地膜烟井窖移栽烟穴定位、破膜口、计数一体机的制作方法

1.本实用新型涉及农用机械，具体来说，涉及烤烟烟苗移栽的烟穴定位、破膜口、计数一体机。


背景技术：

2.在烤烟栽培领域，地膜烟苗井窖式移栽已经是普遍推广的技术。发明人通过调研发现，烟农烤烟烟穴定位、破膜口、株数清点3个环节均是单独进行，工序多、劳务成本居高不下、达不到标准化生产要求。破膜口有两种方式：第一种：在电动打孔器打井窖时一并实施，电动打孔器破的烟穴膜口直径只有8-10cm，不利于雨水通过膜口进入垄体；且在烟苗长到膜口时还需手工撕大井窖膜口。手工撕的膜口直径不大就小，难以达到标准化生产要求，膜口破得过小或过大均影响烤烟早生快发。第二种：用筒形破膜器手动破膜口后再用电动打孔器打井，这种破膜器纯靠人工用力向下旋转破膜。这种方式破的膜口可满足要求，但膜口仍不规范，且作业效率不高，劳动强度偏大。烟穴定点是用拉绳打点或轮式滚动或耙式定位器，打井窖前需要单独定位，且不同烟地需要不同株距定位器，不能随时调整；移栽后烟株清点依靠人力清点计数，工作量极大，耗费人力成本高。这些都影响烤烟生产标准化、一体化作业的实施，增加烤烟劳务用工成本。
3.中国专利数据库中，涉及农用“一体机”机械的专利有：cn03261173.0号《谷物定位计数器》、201320285579.1号《一种烟穴定位定距计数器》、 201520368807.0号《井窖定位补水计数器》等，现有这些专利技术不能同时解决烟穴定位、破膜和计数的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的设计目的是提供一种地膜烟井窖移栽烟穴定位、破膜口、计数一体机，以解决井窖移栽烟苗的烟穴定位、破膜和计数问题。
5.设计人提供的地膜烟井窖移栽烟穴定位、破膜口、计数一体机，是由机体和外壳组成的，机体主要由6根管组成矩形架体，6根管分别为上横管、下横管、上套管、下套管、左竖管和右竖管；其中，上横管和下横管左端垂直焊接在左竖管上，上横管一端超出与左竖管的焊接点，超出部分用作手把；上套管和下套管的右端分别与右竖管垂直焊接，上套管和下套管分别插入上横管和下横管内；上横管和下横管均开有定距孔，用定位销插入固定，形成烟穴定位装置；左竖管的底部装有热熔破膜器，热熔破膜器有导线与机体外的电源相连接；右竖管底部比左竖管长出段插入垄土烟穴定点；上横管上装有电子计数器，下横管上装有磁力感应探头和磁力变化装置，电子计数器与磁力感应探头之间有信号传输线，形成计数系统；外壳将热熔破膜器和磁力感应探头罩在机体上，起防护作用。
6.上述热熔破膜器系筒型破膜器，为市售成套产品，由电子恒温热熔器、模头、发热板组成；破膜器与一体机支架之间用连接器连接固定，模头用螺栓固定在加热板上，与电子恒温热熔器形成热熔破膜器，热熔破膜器安装在左竖管的底部，并用导线连接电源，电源提供的电力使热熔破膜器加热至所需的温度，实现热熔破膜。
7.上述连接器是用一段方管制成，方管的一面开有一个孔，其孔径与左竖管的管外径相同，使用时左竖管底部通过此孔插入连接器底部，连接器开孔面与左竖管的管脚焊接，开孔面的反面则用螺丝固定在破膜器的发热板上。
8.上述电源是一台汽油发电机；上述导线的长度应保证操作时只用双手握一体机操作，无须背负发电机操作。
9.上述电子计数器为市售成套产品，由磁感应冲床计数器、磁力感应探头、信号传输导线、强磁片组成；磁感应冲床计数器安装在上横管中间靠左端处，磁力感应探头安装在“u字形”磁力变化装置上一并固定在下横管上，用探头导线与磁感应冲床计数器相连接，形成计数系统。
10.上述烟穴定位装置通过定位销插入定位孔来确定烟穴的距离，保证烟苗在烟垄上按一定间距有序排列。
11.井窖移栽烟穴定位、破膜口、计数一体机的使用方法及原理如下：
12.烟穴热熔破膜器：筒形破膜头为纯铝材料，通过模头对接孔用加工的带倒钩的螺丝，固定在发热板上，发热板内的双环加热管加热升温发热板，发热板热传导到筒形破膜器，用汽油发电机的电力作热源加热到200℃以上，手提一体机垂直向下运动，则筒形破膜器通过距形操作支架向下运动，接触到烟垄地膜，在烟垄上烫下直径16-18cm的圆形烟穴膜口，实现烟穴破膜；筒形破膜器内置有倒钩，收集烫下的圆形地膜、集中取下销毁，不会残留烟地，污染环境。
13.烟穴自动计数：磁力变化装置与破膜器及右竖管均固定在本一体机支架上，且磁力变化装置触地顶针下端比与热熔破膜筒下底面长出1.5cm，右竖管下端比磁力变化装置触地顶针下端长出1.5cm。当手提一体机垂直向下运动时，右竖管下端则最先插入垄面，并刺破地膜，形成下一烟穴破膜口定位标记，当右竖管下端插入垄土深达1.5cm时，磁力变化装置触地顶针下端抵达垄面，右竖管下端继续插入垄土，则磁力变化装置触地顶针下端(是园形盘)受垄面阻当而推动磁力变化装置触地顶针在顶针套管内向上运动，此时焊在磁力变化装置触地顶针上端的磁片也渐靠近磁感应探头，达到感应探头感应范围内时，计数器感知磁力。同时，当右竖杆插入烟垄3cm时，热熔破膜筒也刚好接触烟垄上地膜，实现了烟穴破膜口。这时向上提起一体机，磁力变化装置触地顶针离开垄面，顶针在磁力变化装置上的触地顶针套管内因重力自然向下运动，触地顶针上端的磁片远离磁感应探头，下降到一定距离时，磁力感应消失，这时磁力感应计数器对这一次磁力变化计数1次。向上提起过程中，破膜筒也同时离开了垄面。这样通过制作的磁力矩变化装置与磁力计数器和破膜口操作有机协调运动，通过重复的这样操作，实现烟穴的定位、自动计数、破膜口同时完成。从而可知每块烟地的移栽株数，无需人工清点，实现了流程化、智动化作业。
14.烟穴定位装置：依据烤烟地移栽密度要求，活动株距套管上选定株距，用销插插入套管上销孔，从而固定定位立杆到破膜筒中心的距离，上一破膜孔(烟穴)与下一破膜孔(烟穴)之间的距离，就是烟株移栽距。当手提破膜机向下破膜时，定点立杆也向下运动到烟垄膜上，并刺破地膜，为下一破膜点打上标记，这样依次操作，便在热熔器破膜口同时完成烟穴定距工作。
15.设计人特别说明：前述左竖管与右竖管只是在面对机体的一方时而言，对于面对机体的另一方，则左右相易。
16.本实用新型一体机的操作流程如下：首先检查发电机机油和汽油量是否达标；达标后，开启发电机加热热熔器，加热筒型烫管，开启电子计数器并装电子计数器清零，然后调节定位套筒，调节好要实施的株距，固定好销插，待热熔机上读数达 200℃以上时，沿烟垄的行向，在烟垄的地膜上，开始破膜口、定位、烟穴计数整个流程的作业。
17.注意事项：发电机放置在干燥木板上，电源线必须用绝缘线，防止操作漏电伤人，工作时机油和汽油要按要求加好；热容器加热时要把防触地支架支起，热容器触地了加热，则发电机功率小时会停止工作；电子记数器探头测量前必须清零，并保证计数器电池有电，以确保读数准确；垄面要细碎、平直更有利于该一体机规范操作，提高操作效率和质量。
18.本实用新型的优点有：
①
热熔器械破膜口的孔径可以精准控制每个烟穴基本一样大(误差不超0.3cm)、实现移栽烟穴膜口标准化，同时自动收集烫下的地膜排出烟田，符合绿色农业发展要求，比电动井窖打孔器和带锯齿状的手动人工破膜器及纯人工手工撕的膜口更易达到标准规范，且在烤烟井窖定、破膜口、清点移栽烟株株数操作环节上，亩用工比现有的轮式定位、人工破膜口、人工逐株清点移栽株数环节的用工，减少用工50％以上；
②
实现烟穴定位、破膜口、移栽株数清点一次性完成，有利于精准调控每户计划移栽株数，改变过去移栽后逐块烟地清点移栽株数、人力成本高、清点效率低下的麻烦，实现烤烟种植的减工降本、有利于推进烟叶生产智能化、数字化管理；
③
该一体机只需要改换破膜口器孔径，便可应用于其它作物的地膜栽培作业，有利于推广应用。
④
该一体机的烟穴定位装置可以同时满足不同肥力烟地密度要求，且烟穴间间距误差不超3cm，更能保证烟株在烟田均匀分布，有利于群体生长发育和田间较好的通风透光。总之，将三个环节一次性完成的机械，对于实现标准化、精准化、流程化作业，实现减工降本增效等很有重要现实意义，适用于烟草种植。
附图说明
19.图1为本实用新型一体机机体的结构示意图，图2为烟穴定位装置的外壳组装示意图。
20.图中，1为上横管，2为下横管，3为左竖管，4为右竖管，5为上套管，6为下套管，7为热熔破膜器，8为电子计数器，9为磁力感应探头，10为磁力变化装置，11为导线，12为外壳，13为定位销,14为信号传输线，15为连接器。
具体实施方式
21.实施例：井窖移栽烟穴定位、破膜口、计数一体机，在贵州省印江县4户烟农试用。过去使用传统方法作业：轮式定位器烟穴定位1人1天-8-10亩，平均为： 9亩/人
·
天，亩用工0.11个；完成破膜口用时1人1天8-12亩，平均为：10亩/ 人
·
天，亩用工0.1个；完成株数清点1人1天20-25亩，平均为：22.5亩/人
·
天，亩用工0.04个；三个环节平均亩总用工0.29个(0.11+0.1+0.04＝0.25)。改用本实用新型一体机作业：完成烟穴定位、破膜口、清点计数只需0.11个工，比原来亩用工减少0.14个工。亩用工减少比例为【(0.25-0.11)/(0.11+0.1+0.04＝0.25) *100】＝56％。
22.如图1-2的一台一体机，是由机体和外壳16组成的，机体主要由6根管组成矩形架体，6根管分别为上横管1、下横管2、上套管5、下套管6、左竖管3和右竖管4；其中，上横管1和
下横管2左端垂直焊接在左竖管3上，上横管1一端超出与左竖管3的焊接点，超出部分用作手把；上套管5和下套管6的右端分别与右竖管4垂直焊接，上套管5和下套管6分别插入上横管1和下横管2内；上套管5 和下套管6和上横管1和下横管2均开有定距孔，用定位销13插入固定，形成烟穴定位装置；左竖管3的底部装有热熔破膜器7，右竖管4底部比左竖管3长出段直接插入垄土烟穴定点；上横管1上装有电子计数器8，下横管2上装有磁力感应探头9和磁力变化装置10，电子计数器8与磁力感应探头9之间有信号传输线14，形成计数系统；热熔破膜器7用导线11与机体外的电源相连接；外壳12将热熔破膜器7和磁力感应探头8罩在机体之上。
23.上横管1长度为60cm，下横管2长度为55cm，活动套管长度：插入上横管的定位套管长为26cm、插入下横管的定位套管长为35cm；左竖管3和右竖管4的长度分别为60cm和70cm，上、下横管及左右竖管的管径为20mm，定位套管管径为 18mm。
24.热熔破膜器7系筒型破膜器为市售成套产品，型号：威锐特-3000w-pe110型，由电子恒温热熔器、模头、发热板组成；模头用螺栓固定在加热板上与电子恒温热熔器形成的热熔破膜器，与热熔破膜器7用连接器15安装在左竖管3的底部，并用导线11连接型号为森久se2800pro的汽油发电机电源，电源提供的电力使热熔破膜器7加热至热熔破膜所需的温度。模头中心焊有一根带倒钩的破膜收集针，收集针的下端与右竖管4下端在同一水平高度，用以收集烫下的圆形地膜。
25.连接器15是用长度150mm的38mm
×
38mm的方管制成，方管的一面开有一个孔，其孔径与左竖管3的管径相同；左竖管3脚通过此孔插入连接器15底部，连接器 15的开孔面与左竖管3接触处焊接连接，开孔面的反面开孔用螺丝固定在热熔破膜器7的发热板上。
26.电子计数器8为市售成套产品，型号为源煌电子-ck-6s为数显电子计数器，它由磁感应冲床计数器、磁力感应探头9、“u形”磁力变化装置10以及探头固定支架组成，其中磁感应冲床计数器用锁紧扎带固定在上横管距端头30cm处，磁力感应探头9选用金属款探头，装在“u形”磁力变化装置10上一并用螺栓固定在下横管2上，用信号传输线14与磁感应冲床计数器相连接，形成计数系统。
27.烟穴定位装置的定位销13插入上横管1和下横管2的定位孔即可确定烟穴的距离，距离通常为0.55m、0.60m、0.65m，可以因地制宜选择，保证烟苗移栽的排列整齐有序。