种沟液体喷洒式种子防弹跳装置的制作方法

本发明属于农业机械领域，涉及一种种沟液体喷洒式种子防弹跳装置。

背景技术：

播种作业在农业生产中起着至关重要的作用，随着世界范围内播种机械的快速发展，播种作业质量也得到了显著提高，主要体现在排种器得到不断改进优化。然而在实际的田间播种作业过程中，播种质量却往往难以达到预期的要求，如粒距合格指数、粒距横向变异系数等。主要原因是，在实际播种过程中，种子从排种器离开落入种沟的瞬间，会与种沟的土壤发生碰撞，而产生一定程度的弹跳和滚动现象，这个过程会使种子粒距合格指数降低、粒距横向变异系数增加、播深不一致等，降低了投种精度，导致整个播种质量下降，最终影响作物的产量。

在播种作业过程中，为了解决种子在种沟的弹跳和滚动现象，专家学者进行了研究，并有相关专利报道。

1、“一种提高单粒播种机播种精度的装置”(申请号为201410729942.3)，在单粒排种器下面设置一导种盘，导种盘圆曲面上匀布有径向盲孔，导种盘外面有壳，壳的顶部和底部各有一口，顶口与单粒排种器排种口衔接，底口即落种口。从排种器排出的种子经导种盘壳的顶口落入导种盘上的盲孔里，随导种盘转到下部被向后切向抛出。实现种子在落种口零初速度下落，且落种口位置低也限制了种子弹跳翻滚。

2、“一种宽幅等高布种防弹跳开沟装置”(专利号为201510493716.4)，前面镶嵌了滑刀型前刃口，可以减小前进阻力并防止缠草，里面设置了散种板，让种子沿宽种床散开，下面设置了凸块在种床上划出凸棱，减少种子的弹跳，有利于种子的定点均匀布种，实现了等高精确播种。

3、“种子防弹跳装置”(专利号为201510989888.0)，采用筑沟机构和镇压机构联合工作，通过播前筑沟和播后及时镇压，从而实现对种子的弹跳和滚动现象的控制，筑沟机构中筑沟楔，能有利于沟型的保持，保证种子排出后稳定的落于种床，镇压机构中镇压踏板的底压板设计有凹槽，更加有利于防止种子弹跳，提高了播种质量。

以上三种专利通过设计投种、开沟、镇压等部件的结构，达到一定的防止种子弹跳和滚动的效果。上文专利提到的“一种提高单粒播种机播种精度的装置”通过零速投种、降低落种口位置，限制种子弹跳翻滚，但落种口位置太低会破坏沟型，位置太高防弹跳效果又不理想，另外导种盘结构增加了机构结构的复杂性；提到的“一种宽幅等高布种防弹跳开沟装置”通过在散种板下面设置了凸块，筑出平滑沟型，减少种子落地时的弹跳，但是种子从输种管排出落到散种板时会发生弹跳，而降低投种精度；提到的“种子防弹跳装置”通过播前筑沟和播后镇压，实现对种子的弹跳和滚动现象的控制，但是该机构尺寸较大，结构复杂，播种机上没有足够安装空间。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决现有播种装置落种时弹跳控制差，投种精度低，播种粒距合格率难以达到预期的要求，播种质量低等问题，而提供一种种沟液体喷洒式种子防弹跳装置。

本发明的具体技术方案如下：

种沟液体喷洒式种子防弹跳装置，包括机架、机架下方的器柄焊合和器柄焊合下方的双圆盘开沟装置，器柄焊合包括一个竖直的矩形板状的柄、位于柄两侧表面下方对称固定的两个阶梯轴和一个倾斜固定在柄位于装置前进方向的表面上的导种管，双圆盘开沟装置包括两个形状结构相同的刀盘，两个刀盘分别通过轴承安装在两个阶梯轴上，导种管位于两个刀盘之间，其特征在于，机架与器柄焊合之间设置有一个水泵，水泵的进液口连接固定在机架上的水箱或药箱，水泵的出液口通过水管连接有一个导流管，导流管固定在柄与导种管之间，导流管的出水口朝向装置前进方向，机架上设置PLC控制器和直流电源，水泵和PLC控制器的电源输入端和直流电源的电源输出端通过电源线连接，水泵通过数据线和PLC控制器连接，阶梯轴的轴线与器柄焊合的对称轴在前进方向的投影上的夹角为α，其中，2π/5≤α<π/2，阶梯轴的轴线与器柄焊合的对称轴在水平面上的投影上的夹角为β，其中，2π/5≤β<π／2。

进一步的技术方案包括：

所述的导流管接近出水口的部分为一段圆弧形，该圆弧形的曲线方程为：y＝0.002x³-0.046x²+0.551x-0.295，5mm≤x≤50mm，其中，其中，x为水平方向，y为竖直方向。

所述的阶梯轴共有两段，与柄的安装平面固定的一段为阶梯轴的大端，固定在阶梯轴大端外侧上的一段为阶梯轴的小端，阶梯轴的小端直径的尺寸为15-24mm，阶梯轴的大端直径的尺寸为18-26mm。

所述的双圆盘开沟装置还包括轴承座、轴承、端盖、轴承垫片和紧固螺栓，刀盘的直径为160-240mm，刀盘通过螺栓固定在轴承座上，轴承座内放置轴承并安装在阶梯轴上，通过轴承垫片和紧固螺栓对刀盘进行轴向固定，轴承的内径与阶梯轴小端直径相同，轴承座开口用端盖封闭。

本发明的工作原理和过程：

参阅图1所示，在机具的牵引力和压力作用下，双圆盘开沟装置向前运动开出V形种沟，同时流量控制装置将液体输出，流经水管和导流管进入种沟，种沟中的土壤被液体浸润，形成泥状，位于导流管后的导种管排出的种子落入种沟泥状土壤中，在惯性力的作用下陷入泥中而不发生弹跳，保证种子落地位置的稳定性，大大提高了投种精度。流量控制装置中的水泵由PLC控制器控制，可根据不同地块的含水率情况输出相应水量。

本发明的有益效果：

本发明结构简单、操作方便、实用性强、应用广泛，能保证落种位置的稳定性，大大提高了投种精度，进而提高了播种整体质量；液体喷洒提高了种沟中种子周围土壤含水率，为种子的萌发创造了良好的土壤条件，提高出苗率；导流管特殊结构，可减小液体对种沟的冲击，保证种沟的完整性，液体的间断性供减少了液体的浪费；另外，还可以通过在水中掺入营养液或药剂，减少病虫害，增加农作物产量，可大范围推广。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明双圆盘开沟装置内部的立体示意图。

图3是本发明器柄焊合的立体示意图。

图4是本发明的剖视图。

图5是本发明器柄焊合在前进方向的投影。

图6是本发明器柄焊合在地面上的投影。

图7是本发明导流管的主视图。

图8是本发明流量控制装置立体示意图。

图中：1.机架，2.器柄焊合，3.双圆盘开沟装置，4.流量控制装置，21.柄，22.阶梯轴，23.导流管，24.导种管，25.导种管肋板，26.导流管肋板，31.刀盘，32.轴承座，33.轴承，34.端盖，35.轴承垫片，36.紧固螺栓，41.水泵，42.PLC控制器，43.直流电源，44.水管，45.进液口，46.出液口。

具体实施方式

请参阅图1至图8所示，本发明是由机架1、器柄焊合2、双圆盘开沟装置3和流量控制装置4组成，器柄焊合2和流量控制装置4固定在机架上，双圆盘开沟装置3对称安装在器柄焊合2的两侧。

器柄焊合2由柄21、阶梯轴22、导流管23、导种管24、导种管肋板25和导流管肋板26组成，在柄21上开有若干个通孔，通过螺栓固定在机架1上，两个阶梯轴22分别通过焊接方式固定在柄21上。导流管23通过导流管肋板26与柄21固定在一起，导种管24和导流管23之间用导种管肋板25固定。

导种管是采用的是薄壁凸台，凸台高度为40-80mm，大圆直径为30-60mm，小圆直径为15-30mm，壁厚0.3-0.8mm，其中心线与水平面呈的倾斜角度为γ，其中：π／6≤γ<π/2。

两个阶梯轴22分别通过焊接方式固定在柄21的两侧，呈对称分布，阶梯轴22的轴线与器柄焊合2的对称轴在前进方向的投影上的夹角为α，其中，2π／5≤α<π/2，阶梯轴22的轴线与器柄焊合2的对称轴在水平面上的投影上的夹角为β，其中，2π/5≤β<π/2，阶梯轴22小端直径为15-24mm，大端直径为18-26mm。

导流管23直径为20-30mm，壁厚0.3-0.8mm，导流管23接近出水口的部分为一段圆弧形，该圆弧形的曲线方程为：y＝0.002x³-0.046x²+0.551x-0.295，5mm≤x≤50mm，其中，x为水平方向，y为竖直方向。

双圆盘开沟装置3由刀盘31、轴承座32、轴承33、端盖34、轴承垫片35和紧固螺栓36组成，刀盘31的直径为160-240mm，通过螺栓固定在轴承座32上，轴承座32内放置轴承33并安装在器柄焊合2的阶梯轴22上，通过轴承垫片35和紧固螺栓36进行固定，轴承33内直径与阶梯轴22小端直径相同，轴承座32开口通过螺栓用端盖34封闭。

流量控制装置4固定在机架1上，通过水管44与器柄焊合2上的导流管23相连，是由水泵41、PLC控制器42、直流电源43和水管44组成，水泵41的进液口45连接固定在机架1上的水箱或药箱，水泵41的出液口46通过水管44连接导流管23，导流管23的出水口朝向装置前进方向，直流电源43为12V稳压电源，为水泵41和PLC控制器42供电，水泵41由PLC控制器42控制，水泵41和PLC控制器42的电源输入端和直流电源43的电源输出端通过电源线连接，水泵41通过数据线和PLC控制器42连接，可根据不同地块的含水率情况输出相应水量，即作业前将测量的土壤含水率数据发送到PLC控制器42中，PLC控制器42会根据当地的土壤含水率输出相应水量。

本发明的工作原理和过程：

参阅图1所示，在机具的牵引力和压力作用下，双圆盘开沟装置3向前运动开出V形种沟，同时流量控制装置4将液体输出，流经水管44和导流管23进入种沟，种沟中的土壤被液体浸润，形成泥状，位于导流管23后的导种管24排出的种子落入种沟泥状土壤中，在惯性力的作用下陷入泥中而不发生弹跳，保证种子落地位置的稳定性，提高了投种精度，改善了播种的整体质量；液体喷洒提高了种沟中种子周围土壤含水率，为种子的萌发创造了良好的土壤条件，提高出苗率；导流管23特殊结构，可减小液体对种沟的冲击，保证种沟的完整性；水泵41由PLC控制器42控制，可根据不同地块的含水率情况输出相应水量，提高装置的适应能力；另外，还可以通过在水中掺入营养液或药剂，减少病虫害，增加农作物产量，可大范围推广。