一种小型玉米套种精量穴播器制造技术

本发明专利技术提供一种小型玉米套种精量穴播器，可实现种子套种和化肥精量的同时进行，属于农业机械领域，涉及机械设计技术。主要包括：种肥穴播器整体结构、种肥同施器结构、穴播变频器和链传动系统。其特征在于：与现有大型机械相比，在小地块作业方面具有明显的灵活性；与传统人工播种相比，具有效率高、可控性好等特点，显著提升播种的可靠性和稳定性。可实现种子套种过程和化肥精量过程的同时进行，具有稳定的种间距和行间距，播种深度可控，基本可避免漏播或重播现象。

A small corn precision dibbler

The invention provides a small corn precision dibbler, can achieve the precision of the seed and fertilizer and intercropping, belongs to the field of agricultural machinery and relates to mechanical design technology. Mainly includes: a fertilizer dibbler structure, a fertilizer applicator with bunch structure, frequency converter and chain drive system. It is characterized in that: compared with the existing large machinery, has significant flexibility in the operation of small plot; compared with the traditional artificial seeding, has the characteristics of high efficiency, good controllability, significantly improve the reliability and stability of sowing. It can be carried out at the same time in the process of seed interplanting and the precise process of chemical fertilizer, which has stable seed spacing and row spacing, and the sowing depth can be controlled, and the phenomenon of leakage or replay can be avoided.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农业机械领域。
技术介绍
玉米是我国第二大产量粮食作物，具有生长周期短、产量大、分布范围广等特点，在国民生产总值中占有一定比例。在一些北方地区，为进一步提高玉米产量，经常在小麦未成熟之前，将玉米套种在小麦的沟垄间。目前，玉米套种播种机分为开沟作业和免耕作业两类。开沟作业一般使用大型机械，具有播种效率高、功耗大的特点，在小地块作业方面具有一定的局限性。免耕作业省略了耕地过程，降低了作业消耗。如遇阴多雨天气，免耕地块蓄水保墒能力强，地表覆有秸秆，确保土壤中水、肥、气、热的协调供给，表现出明显的增产效应。市场上出现的人工播种施肥镐虽然满足了上述要求，但劳动强度大，覆土、株距、播深等工序依靠人工完成，播种作业效率低。因此，研制一种降低劳动强度、提升作业效率的种肥同施播种机，具有十分广阔的应用市场。
技术实现思路
本专利技术的目的是研制一种小型玉米套种精量穴播器，可实现种子套种过程和化肥精量过程的同时进行，具有稳定的种间距和行间距，播种深度可控，不产生明显的漏播或重播现象。设计方案：穴播器的整体结构示意图如说明书附图1所示，种肥穴播装置主要由穴播变频器1、牵引杆2、地轮3、种肥箱4、导种管(导肥管被遮挡)5、腹板6、拉簧7、种肥同施器8、后轮9等部分组成。工作过程中，穴播器在田间作业时，穴播器在牵引杆的牵引作用下驱动地轮向前运行，与此同时，位于地轮轴上的链轮转动，穴播变频器在链传动作用下实现转动，与变频盘通过螺栓连接的变频齿驱动镐杆绕着支撑杆可在一定角度范围内旋转，从而带动种肥同施器实现上下摆动。工作过程中，变频齿与镐杆脱离接触时，种肥同施器末端在弹簧拉力作用下快速进入土壤，此时滑块板在惯性力作用下打开，种子与肥料落入土壤里，完成种肥同施作业。随后种肥同施器在弹簧作用力下抬起，土壤回落、完成覆土过程。为适应不同地区的播种作业，播种机可通过穴播变频器来调节株距。有些地域存在秸秆，播深不能达到耕作要求，利用播种机的腹板部分来调节播深，适应不同土壤状态下的播种，保证出苗率；通过调节种肥同施单元中的垫片来改变种肥槽的大小，进而控制播种量、施肥量。关键机构设计：（1）种肥同施器，种肥同施器结构如说明书附图2所示种肥同施器主要由滑块板1、弹簧2、支撑杆3、主镐体4、进种孔5、进肥孔6、刮种舌7、刮肥舌8、调节垫片9、种槽10、肥槽11等部分组成。其中，进种孔和进肥孔位于主镐体上部，刮种舌和刮肥舌镶嵌在主镐体的后部凹槽内。支撑杆穿过主镐体上方的孔、弹簧和滑块板上的孔，使滑块板和弹簧固定在主镐体上。穴播器作业时，种子和肥料沿导种管和导肥管靠重力滑落到种肥同施器的主镐体、刮种刮肥舌和滑块板围成的腔体内，有部分种子和肥料进入种槽和肥槽内;当镐头在弹簧拉力作用下快速滑落，滑块板向下惯性移动，当主镐体的尖端进入土壤中停止运动并刨出凹坑，滑块板因惯性作用继续向下滑动，这时种肥槽运动到刮种刮肥舌的下部，种肥槽里的种子和肥料沿主镐体的凹槽滑落到凹坑内；滑块板在弹簧的作用下迅速回位，种肥同施器在穴播变频器的作用下太高时，凹坑边上的泥土滑落盖住种子和肥料，一个播种周期完成。本种肥同施器设计了独立的种槽和肥槽，可实现侧方位施肥，避免烧种现象。在滑块板上镶嵌的调节垫片可以调节种肥槽的“空腔”大小，进而调节播种施肥量。带有种槽和肥槽的后滑块结构简单、便于更换，满足不同播种量、施肥量的需要。刮种舌采用橡胶材料(聚氯丁二烯CR)，材质很软，避免伤种、卡种等现象。种子和肥料分别存放于同施器相连的导管内，导管随种肥同施单元上下运动，可以避免种子、肥料在导管内发生“卡滞”和“粘连”现象。（2）控制机构设计，种肥同施器控制机构主要实现入土角度和深度的控制（如说明书附图4所示）。不同播种地块、不同播种环境、或同一地块的不同时期，土壤中的水分含量不同，播种施肥的深度要求也不同。同施器采用可调式组合连杆结构实现种肥入土角度和深度的调节，主传动杆（杆1）与从传动杆（杆2）之间是设计为铰链接，铰接点是一个固定在穴播装置上的圆轴。通过调节腹板改变两杆之间的角度，从而调节种肥同施器的入土角度。玉米的播种深度一般为30~50mm，计算得种肥同施器的入土角为30°～60°。当种肥同施器插入地表时，主动杆处于水平位置，同时主动杆、从动杆和腹板之间构成一个三角形，主、从动杆之间夹角与入土角之间的差值为90°，因此，主、从动杆之间的夹角取值范围为120°～150°。根据整机结构尺寸，可确定主动杆和从动杆的长度分别为L1=92mm和L2=77mm。腹板的可调长度L3范围为137～156mm。（3）穴播变频器，穴播变频器用来控制种肥同施器的入土频率，可通过增加或减少变频齿的数目量来调节入土频率，进而实现播种和施肥穴间距的控制。穴播变频器的关键设计参数是链轮传动比。主动轮直径D=300mm，播种穴间距L=130mm，穴播变频器齿数确定为A=3。主动轮旋转360°，设备移动距离为：L1=πD=942mm，传动比i1为D/L≈2.5。当穴播变频器齿数为3个时，传动比i2=2.5，此时穴间距为130mm；齿数为2时，穴间距为190mm。最终确定该链轮传动的传动比为i=2.5，当变换穴播变频器齿数分别3、2和1时，穴间距分别为130、190和380mm。（4）链传动系统设计，穴播装置的精确传动，依靠地轮与穴播变频器的之间按固定传动比运动来实现，设计选用的链传动装置的传动比i=2.5。链传动系统提供穴播装置作业时所需的动力，采用飞轮与大链轮组合实现。当穴播装置处于作业状态时，机器向前运动将驱动飞轮，地轮开始转动并通过链传动系统带动穴播变频器发生转动，从而使整个机器处于工作状态。穴播装置空转时，机器向后运动时飞轮处于非工作状态，地轮转动不会驱动穴播变频器，机器处于非工作状态。通过计算，选择链轮齿数为46个，飞轮齿数为18个。（1）主动轴，对主动轴进行受力分析可知，该轴受到两个轮子向上的支撑力F1和F4，其大小相等均都为60N。同时，轴承座施加给轴两个向下的力F2和F3，其大小均为60N。链轮对轴施加的转矩大小为60M。根据当量弯矩图可知，F2与F3作用处为危险截面。由于F2和F3为对称分布，取F2作用处进行校核，由d=∛(M/0.1[σ_(-1b)])计算得，危险截面处满足安全要求的最小直径d1=8.5mm，实际主动轴直径为29mm，符合强度要求。（2）从动轴，从动轴对从动轴进行受力分析可知，两端轴承座对其向上的力F1和F4，两个力大小均为10.5N。左侧飞轮对轴有一个向下的作用力F2，大小为2N，同时产生一个扭矩，大小为M1=800N•mm。右侧穴播变频器对轴有一个向下的作用力F3，大小为2N，同时产生一个扭矩，大小为M2=800N•mm。由当量弯矩图可知，力F3作用处为危险截面，取此处进行校核，由公式d=∛(M/0.1[σ_(-1b)])计算得，危险截面处满足安全要求的最小直径为d2=6.8mm，实际从动轴直径为25mm，满足强度要求。有益效果，试验地点选在山东半岛丘陵地区的一块试验田，田地里生长的小麦高度约为500mm，小麦的沟垄较为整齐，垄间距约为300mm。穴播变频器选用两个变频齿，分别以0.7、1.0和1.3m/s的速度播种100m的距离，测量三种条件下播种次数、漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现种子套种过程和化肥精量过程的同时进行的种肥穴播装置，其设计方案主要包括整机结构设计、种肥同施器设计、控制机构设计、穴播变频器结构和链传动系统设计和使用工艺。

【技术特征摘要】
1.一种可实现种子套种过程和化肥精量过程的同时进行的种肥穴播装置，其设计方案主要包括整机结构设计、种肥同施器设计、控制机构设计、穴播变频器结构和链传动系统设计和使用工艺。2.整机结构设计：主要由种肥同施器、穴播变频器、地轮、后轮和种肥箱等部分组成。3.种肥同施器：主要由主镐体、支撑杆和后滑块板等部分组成。4.控制机构设计：采用可调...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛文斌，尹起，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37