专利名称：行星轮悬臂式植苗机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及农业机械领域，具体是指一种能够实现接苗、打穴与放苗的栽植机构。
背景技术：
移栽是作物种植的发展趋势之一，移栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益，可充分利用光热资源，其经济效益和社会效益非常可观。目前，越来越多的作物采用育苗移栽方式种植，但目前我国的作物移栽仍然由人工完成，不仅费工费时，而且无法在短时间内完成大面积移栽，同时，人工移栽很难保证栽植株、行距和深度的均勻一致， 影响作物的品质和产量，从而导致生产规模小，生产效益下降，阻碍了经济作物的发展，所以，实现移栽作业机械化已成为我国农业生产迫切需要解决的一个问题。目前使用的移栽机植苗装置有钳夹式、导苗管式、吊杯式、挠性圆盘式。钳夹式移栽机一般是由人工将秧苗喂入到转动的钳夹上，秧苗被夹持并随移栽盘转动，到达苗沟时，钳夹打开，秧苗落入苗沟，然后覆土、镇压，完成整个移栽过程。钳夹式移栽机结构简单，成本低，株距和栽植深度稳定；但株距调整困难，钳夹易伤苗，栽植速度低。挠性圆盘式移栽机是由人工或机械将秧苗放置到两片可以变形的挠性圆盘内，秧苗随圆盘转动，当达到垂直状态时进行栽植。圆盘一般采用橡胶材料制成。由于不受秧夹数量的限制，它对株距的适应性较好，但圆盘寿命较短，栽植深度不稳定。吊杯式移栽机工作时，由地轮驱动栽植器圆盘转动，吊杯与地面保持垂直，并随圆盘转动，当吊杯转到上面时，由人工将秧苗喂入吊杯中，当吊杯转动至口下面预定位置时， 固定滑道使栽植器下部打开，秧苗落入苗沟内，随即被覆土定植，吊杯在离开固定导轨后自动关闭。吊杯式移栽机具有可以进行膜上打孔移栽的独特优点，而且秧苗在移栽过程中不受任何冲击，缺点是喂苗速度不能过高。导苗管式移栽机工作时，由人工或机械将秧苗放入喂入器的喂入筒内，当喂入筒转到导苗管的上方时，喂入筒下面的活门打开，秧苗靠重力下落到导苗管内，通过倾斜的导苗管将秧苗引入到开沟器开出的苗沟内，然后进行覆土、镇压，完成栽植过程。这种移栽机秧苗在导苗管中的运动是自由的，不易伤苗。秧苗靠重力落到苗沟中，在调整导苗管倾角和增加扶苗装置的情况下，可以保证较好的秧苗直立度、株距均勻性和深度稳定性，且作业速度较高。缺点是结构比较复杂。上述移栽机植苗器需要与开沟器配合使用，不能够进行垄上或膜上打穴栽植，开沟栽植的秧苗直立度较难保证，并且栽植器易伤苗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能周向旋转接苗、放苗，又能准确可靠的实现垄上或膜上打穴栽植的移栽机栽植机构。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种行星轮悬臂式植苗机构，包括行星架、中心轮、输入轴、中间行星轮、外行星轮、中间行星轮轴、外行星轮轴、凸轮、凸轮推杆、凸轮推杆导向块、植苗器悬臂和鸭嘴式植苗器。 其中，行星架分别与输入轴、中间行星轮轴固定联接，与外行星轮轴转动副联接，输入轴、中间行星轮轴和外行星轮轴处于同一直线上；中心轮固定在移栽机机架上，输入轴穿过中心轮并与中心轮组成转动副联接，中间行星轮空套在中间行星轮轴上并分别与中心轮和外行星轮啮合，外行星轮与外行星轮轴固定联接；外行星轮轴穿过行星架，并在其端部固定联接植苗器悬臂；凸轮空套在外行星轮轴上并固定在行星架上，凸轮推杆穿过凸轮推杆导向块， 与凸轮推杆导向块组成移动副联接，凸轮推杆导向块固定于植苗器悬臂上；凸轮推杆一端与凸轮高副接触，另一端与植苗器后额高副接触。所述植苗器悬臂呈水平状态，植苗器悬臂长度小于行星架长度。所述中心轮、中间行星轮与外行星轮的齿数相同、模数相同。所述凸轮为盘形凸轮，凸轮的轮廓形状决定植苗器前额与植苗器后额作相对开合运动的运动规律
所设计的行星轮悬臂式植苗机构采用2个以上植苗器时，植苗器悬臂位于外行星轮的同一侧。并且，在采用2个植苗器时，中心轮、2组中间行星轮、外行星轮相对于输入轴呈对称布置，中心轮、中间行星轮与外行星轮的齿数取偶数；采用3个植苗器时，3组中间行星轮、外行星轮相对于输入轴呈120度对称布置，中心轮、中间行星轮与外行星轮的齿数必须是3的整数倍。为使植苗器鸭嘴打开植苗时，秧苗的水平分速度接近零速，以保证栽植秧苗具有良好的直立度，所设计的行星轮悬臂式植苗机构，其特征在于行星架长度L由栽植株距S 和植苗器数量N决定，三者之间满足L=O. 16SXN的关系。本发明的优点在于该植苗机构采用了一种全新的行星轮机构，相对于传统的钳夹式、挠性圆盘式栽植机构，该植苗机构具有结构紧凑、工作准确可靠的优点。该植苗机构的末端执行机构采用了鸭嘴式植苗器，栽植时通过鸭嘴打孔栽植，相对于传统的开沟栽植， 打孔栽植可以减少覆土镇压时覆土流对苗直立度的影响。因此，更容易得到较好的栽植质量。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1.行星轮悬臂式植苗机构结构图。图2.行星轮双悬臂式植苗机构结构图。图3.行星架、外行星轮轴、凸轮联接结构示意图。图4.鸭嘴式植苗器结构示意图。图中1.行星架，2.中心轮，3.输入轴，4.中间行星轮，5.中间行星轮轴，6.外行星轮，7.外行星轮轴，8.凸轮，9.凸轮推杆，10.凸轮推杆导向块，11.植苗器悬臂，12.植苗器，13.植苗器后额，14.植苗器前额。
具体实施例方式如图1所示，行星轮悬臂式植苗机构主要由行星架1、中心轮2、输入轴3、中间行星轮4、外行星轮6、中间行星轮轴5、外行星轮轴7、植苗器悬臂11和鸭嘴式植苗器12组成。 行星架1是整个栽植机构的原动件，由输入轴3驱动，输入轴3穿过中心轮2，与中心轮2组成转动副连接。在行星架1带动下，使中间行星轮4绕固定中心轮2旋转，中间行星轮4带动外行星轮6转动，植苗器悬臂11在行星轮机构的带动下一方面绕着输入轴3旋转，同时在外行星轮6的带动下以相反的圆周速度旋转，在上述两种旋转运动的共同作用下，使植苗器悬臂上的鸭嘴式植苗器12始终保持垂直于地面的姿势。如图2所示，行星轮悬臂式植苗机构可以安装两套悬臂式植苗器，其中两个中间行星轮4、外行星轮6相对中心轮2对称布置，两个植苗器悬臂11及安装在植苗器悬臂11 的凸轮推杆9、植苗器前额12、植苗器后额13等部件上下相互平行布置，两个植苗器悬臂11 伸向行星架1及外行星轮6的同一侧，并垂直于行星架1。如图3所示，外行星轮轴7穿过行星架1，与行星架1组成转动副联接，固定在行星架1上的凸轮8空套在外行星轮轴7上，与行星架1组成转动副联接，外行星轮轴7的一端固定联接植苗器悬臂，另一端固定联接外行星轮6。如图4所示，鸭嘴式植苗器12开合运动由凸轮8、凸轮推杆9组成的盘形凸轮机构控制，凸轮8转动并推动凸轮推杆9沿凸轮推杆导向块10导槽方向移动，凸轮推杆9通过高副连接推动植苗器后额13绕固定轴转动，植苗器后额13通过高副接触推动植苗器前额 14绕固定轴反向转动，实现鸭嘴式植苗器前额14和植苗器后额13的开闭合。整个植苗机构的植苗动作可以分为接苗、带苗、打孔、放苗和回程四个动作。当鸭嘴式植苗器12在行星轮机构的带动下运动到最上端时，植苗器前额14、植苗器后额13闭合，等待喂苗装置喂入秧苗，完成接苗动作；当植苗器12接到秧苗后，行星轮机构带动植苗器12继续运动，此时植苗器前额14、植苗器后额13仍处于闭合状态，完成带苗动作；当植苗器前额14、植苗器后额13到达地面时，闭合下的植苗器前额14、植苗器后额13会在陇上或薄膜上打孔，同时凸轮8推动凸轮推杆9，凸轮推杆9推动植苗器后额13，植苗器后额13 推动植苗器前额14，使鸭嘴式植苗器12张开完成放苗动作；放苗后植苗器12继续运动回到接苗位置进行下一次栽植。
权利要求
1.一种行星轮悬臂式植苗机构，其特征在于，包括行星架(1)、中心轮(2)、输入轴 (3)、中间行星轮(4)、外行星轮(6)、中间行星轮轴(5)、外行星轮轴(7)、凸轮(8)、凸轮推杆 (9)、凸轮推杆导向块(10)、植苗器悬臂(11)和鸭嘴式植苗器(12);所述行星架(1)分别与输入轴(3)、中间行星轮轴(4)固定联接，与外行星轮轴(7)转动副联接，输入轴(3)、中间行星轮轴(4)和外行星轮轴(7 )处于同一直线上；中心轮(2 )固定在移栽机机架上，输入轴(3 ) 穿过中心轮(2)并与中心轮(2)组成转动副联接，中间行星轮(4)空套在中间行星轮轴(4) 上并分别与中心轮(2)和外行星轮(6)啮合，外行星轮(6)与外行星轮轴(7)固定联接；外行星轮轴(7)穿过行星架(1)，并在其端部固定联接植苗器悬臂(11);凸轮(8)空套在外行星轮轴(7)上并固定在行星架(1)上，凸轮推杆(9)穿过凸轮推杆导向块(10)，与凸轮推杆导向块(10)组成移动副联接，凸轮推杆导向块(10)固定于植苗器悬臂(11)上；凸轮推杆 (9) 一端与凸轮(8)高副接触，另一端与植苗器后额(13)高副接触；植苗器悬臂(11)呈水平状态，植苗器悬臂(11)长度小于行星架(1)长度；中心轮(2)、中间行星轮(4)与外行星轮(6)的齿数相同、模数相同。
2.根据权利要求1所述的行星轮悬臂式植苗机构，其特征在于，采用2个以上植苗器 (12 )时，植苗器悬臂(11)位于外行星轮(6 )的同一侧。
3.根据权利要求2所述的行星轮悬臂式植苗机构，其特征在于采用2个植苗器(12) 时，2组中间行星轮(4)、外行星轮(6)相对于输入轴(3)呈对称布置；中心轮O)、中间行星轮(4)与外行星轮(6)的齿数取偶数。
4.根据权利要求2所述的行星轮悬臂式植苗机构，其特征在于，采用3个植苗器(12) 植苗时，3组中间行星轮(4)、外行星轮(6)相对于输入轴(3)呈120度对称布置；中心轮 O)、中间行星轮(4)与外行星轮(6)的齿数是3的整数倍。
5.根据权利要求1所述的行星轮悬臂式植苗机构，其特征在于行星架(1)的长度L 由栽植株距S和植苗器(12)数量N决定，三者之间满足L=O. 16SXN的关系。
6.根据权利要求1所述的行星轮悬臂式植苗机构，其特征在于凸轮(8)为盘形凸轮， 凸轮(8)的轮廓形状决定植苗器前额(14)与植苗器后额(13)作相对开合运动的运动规律。
全文摘要
本发明公开了一种行星轮悬臂式植苗机构，包括行星架(1)、中心轮(2)、输入轴(3)、中间行星轮(4)、外行星轮(6)、中间行星轮轴(5)、外行星轮轴(7)、凸轮(8)、凸轮推杆(9)、凸轮推杆导向块(10)、植苗器悬臂(11)和鸭嘴式植苗器(12)。本发明具有结构紧凑、工作准确可靠的优点。
文档编号A01C11/02GK102498807SQ20111034223
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者刘发, 吴福华, 孙磊, 张建兵, 毛罕平, 胡建平 申请人:江苏大学