附凹槽(3034)安装于静电内轴(3035)的底部，中间开孔，用于吸附种子。
7.根据权利要求6所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述顶帽(3032) 通过扇形风口(3033)与T型外轴(3031)顶盖的通孔连接，顶帽(3032)将离子风管(401)的外封盖(4013)顶起，带动内封盖(4014)打开，使得内风管中的离子风进入静电内轴，通过吸附凹槽(3034)中间的孔，将种子吹进输种管(5)。
8.根据权利要求7所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述升降结构(304)包括第二电机(3041)、螺旋凸轮(3042)、多连杆机构(3043)，第二电机(3041)驱动螺旋凸轮(3042)，所述螺旋凸轮(3042)与“工”型轮(3021)配合，带动导板(302)上下移动，所述多连杆机构(3043)的一侧通过圆柱销安装于导板(302)的沟槽，另一侧通过圆柱销安装于支撑架(1)两侧横梁的沟槽，多连杆机构(3043)配合导板(302)的上下运动，调节连杆角度，带动圆柱销在沟槽中移动。
9.根据权利要求8所述的基于静电的播种装置，其特征在于，所述输种管(5)设置于导板(302)上导轨间距大的一侧正下方，与携带种子的静电吸附轴(303)位置对应。
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| BE708535A (zh) * | 1966-12-28 | 1968-06-27 | ||
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