专利名称：蚕式有序秧插秧机的制作方法
技术领域：
本发明是关于插秧机，特别是蚕式有序秧插秧机的发明，这种插秧机是由有序秧的独立株、连续株、间续株、瓞瓜株形成滚带式、滚筒式、滑行式插秧机系列。该系列都可以单节使用或多节并用，他们就好似横卧的“蚕”，腹部有多张嘴，在牵引前进时，有序秧连续地从“蚕嘴”吐向田中。
水稻是我国主要粮食作物之一，传统的水稻栽种，是手工为主的插秧，使用的是洗去泥的无序秧苗，也有使用插秧机的，但既有的手工或机械插秧的技术水平都比较落后，劳动强度大，效率低，人工插秧每小时仅能插100～125m2，机插仅0.7hm2/h。国外如美国、日本等水稻栽种机械化程度虽高，但效率并不太高。如日本的无人插秧机，22分钟插1000m2，美国则主要为直播机械化。从国外引进的抛秧技术，效率可达0.7～1hm2/h，而且有15％～25％的增产率。这种抛秧技术，抛植秧株无序化，均匀度差，抛秧时受风雨天气的制约，辅助用工多。2003年以来，某些主产水稻省大部分地区的农民已对此不感兴趣，并开始弃而不用。国外机械化插秧，其机器设备价格高昂，令农民咋舌，也难于在国内推广。
本发明的目的，就是要将现在的无序秧有序化、规范化、精准化和最大程度地工厂化生产，同时提供具有高效率，价格又低廉的插秧机，以迅速提高我国水稻种植机械化水平。
本发明第二个目的，就是不需要动力机，使用人力或畜力也能达到插秧高效率，满足当前乃至较长时期内插秧机械化的要求，而且这种插秧机既可适用于平原地区，也非常适用于丘陵和山区。
本发明其中最重要的就是使秧株(由二粒以上的种子连在一起，或称蔸)连成串，利用传统育秧中秧根相互缠绕的特点，把这本为妨碍插秧机械化的严重障碍，转化为新型插秧机和有序秧所需要的优点。这就是先按培育何种类型有序秧的要求，在能降解的绳线上加设固秧件芯片、芯卡或网片、网带等，然后将这种绳线置于育秧垫中，用土将其掩埋于距表面约5mm处，再将稻种分粒或分窝播种在土层表面，然后将育秧垫移至准备好的秧田中，或大棚内的育秧床架上，或旱土地上，待秧苗生长发育，秧根便会裹绕芯片、芯卡，或穿过网片、网带，这样秧苗便与绳线连成串。将这些成串的秧苗拔出，就可以送至插秧机上进行插秧工作。
若实践证明，只靠秧根的相互缠绕特性，或者只用一根绳线而不加固秧件，或者在每隔较长距离(譬如1～2m)的线段加一个固秧件，就能稳定地保持在使用新型插秧机时，成串秧苗不断开，那将是最理想的。
绳线可以是棉、麻或其他植物纤维纺制而成，绳线宜细不宜粗，可以是2支～32支纱的粗细度，但其强度在经过育秧期的浸泡后仍应保持有1kg/根以上的拉力。用这样的绳线将固秧件按植秧株距要求连接于其上，然后将绳线按有序秧的类别(连续株、间续株、瓞瓜株)的要求，排列成方阵并定格、包装，以待育秧时用。
固秧件应都是无毒和可降解的，它们与绳线连接方式的实现，是根据固秧件的类别来确定的，如芯片可采用压卡法连接；网片、网带如为机织品可用缝纫法连接或直接以绳线作主经线，用材质稍次和强度稍弱的64支细纱作副经线和纬线，以纱罗织法共体织成，并在机织过程中完成切割，或在织成后多层叠折起来用电剪法切割为网片、网带；如芯片、网片、网带是模压成型的，可将绳线预压于其内；芯片和网片还可以用天然棕丝或类似于此的植物纤维作材料，此时可用捆扎法或缝纫法连接。
育秧垫用塑料或用天然植物(如稻草、麦秸、树叶等)经粉碎磨细加粘合剂用模压或其他方法制成。其形式应与有序秧类别相匹配，在拔秧前要将其从育秧地上取下。
如果用纸盅或纸管(类似抛秧中的缽体)育秧，可用绳线将其连接成串。连接的方法是将绳线绕纸盅或纸管一圈，绳线交会处结扣或粘牢，模压成型的，可将绳线预压于其一侧，当然也可用装设有固秧件的绳线置于纸盅、纸管中。纸盅、纸管可用天然植物作原料经加工模压而成，但要求在插秧工作完成前，纸盅、纸管不致松散。
上述绳线、芯片、芯卡、网片、网带，在不影响秧、稻生长，不降低稻谷产量、质量的前提下，也可用化纤、塑料制造，在耙田过程中顺便将其清除，以免可能造成的环境污染。
有序秧的培育工作，播种方法也是重要的一环。为了使用种数量精确，定位精准，计粒器是关键。本发明中种籽计粒器是按每株秧的实际需要量和有序秧的类别，用板材刻制或模压出一个个孔穴，孔穴的长与宽，略大于单粒谷在平滑面随遇平衡状态下的长宽度，孔深为单粒谷厚的1.3倍左右，如需在同一孔内有数粒谷时，每增加一粒增深一粒谷厚。计粒器每板可设数千个乃至几万个孔穴，视需要而定。孔穴的下面设有可抽动挡板。使用时，将经过脱芒的稻谷铺撒于孔穴板上，用长毛刷反复扫动稻谷，让稻谷充填每个孔穴，然后将孔穴外的稻谷扫净(也可用柔性刮板刮净)，抽动挡板，谷粒便准确地落入事先准备好的育秧垫上。
如果稻谷经过浸泡催芽的，只能是在刚刚破胸露白便要播种，芽过长则可能会使稻种受损。浸泡过的稻种，播前要进行表面风干，以防粘连。
该计粒器还可用于不需育秧垫的独立株和连续株的有序秧。具体做法是，在秧田搭两条跳板，在跳板上构造一个如汉字打字机用的导轨系，将计粒器与导轨系联络，便可完成这种育秧。
拔秧是有序秧生产的又一个环节。要完成有序秧的拔秧任务，应制备好拔秧器具。用类似叉式搬运车的工作原理，制造出铲秧车，主要是将叉式搬运车的前叉，制作成网状铲托板，并使之能向前下倾，车轮要改为适于在水田上行进的。此外，再特制一种手动或机动的钢丝锯，或片锯、带锯。拔秧时，先将育秧垫取出，然后用锯在秧下按一定深度切锯，将过长的秧根切断也将泥土上下分割，再用铲秧车将秧块托起，并用泵压水喷头，在托起的秧块下冲掉部分泥土，铲托板斜放，将秧块溜放于事先准备好的托秧板上。这种拔秧器具同样可用于传统的无序秧和前面提到的不用育秧垫的独立株和连续株有序秧的拔秧。其中后者的单株式还须用刀作纵横两维切，连同秧下的锯切，成为三维切的分体秧株；而连续株式则只作纵切和秧下锯切。两维用切刀可用几个乃至数十个的直片或圆片刀成组运作，刀片可至薄，但刀刃宜钝，以免切伤有效秧根。
如果用铲秧车作秧下切时，铲托板前端应具切刀的功能。
还可以用压力水经喷嘴射出的细小水流代替刀来对秧作三维切，水压强为1～2at，喷嘴直径约0.1mm即可。根据需要可在一根管的横向装多至几十个小喷嘴，一次完成1m幅宽秧区的分割。
这种以压力水经喷嘴的水流，可能会使三维切秧最具开发潜力的有序秧，同样，这种方法如果将压力加大，用来疏松板结的泥土，以代替犁耙，还可以用来杀灭田土中的杂草(在无作物的情况下)、水面上的危及环境的野草等等。
天龙蚕式有序秧插秧机的使用，将使插秧工作效率大大提高，从而对秧苗的运输工作提出了挑战。为了尽量缩短运距，减轻运秧工作量，当实行工厂化大棚育秧或成立育秧中心时，其供秧服务半径不宜过大，采用秧田和旱地育秧时，应尽量靠近用秧大田。特别是水田育秧，有条件的如能同田育、插那是最理想的。
托秧板是承接运输秧苗的载体，也是从有序秧生产完成到插秧进程的纽带和桥梁，虽然结构简单，但必须保证运输过程中不致打乱或损坏秧苗，便于搬运和在插秧机上的稳定。
使用连续株或间续株式育秧垫生产的有序秧，在大田插秧的行距和株距与传统法数据应作些调整。对连续株有序秧，为了使育秧地与大田间比值最经济，应将株距调短，行距适当加宽，保持每株秧常规占大田面积420cm2左右；对间续株有序秧，每组的株距可调至最短，组与组的距离调至相当于常规的株距。左行右行间，组间应错位，以保持组占空间的均匀，达到光照和通风的正常要求，行间的距离以保证每株秧常规占大田面积420cm2左右。这样调整的首要条件，应保证单产无明显的降低为前提。当然，这样的调整如能导致单产的提高那是最好不过的。
下面列表说明各类有序秧的特性与无序秧的比较。
表1有序秧和无序秧之配套使用的育、拔、插秧器具、机械的比较
表2有序秧和无序秧之大田特性的比较
说明1、独立单株⊙⊙⊙⊙独立复株
连续单株
间续单株
连续复株
间续复株
瓞瓜株
2、一维切秧下切；二维切纵向切+横向切；三维切纵切+横切+秧下切；3、秧田/大田比是其中的某种类型，实际各类型不同，比例也有所变化；4、插秧效率已考虑添秧用时与插秧用时相等，人力牵引1～2节，v＝1m·s-1；机力牵引10～20节，v＝2m·s-1
附图描述了蚕式有序秧插秧机特性及相互间的关系。
附
图1固秧件芯片与绳线压卡连接。
附图2间续株有序秧的一种模式。
附图3连续株有序秧的一种模式。
附图4滚带式插秧机侧视图。
附图5滚带式插秧机俯视图。
附图6滚筒式插秧机侧视图。
附图7滚筒式插秧机俯视图。
附图8滑行式插秧机侧视图。
附图9滑行式插秧机俯视图。
图1描述了固秧件芯片与绳线的压卡连接法，(1)是芯片，(2)为芯片置线(4)的压口，(3)为压卡。芯片宽约5mm，高6mm左右，厚约1mm，压口约2mm。压卡形似U，要求能与芯片紧密配合，芯片、压卡可用机压单个成型，也可用大片切割成条再切口，其原则是要求加工方法简便，单机规模能极大化，成本最低化，因为它同每株秧相关，这条原则，在所有有序秧的育秧用绳线、芯片、网片及育秧垫中，都是非常重要的，而且必须遵循，否则就很难实现这类有序秧的生产。
图2描述了间续株有序秧的一种模式，(1)为隔片，呈凸凹状，厚约0.5mm左右，以薄为好，强度要求能从秧田中拔出并能重复使用3～5次，高约4～5cm，长L应与本插秧机要求相配合，(2)为绳线，置于两隔片之间，从一端开始来回折转，保持连续不断，总长也应与本插秧机相配合，(3)为稻种，或横或直或斜置于网片上，(4)为固秧件网片，长等于1，宽约4mm，与绳线紧密相连。s为两稻种(即秧株)间的距离，隔片凸凹长相等于1，b为隔片间宽，如果绳线在折返时收缩于隔片端处，t距可等于零。否则t＝1/2-b。根据配合用的插秧机和托秧板的载秧量，每板秧在秧田应有明显的独立小区，以便于对秧的切、拔作业。
图3描述了连续株有序秧的一种模式，(1)为育秧垫外框，厚度在满足强度要求的条件下，薄为好，上宽下窄，高约4cm，(2)为隔片，薄为好，片与片一端交互与外框连接，片与框用塑料同时模压而成，应保持重复使用3～5次。(3)为绳线，与网片(4)连成一体，并迂回于隔片中，网片宽约4mm。(5)为稻种，可横、直、斜置于网上，每粒之间距离S，按插秧株距而定。L长与B宽，根据适用的插秧机而定，一般长宽各1m为宜，若需窄小一点，则要与插秧的行距相配合。b为隔片间的宽度，在满足秧的正常生长发育的前提下，愈窄为好。
图4、图5描述了滚带式插秧机，(1)、(6)为前后轮，(5)为滚带，(7)、(16)为两侧板，(10)、(10)’为两拉杆，(12)、(12)’为两横梁，共同构成整机的主体，B为幅宽，以插4行秧为度，约1.2m，L为主机长，约1.3m左右，总高取决于秧仓(13)的储秧量。前后轮象两个滚筒，是密闭充气橡胶形轮，也可用其他材料制成，轮宽约等于幅宽B，滚带用加筋橡胶制造，幅宽与轮宽相等，(3)为压辊，将滚带上层压低，以扩展上部空间，用以设置输秧抛射带(9)，抛射带一侧有似长城的垛口，垛口的口宽与秧株宽相等，垛的宽度按秧距要求设置，垛的高度略低于秧根在垛口时的高度，(11)是过秧夹道，呈S形，以分散秧株向(9)施加的垂直压力，夹道口端与垛之间应有2～3mm间隙。秧仓四壁以容秧量而定，靠秧叶的一边壁高只需其他三边壁高的1/3～1/5，秧仓下面开口，b＞a，是保证蓬散秧叶即使有纷乱纠缠也便于下落，顺畅通过夹道。前轮同轴上有个皮带轮(2)，其直径比为2∶1，皮带轮由交叉皮带(14)与轮(4)相连，插秧机前进时，带动输秧抛射带(9)向后运动，三维切秧株从(13)经(11)下落至(9)，并随(9)抛射至田中。为了使秧株顺畅通过夹道，从拔秧至将秧株送入秧仓的全过程，都要特别注意保证秧株的井然有序，切不可致其纷乱。(15)、(15)’为踏板，便于向秧仓供秧，α为秧仓底板的水平夹角，角度大小以秧株能全部滑至出口即可。本机适用于三维切分有序秧和其他独立秧株的栽植。
图6、图7描述了滚筒式插秧机，(1)、(2)为前后滚筒式轮，B为幅宽，以插4行秧为度，约1.2m，L为长度，以载秧量而定，约1.5～2.0m。(3)、(3)’为两侧板与(6)、(8)两横梁构成由两轮轴支撑的框架，承载托秧板(5)，前后轮是密闭充气式橡胶型轮，可不用内胎，外径约0.4m，宽与B相等，(4)为位于后轮(2)上的拱形抛射带，运行时，受后轮的摩擦，它向后运动，速度与整机同步，抛射带为整幅与滚筒轮同宽，用橡胶布或帆布、尼龙布制成。整机启动前，将相关的有序秧从托秧板(5)内牵至该带上，整机前行，秧随之向后连续地抛向田中。(7)为防止托秧板滑动的小挡板。(9)为踏板，便于供秧之用。
图8、图9描述了滑行式插秧机，(1)为封闭式塑料壳体，幅宽以插4行秧为度，约1.2m，L长以载秧量而定，约1.5～2.0m为宜，h约0.2m为宜，它具有很好的浮力。其上为置放托秧板(13)的斜台，斜台的水平夹角α，应小于秧在秧托板上的安息角，以确保秧垛不会出现滑坡现象。壳体底部最好能镶嵌耐磨和低摩擦系数的材料。(2)、(12)、(14)、(15)为立柱，用于稳定托秧板，(3)为滑道，托秧板上的秧株将经此下滑至田中，(5)为挡板，用于防止托秧板下滑及秧垛的意外倾覆。(4)为闸门，是控制秧株下滑的，它是由人力通过拉线(8)和滑轮(7)、(6)、(15)来控制闸门的升降，托秧板放置到斜台之前，应放下闸门，在插秧运作时，先将有序秧牵至闸门外同时关好闸门，待全部按此准备好后，拉住牵引鼻(11)前进的同时，将拉线(87)拉向挂钩(10)，并挂牢，此时闸门打开，秧株也随之连续下落至田中。当然也可用电动来控制闸门的升降，(9)为前甲板，是供秧的作业平台。
本插秧机系列在栽植秧时，均无“插”的动作，只是沿用习惯叫法，实际则是借助秧株带有泥坨，利用重力将秧株落入泥中的。根据抛秧技术的使用和曾有过的经验证明，浅栽秧能增产，所以本系列三种机型都是浅栽秧模式。如实践证明需要深栽，也可以在其后加挂一个横截面如V型的溜槽，并使之自动完成开沟，当秧株落下时会准确地沿溜槽下至泥中，而沟两侧的泥也随之壅填好秧根。
本插秧机系列的栽植秧效率，当单节人力牵引，v＝1.0m·s-1，向机上供秧用时与机栽秧用时相等，栽秧效率为0.216hm2/h；如采用动力机牵引，可同时牵挂10节，甚至20节，这就不难计算出在各种不同情况下的栽秧效率，如果人力牵引两节，v＝1.2m·s-1，动力机牵引10节，v＝2.0m·s-1，其效率分别达到0.432hm2/h和4.32hm2/h。
本插秧机系列的全面实施，将会迅速提高我国水稻种植机械化水平和程度，根据权威方面的论证，水稻种植机械化每增加一个百分点，即可增产稻谷3.7亿kg，这是个十分惊人的可喜数字。随着水稻种植机械化的推进，农村劳动力将被解放出来，并形成比增产数字更惊人的庞大待业队伍，他们必然要寻求能吸纳他们的新的劳动力市场，这是机械化对经济学家、政治家们提出的后续课题。整体经济的发展能吸纳消化他们中的一部分，大部分将在市场调节中求得相对平衡。因此，本发明尽管在现有科技水平下，有迅速装备为更高效自动化的条件与可能，但却不宜过急过快，应该在发展中逐步再提高，以减缓可能由此带来的就业压力。为了尽快使本发明系列得以全面实施，并让农民高兴买，高兴用，只说高效、廉价是不够的，还必须有政策并做好宣传。根据一位农民兄弟提供的数据，在他们那里，种一亩水田，犁田费30元，种子10元，农药30元，化肥40元，农业税40元，共150元，碰上天旱，还要加打水费每小时8元。一亩水稻早稻产800斤，晚稻产约700斤，每百斤50元计，在扣除开支后，大概每亩年收入约600元，而一个强劳动力也不过种3～5亩地左右。如果要加大投入，在现有情况下，哪怕每亩只增10元育秧费，那就意味着每亩要少收10元，农民未必能因为价廉而高兴。如果这样说农民兄弟你们实在太辛苦，劳累一年才收入3000元！现在的蚕式有序秧插秧机加上拔秧机，同样一个强劳力，一年可以更轻松地种上50亩、100亩水稻，除了自家的田外，还可以承租那些抛荒田，原来需要的开支不变，新增了育秧费(约1500元)、机器设备费(1000元按年折旧计)、承租费(4500元，有些地方抛荒田不要钱)，不便一人干时还要请临时工(1000元)，算下来大约要增加开支8000元，而此时年净收入可达22000～45000元！你愿意这样干吗？可能会有这样的回答甲说，那当然愿意啦！乙说，试试看吧。丙说，买机器的钱从哪里来？丁说，未必能行……恐怕与甲同道同谋的还是大多数。如果政府能给农民优惠政策，给点低息贷款，事情就会顺利得多。
权利要求
1.插秧机，特别是蚕式有序秧插秧机，其特征是有序秧滚带式、滚筒式和滑行式插秧机，分单节和多节并用，以人力、畜力或机力牵引。
2.按照权利要求1的蚕式有序秧插秧机，其特征是滚带式的每节前后轮外径不等，滚带(5)的上层受压辊(3)将其压低，在压出后的空间，设置一个由轮(4)、轮(8)联络的长城垛口型输秧抛射带(9)，并由与前轮同轴的皮带轮以交叉皮带(14)与轮(4)相连，在(7)、(16)、(10)、(19)、(12)、(18)构成的框架上，可置放秧仓(13)，本机型适用三维切秧及其他有序独立株的栽种。
3.按照权利要求1的蚕式有序秧插秧机，其特征是滚筒式的每节有一对象滚筒样的轮，在后轮有一紧贴其上的拱形抛射带，一副放置托秧板的框架。
4.按照权利要求1的蚕式有序秧插秧机，其特征是滑行式的每节主体是一个向后倾斜的密封式壳体，其上部是搁置托秧板的斜台，尾部有挡板和可人工或电力控制升降的闸门。
5.按照权利要求1的蚕式有序秧插秧机，其特征是有序秧用绳线将秧株连结成串，或独立秧株。成串秧株使用的绳线，按株距要求加设固秧件，与育秧载体相配合，用计粒器播下稻种，并用拔秧机具拔秧；独立株用计粒器直接在秧田播种，用三维切分切，并用拔秧机具拔秧。
6.按照权利要求5的有序秧，其特征是固秧件是芯卡、芯片、网片、网带或植物纤维片、束。
7.按照权利要求5，6的有序秧，其特征是芯片用模压或辊轧制成，网片、网带用机织或模压、辊轧制成。
8.按照权利要求5，7的有序秧，其特征是网片、网带是绳线与其用缝纫法连接，或将绳线预压于其内，芯片则用一种“U”型卡将线与其卡牢连接。
9.按照权利要求5的有序秧，其特征是育秧载体是连续式、间续式、片隔育秧垫或孔格板式育秧垫。
10.按照权利要求5，6，7的有序秧，其特征是育秧载体用纸盅、纸管作育秧垫时，绳线与其连接采用捆扎或预压于内，或将绳线芯片置放于纸盅、纸管之中。
11.按照权利要求5，10的有序秧，其特征是纸盅、纸管可用植物纤维经粉碎后加粘合剂模压而成。
12.按照权利要求5的有序秧，其特征是计粒器是用板材刻制或模压出一个个与秧粒大小相适应的孔穴，或用塑料模压成此种孔穴的板片，在板孔下设有可抽动的挡板。
13.按照权利要求5的有序秧，其特征是拔秧机类似叉式搬运车，有一个网状铲托板，如果直接用于铲切秧，铲托板前端应具有刀的功能，不直接用于铲切秧时，应另备钢丝锯或片锯、带锯、压力水喷嘴。
14.按照权利要求5，13的有序秧，其特征是分割秧用的是压力水经喷嘴射出细流或钢丝锯、条片锯、带锯、圆片刀、直片刀及成组圆片刀、直片刀。
15.按照权利要求14的喷嘴，其特征是提高水压可用于松散泥土，杀灭田土中的杂草，水面上的野草。
全文摘要
本发明是关于插秧机，特别是蚕式有序秧插秧机的发明。这种插秧机由有序秧的独立株、连续株、间续株、瓞瓜株形成滚带式、滚筒式、滑行式插秧机系列，可由单节或多节并用，用人力牵引1～2节，每小时可栽种0.216～0.432hm
文档编号A01C11/02GK1640221SQ20041001307
公开日2005年7月20日 申请日期2004年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者李方程 申请人:李方程