用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于小區(qū)條播機的雙排蜂窩式分種機構(gòu)，旨在解決現(xiàn)有的小區(qū)條播機分種裝置行間、行內(nèi)分種不均勻、播種行長不能精確控制、誤差大的技術(shù)問題。該用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)包括儲種單元、分種單元，分種單元包括雙排蜂窩式分種盤、錐體、同心軸、排種器和底板，雙排蜂窩式分種盤安裝在底板上，包括依次相鄰的內(nèi)圈格盤、外圈格盤和外部擋板；錐體通過同心軸套裝在雙排蜂窩式分種盤上。本實用新型的有益效果在于：能夠?qū)崿F(xiàn)均勻分種，滿足小區(qū)播種實驗所需的種子均勻度，有利于條播機的均勻播種、精確行長，能夠大幅減小育種實驗的誤差，且分種精確可控、操作簡便，適用范圍更加廣泛。
【專利說明】用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及科研用農(nóng)業(yè)機械設備【技術(shù)領域】，具體涉及一種用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在農(nóng)業(yè)科研院所進行新品種培育、良種繁育和進行品種對比、栽培等田間試驗過程中，播種是極其重要的環(huán)節(jié)，為了保證試驗結(jié)果的準確性，小區(qū)育種試驗對精確播種的要求極高，如需要在規(guī)定的小區(qū)長度內(nèi)均勻播完一定量的種子，且同一小區(qū)中行間、行內(nèi)播種均勻，不同小區(qū)間要避免品種混雜等。長期以來，我國小區(qū)試驗大多采用傳統(tǒng)的人力手工播種，不僅勞動繁重、工序煩瑣，而且播種效率低下、播種質(zhì)量不均衡，這些因素都嚴重地影響了小區(qū)試驗研究的準確性、科學性和普遍性。近年來，一部分科研院所開始使用國產(chǎn)以及國外進口的小區(qū)條播機，使用此類小區(qū)條播機可以在一定程度上減少人力播種的勞動強度，但是該類小區(qū)條播機的播種、行長設定均采用地輪、鏈條、鏈輪、皮帶、塔形齒輪等機構(gòu)進行機械控制、設定及動能傳遞，其準確性相比于人工播種并沒有實質(zhì)性的提高，操作起來繁瑣復雜，精準度較低，在實驗過程中容易產(chǎn)生較大的誤差，直接影響試驗數(shù)據(jù)的可靠性。因此，研究一種能夠精確控制播種行長，且行間、行內(nèi)播種均勻度高、適應多種作物播種的小區(qū)條播機的分種裝置對農(nóng)業(yè)科研具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型旨在解決現(xiàn)有的小區(qū)條播機分種裝置行間、行內(nèi)分種不均勻、播種行長不能精確控制、誤差大的技術(shù)問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)包括儲種單元和分種單元，所述儲種單元包括下種漏斗、儲種筒和錐體套管，所述下種漏斗的下部開口與所述儲種筒的上部開口對接連通，所述錐體套管與所述儲種筒共軸安裝；
[0005]所述分種單元包括雙排蜂窩式分種盤、錐體、同心軸、排種器和用于與條播機機架對接安裝的底板，所述雙排蜂窩式分種盤安裝在所述底板上，包括依次相鄰的內(nèi)圈格盤、夕卜圈格盤和外部擋板；所述錐體通過所述同心軸套裝在所述雙排蜂窩式分種盤上，所述同心軸貫穿所述底板、所述雙排蜂窩式分種盤和所述錐體的軸心，其頂部套接于所述錐體套管內(nèi)；在所述底板上設有下種口，所述排種器對應設置于所述下種口的下方，通過一個接種漏斗與所述下種口相連通，在所述排種器的下部設有排種口。
[0006]優(yōu)選的，所述雙排蜂窩式分種盤的外圈格盤與內(nèi)圈格盤分別由內(nèi)部隔板間隔成均勻分布的種子格，所述內(nèi)部隔板的厚度自下向上逐漸減小。
[0007]優(yōu)選的，所述內(nèi)部隔板的上邊緣厚度為其下邊緣厚度的1/5?1/3。
[0008]優(yōu)選的，所述內(nèi)部隔板由金屬銅制成。
[0009]優(yōu)選的，在所述錐體的上部與所述儲種筒接觸的位置設有凹槽，所述儲種筒的下邊緣卡合在所述凹槽內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，所述儲種單元還包括用于將所述儲種筒和所述下種漏斗抬起的提升手柄，所述提升手柄的一端設有環(huán)狀固定件，所述環(huán)狀固定件固定于所述儲種筒的外壁上，使所述提升手柄與所述儲種筒固定連接；在所述提升手柄的下部設有支撐桿，所述支撐桿與所述提升手柄鉸接。
[0011]優(yōu)選的，在所述同心軸的下端安裝有為同心軸提供轉(zhuǎn)動動力的伺服電機。
[0012]優(yōu)選的，在所述排種器內(nèi)設有離心式分種頭，在所述排種器下方設有為所述離心式分種頭提供動力的調(diào)速電機。
[0013]優(yōu)選的，該蜂窩式分種機構(gòu)還包括控制單元，該控制單元包括包括PLC控制器、觸摸操作屏、速度編碼器、調(diào)速電機控制器和伺服電機驅(qū)動器，所述速度編碼器與所述PLC控制器的輸入端相連接，所述PLC控制器的輸出端分別與調(diào)速電機控制器和伺服電機驅(qū)動器對應連接，所述調(diào)速電機控制器與所述調(diào)速電機對應連接，所述伺服電機驅(qū)動器與所述伺服電機對應連接。
[0014]本實用新型用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)的有益效果在于:
[0015]1.采用雙排蜂窩式分種盤，外圈格盤與內(nèi)圈格盤形成雙排種子格，能夠使種子在分種盤內(nèi)均勻分布，實現(xiàn)均勻分種，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在條播機行駛和分種盤旋轉(zhuǎn)時由于離心力及車輛顛簸，造成分種盤內(nèi)種子容易產(chǎn)生較大位移(特別是圓粒、大粒種子和及小粒種子)，向四周其它種子格內(nèi)位移，從而造成行間、行內(nèi)種子分布不均勻、誤差大，規(guī)定行長內(nèi)播種量不足、行長無法控制的問題；
[0016]2.通過精確控制雙排蜂窩式分種盤的轉(zhuǎn)速能夠控制一定行長內(nèi)總的播種量，達到在規(guī)定行長內(nèi)播完一定量種子的播種要求，通過排種器則能夠?qū)崿F(xiàn)行內(nèi)、行間播種量的均勻分布，進而使本實用新型分種裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小區(qū)播種試驗所需的種子均勻度，有利于條播機的均勻播種、行長精確控制，能夠大幅減小試驗數(shù)據(jù)的誤差。
[0017]3.本實用新型分種裝置對于不同大小、不同形狀的作物種子均可適用，并且都能夠做到均勻分種，行長精確控制，其適用范圍更加廣泛；
[0018]4.通過PLC控制單元能對分種盤和排種器進行更精準的動作控制，能夠避免現(xiàn)有的機械式條播機通過地輪讀取行駛速度，再通過鏈輪、鏈條、塔形齒輪、皮帶傳輸給分種盤的傳動方式所產(chǎn)生的較大誤差，可使播種更加精確可控，操作更加簡便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1中A部放大圖。
[0021]圖3為圖1中B部放大圖。
[0022]圖4為雙排蜂窩式分種盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是雙排蜂窩式分種盤、錐體和底板組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7是圖4中C部的放大圖。
[0026]圖8是本實用新型控制單元的控制原理圖。
[0027]圖9是小麥播種模擬實驗的效果圖。
[0028]其中，I為下種漏斗；2為儲種筒；3為錐體套管；4為雙排蜂窩式分種盤；5為錐體；6為底板；7為同心軸；8排種器；9為內(nèi)圈格盤；10為外圈格盤；11外部擋板；12為下種口 ；13為排種口 ；14為內(nèi)部隔板；15為提升手柄；16為環(huán)狀固定件；17為支撐桿；18為伺服電機；19調(diào)速電機；20為凹槽；21為接種漏斗。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例來說明本實用新型的【具體實施方式】，但以下實施例只是用來詳細說明本實用新型，并不以任何方式限制本實用新型的范圍。
[0030]實施例1:一種用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，包括儲種單元、分種單元和控制單兀，
[0031]儲種單元包括下種漏斗1、儲種筒2和錐體套管3，下種漏斗I的下部開口與儲種筒2的上部開口固定連接并相連通，錐體套管3與儲種筒2共軸安裝；儲種單元還包括用于將儲種筒2和下種漏斗I抬起的提升手柄15，提升手柄15的一端設有環(huán)狀固定件16，環(huán)狀固定件16固定于所述儲種筒2的外壁上，使提升手柄15與儲種筒2固定連接；在提升手柄15的下部設有支撐桿17，支撐桿17與提升手柄15通過轉(zhuǎn)動軸相連接。
[0032]分種單元包括雙排蜂窩式分種盤4、錐體5、同心軸7、排種器8和用于與條播機機架對接安裝的底板6，雙排蜂窩式分種盤4安裝在底板6上，包括依次相鄰的內(nèi)圈格盤9、外圈格盤10和外部擋板11 ;錐體5通過所述同心軸7套裝在雙排蜂窩式分種盤4上，同心軸7貫穿底板6、雙排蜂窩式分種盤4和錐體5的軸心，其頂部套接于錐體套管3內(nèi)；在同心軸的7下端安裝有為同心軸7提供轉(zhuǎn)動動力的伺服電機18。在錐體5的上部與儲種筒2接觸的位置設有凹槽20，儲種筒2的下邊緣卡合在所述凹槽20內(nèi)。雙排蜂窩式分種盤4的外圈格盤9與內(nèi)圈格盤10分別由內(nèi)部隔板14間隔成均勻分布的種子格；內(nèi)部隔板14的厚度自下向上逐漸減小，其上邊緣厚度為其下邊緣厚度的1/3 ;該內(nèi)部隔板14由金屬銅制成。
[0033]在底板6上設有下種口 12,排種器8對應設置于下種口 12的下方,通過一個接種漏斗21與下種口 12相連通，在排種器8的下部設有6個排種口 13。每個排種口與一個排種管相連通，每一個排種管下部設有一個對應的開溝覆土裝置。在排種器8內(nèi)設有離心式分種頭，在排種器8下方設有為離心式分種頭提供動力的調(diào)速電機19。
[0034]控制單元包括PLC控制器、觸摸操作屏、速度編碼器、調(diào)速電機控制器和伺服電機驅(qū)動器，速度編碼器與PLC控制器的輸入端相連接，PLC控制器的輸出端分別與調(diào)速電機控制器和伺服電機驅(qū)動器對應連接，調(diào)速電機控制器與調(diào)速電機19對應連接，伺服電機驅(qū)動器與伺服電機18對應連接。
[0035]其中，伺服電機18的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)分種盤轉(zhuǎn)速的精確控制，也可用步進電機代替伺服電機，但步進電機精確控制分種盤轉(zhuǎn)速的功能不如伺服電機，比使用伺服電機時產(chǎn)生的誤差大，但效果也明顯優(yōu)于現(xiàn)有的機械式控制。而對離心式分種頭的轉(zhuǎn)速要求不需像分種盤轉(zhuǎn)速那么精確，因此調(diào)速電機19使用一般調(diào)速電機、步進電機或伺服電機均可。
[0036]實施例2:與實施例1的不同之處在于，內(nèi)部隔板14的上邊緣厚度為其下邊緣厚度的1/5 ;排種器8的下部設有4個排種口，每個排種口與一個排種管相連通，每一個排種管下部設有一個對應的開溝覆土裝置。
[0037]實施例3:與實施例1的不同之處在于，內(nèi)部隔板14的上邊緣厚度為其下邊緣厚度的1/4。
[0038]本實用新型用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)的工作方式如下:
[0039]首先將待播種子經(jīng)由下種漏斗I倒入儲種筒2內(nèi)，由于儲種筒2的下邊緣卡合在錐體的凹槽20內(nèi)，此時種子被留在儲種筒2中，不會下落。在開溝器到達起播線時操作員按下提升手柄15，提升手柄15以支撐桿17為支點帶動固定在儲種筒2上的環(huán)狀固定件16，撬起儲種筒2，儲種筒2內(nèi)的種子沿著錐體5的表面落下，并均勻散布在雙排蜂窩式分種盤4的內(nèi)外格盤的種子格內(nèi)，并隨著雙排蜂窩式分種盤4的轉(zhuǎn)動從底板的下種口 12落下，經(jīng)接種漏斗21進入排種器8內(nèi)，在排種器8內(nèi)設有離心式分種頭，排種器8下部設有一定數(shù)量的排種口 13，離心式分種頭將種子均勻分布到每個排種口，每個排種口連接一個排種管，每一個排種管下部設有一個對應的開溝覆土裝置，種子下落后經(jīng)由開溝覆土裝置播種到試驗小區(qū)內(nèi)。
[0040]現(xiàn)有的采用單排分種盤的小區(qū)條播機，在播種大粒、圓粒種子(如黃豆)時，由于條播機行走、分種盤旋轉(zhuǎn)采用機械式控制，種子在分種盤內(nèi)由于離心力的作用，會集中在分種盤的外緣，導致種子在下種口邊緣堆積，使得下種速度、下種量不均勻。另外由于條播機行走時的震動、顛簸，會使種子格內(nèi)的種子產(chǎn)生位移、跳躍，有些種子會散落到已經(jīng)經(jīng)過下種口的空種子格內(nèi)，使得在走完規(guī)定行長后，分種盤內(nèi)仍有待播的種子，造成行長無法控制，進而使小區(qū)實驗的基本苗減少，直接影響到實驗結(jié)果的準確性。而本實用新型采用的雙排蜂窩式分種盤，能夠使種子在分種盤內(nèi)的外圈格盤和內(nèi)圈格盤中均勻分布，不會因離心力的作用使種子都堆積到分種盤的外緣，經(jīng)過下種口時不會產(chǎn)生堆積，使得下種速度、下種量更加均勻，也能夠有效避免因震動、顛簸而產(chǎn)生的種子大幅位移和跳躍，使得播種行長控制更為精準。
[0041]本實用新型雙排蜂窩式播種盤較現(xiàn)有的分種盤在單位面積內(nèi)分種的均勻度更高，使行間、行內(nèi)的播種更均勻，避免了分種盤轉(zhuǎn)動時由于離心力及播種機在田間行走時的顛簸而造成的分種盤內(nèi)的種子的較大位移，特別是對大粒、圓粒和極小粒種子，如黃豆、綠豆、油菜等作物有明顯的均勻分種效果，適用范圍更加廣泛。
[0042]通過速度編碼器讀取小區(qū)條播機的行駛速度及行駛距離，并把條播機行駛速度數(shù)字化并傳輸給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)通過對速度編碼器采集的速度數(shù)據(jù)進行計算處理，并通過伺服驅(qū)動器、速度控制器對雙排蜂窩式分種盤和排種器的驅(qū)動電機(伺服電機和調(diào)速電機)下達指令，控制雙排蜂窩式分種盤和離心式分種頭的轉(zhuǎn)速，可以做到信息傳輸零誤差。而現(xiàn)有的機械式條播機則是通過地輪讀取行駛速度后再通過鏈輪、鏈條、塔形齒輪、皮帶傳輸給分種盤使其做出反應，容易產(chǎn)生較大的誤差，造成分種不均勻、行長控制不準確。本實用新型采用速度編碼器采集條播機行駛速度和行駛距離，條播機行走速度信號和小區(qū)設定行長信號通過PLC的內(nèi)部程序計算，并輸出一個變化的脈沖信號，該變化的脈沖信號能根據(jù)條播機的行駛速度來控制雙排蜂窩式分種盤的轉(zhuǎn)速，使雙排蜂窩式分種盤的速度和條播機的行駛速度保持一致，即根據(jù)行走速度自動跟蹤、調(diào)節(jié)分種盤轉(zhuǎn)速，從而控制播種量、精確行長。采用本實用新型雙排蜂窩式分種盤的小區(qū)條播機可以實現(xiàn)3?50m任意行長的無極設定并且可根據(jù)條播機的行走速度自動進行跟蹤，實現(xiàn)播種行長的精確控制，行長控制的誤差能夠減小至I?3cm。
[0043]本實用新型由一臺驅(qū)動電機獨立控制雙排蜂窩式分種盤，雙排蜂窩式分種盤轉(zhuǎn)動動能由一臺伺服電機獨立提供，獨立的電機控制直接受命于PLC控制器，不受任何其他模塊的干擾。伺服電機的使用使得分種盤轉(zhuǎn)動速度和幅度更為勻速、精確，從而提高了行內(nèi)、行間播種均勻度，使行長控制更精準。
[0044]使用安裝有實施例1蜂窩式分種機構(gòu)的小區(qū)條播機分別進行小麥、黃豆、油菜種子播種試驗，用以檢測分種的均勻度及行長控制的精準度，試驗過程如下。
[0045](I)小麥種子播種試驗
[0046]取200克小麥種子，規(guī)定播種行長為5米，將種子放入下種漏斗中，啟動小區(qū)條播機，在在開溝器到達起播線時，操作員按下提升手柄15，撬起儲種筒2，儲種筒2內(nèi)的種子沿著錐體5的表面落下，并均勻散布在雙排蜂窩式分種盤4的內(nèi)外格盤的種子格內(nèi)，并隨著雙排蜂窩式分種盤4的轉(zhuǎn)動從底板的下種口 12落下，經(jīng)接種漏斗21進入排種器8內(nèi)，排種器8內(nèi)部的離心式分種頭將種子均勻分布到6個排種口，每個排種口中的種子經(jīng)由排種管下落至開溝覆土裝置，在每個開溝覆土裝置的出口處用塑料袋承接住下落的種子，小區(qū)條播機在分種盤內(nèi)種子落完時停止，并記錄如下數(shù)據(jù):實際播種的行長(自起播線開始至小區(qū)條播機停止時開溝覆土裝置的出口對應的地面位置);稱量每個排種口落出的種子重量。試驗重復進行三次，結(jié)果如下表1所示。
[0047]

【權(quán)利要求】
1.一種用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，包括儲種單元和分種單元，其特征在于， 所述儲種單元包括下種漏斗、儲種筒和錐體套管，所述下種漏斗的下部開口與所述儲種筒的上部開口對接連通，所述錐體套管與所述儲種筒共軸安裝； 所述分種單元包括雙排蜂窩式分種盤、錐體、同心軸、排種器和用于與條播機機架對接安裝的底板，所述雙排蜂窩式分種盤安裝在所述底板上，包括依次相鄰的內(nèi)圈格盤、外圈格盤和外部擋板；所述錐體通過所述同心軸套裝在所述雙排蜂窩式分種盤上，所述同心軸貫穿所述底板、所述雙排蜂窩式分種盤和所述錐體的軸心，其頂部套接于所述錐體套管內(nèi)；在所述底板上設有下種口，所述排種器對應設置于所述下種口的下方，通過一個接種漏斗與所述下種口相連通，在所述排種器的下部設有排種口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，所述雙排蜂窩式分種盤的外圈格盤與內(nèi)圈格盤分別由內(nèi)部隔板間隔成均勻分布的種子格，所述內(nèi)部隔板的厚度自下向上逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部隔板的上邊緣厚度為其下邊緣厚度的1/5?1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部隔板由金屬銅制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，在所述錐體的上部與所述儲種筒接觸的位置設有凹槽，所述儲種筒的下邊緣卡合在所述凹槽內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，所述儲種單元還包括用于將所述儲種筒和所述下種漏斗抬起的提升手柄，所述提升手柄的一端設有環(huán)狀固定件，所述環(huán)狀固定件固定于所述儲種筒的外壁上，使所述提升手柄與所述儲種筒固定連接；在所述提升手柄的下部設有支撐桿，所述支撐桿與所述提升手柄鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，在所述同心軸的下端安裝有為同心軸提供轉(zhuǎn)動動力的伺服電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，在所述排種器內(nèi)設有離心式分種頭，在所述排種器下方設有為所述離心式分種頭提供動力的調(diào)速電機。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于小區(qū)條播機的蜂窩式分種機構(gòu)，其特征在于，該蜂窩式分種機構(gòu)還包括控制單元，該控制單元包括PLC控制器、觸摸操作屏、速度編碼器、調(diào)速電機控制器和伺服電機驅(qū)動器，所述速度編碼器與所述PLC控制器的輸入端相連接，所述PLC控制器的輸出端分別與調(diào)速電機控制器和伺服電機驅(qū)動器對應連接，所述調(diào)速電機控制器與所述調(diào)速電機對應連接，所述伺服電機驅(qū)動器與所述伺服電機對應連接。
【文檔編號】A01C7/08GK203851463SQ201420285790
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李延民 申請人:李延民