一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机的制作方法

文档序号:44119017发布日期:2025-12-19 23:19阅读:47来源:国知局
技术简介:
本发明针对丘陵山区地形起伏、土壤黏重导致的传统播种机播深不均、出苗不齐等问题,提出基于地形感知的仿形多功能集成播种机。通过将测距传感器与伸缩电磁铁联动,实时调节播种架高度,结合旋耕机构对土壤的适应性处理,实现播种深度精准控制,提升保苗率与作业效率。
关键词:地形感知,仿形播种

本发明涉及播种机,具体是指一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机。


背景技术:

1、丘陵山区的地形起伏多变、土壤条件复杂,给机械化播种作业带来了极大挑战。在播种方面,丘陵山区因"地形起伏、土壤黏重导致播种机具颠簸振动易掉种漏播、播种深度差异大、出苗整齐度差、保苗率低等难题"一直未能得到有效解决。因此许多丘陵山区仍处于"无机可用"或"无好机可用"的困境。

2、现有播种机械在丘陵山地应用中的技术瓶颈主要体现在以下几个方面:一是传统播种机的仿形机构难以适应起伏剧烈的地表轮廓,导致播深不一致,出苗整齐度差;二是大型、重型播种机在丘陵山区道路通行和田间转弯作业极为不便;三是针对特殊作物如榨菜原料、亚麻等,缺乏专用的精量播种设备,导致农机农艺脱节。

3、目前的解决方案多依赖于先对土地进行平整后再播种,但这种做法在丘陵地区面临着大型机械难以进入、作业成本高昂、土壤结构可能被破坏等问题。因此,研发能够直接适应原始地形的播种装备,成为解决丘陵山区机械化播种难题的必然选择。业内专家指出,"研发适应南方丘陵山地黏重湿烂土壤条件、丘坡地形和小地块播种的智能化油麦兼用联合直播机是提高油麦机播水平的装备基础",这反映了行业对地形自适应播种技术的迫切需求。


技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足,提供一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,通过创新性地将地形感知系统与主动仿形机构相结合,实现了在不平整地形上的精准播种,为丘陵山区播种机械化提供了新的技术路径。

2、本发明是通过如下技术方案实现的,提供一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,包括机架、种箱、多个左右排布的仿形旋耕机构和多个左右排布的仿形播种机构;

3、所述仿形旋耕机构包括竖向滑接在机架上的浮动架、驱动浮动架向下的弹簧以及检测浮动架上下位置的测距传感器,所述浮动架上轴接有前后排布的贴地轮和旋耕刀;

4、所述仿形播种机构包括与种箱连接的排种器、与机架活动连接的播种架、带动播种架向下的拉簧以及带动播种架向上的伸缩电磁铁,所述播种架上固接有前后排布的开沟器和覆土板,所述排种器的排种管出口设置在开沟器和覆土板之间,通过测距传感器检测的距离数值控制伸缩电磁铁的输入电压。

5、作为优化,所述仿形旋耕机构还包括与机架固接的导向套管以及竖向滑接在导向套管内的滑动管,所述滑动管下端与浮动架固接,所述导向套管内轴接有旋转套管,滑动管内轴接有滑动转轴,所述旋转套管与滑动转轴通过滑动花键连接,旋转套管与旋耕电机传动连接,滑动转轴与旋耕刀传动连接。

6、作为优化,所述机架上轴接有左右延伸的旋转驱动轴,旋耕电机驱动所述旋转驱动轴旋转,旋转套管上端固接有第一锥齿轮,旋转驱动轴上固接有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。

7、作为优化,所述旋耕刀中心的旋耕刀轴上固接有被动锥齿轮,滑动转轴的下端固接有与被动锥齿轮啮合的主动锥齿轮。

8、作为优化,所述浮动架为中空的箱体,被动锥齿轮和主动锥齿轮均设置在箱体内。

9、作为优化,所述仿形旋耕机构中的导向套管和滑动管各设有两个,后方的导向套管和滑动管内设有旋转套管和滑动转轴。

10、作为优化,所述仿形播种机构还包括上下排布的上连杆和下连杆,所述上连杆的前端和下连杆的前端均与机架铰接,上连杆的后端和下连杆的后端均与播种架铰接。

11、作为优化,所述机架上固接有位于上连杆和下连杆之间的连接杆,所述拉簧两端连接上连杆和连接杆,伸缩电磁铁两端连接上连杆和连接杆。

12、作为优化,所述测距传感器位于浮动架上方,测距传感器检测的数值越小,则对应伸缩电磁铁的电压值越大。

13、作为优化,所述种箱内外分别轴接有搅拌轴和排种器驱动轴,所述种箱外装有驱动排种器驱动轴旋转的排种电机,所述排种器与排种器驱动轴连接,所述搅拌轴上固接有螺旋状的搅拌桨,搅拌轴和排种器驱动轴通过链条传动连接。

14、本发明的有益效果为:本发明的基于地形感知的仿形多功能集成播种机,通过将地形感知系统与主动仿形机构创新性集成,实现了对起伏地形的精准自适应作业。

15、首先,在地形适应性与播种精度上,它通过测距传感器实时检测地形起伏,并据此自动调节伸缩电磁铁,主动控制播种架的相对高度,从而确保了开沟器能在起伏地面上维持恒定的播种深度,有效解决了传统播种机因颠簸振动导致的播深不一、出苗不齐问题。

16、其次,对于特殊地形与土壤条件,其单行独立仿形设计使每个播种单元都能独立贴合地面轮廓,结合仿形旋耕机构对黏重土壤的有效耕整,为种子萌发创造了均匀良好的种床环境,将播种深度误差控制在极小的范围内,显著提升了出苗合格率与保苗率。

17、最后,在集成化与经济效益方面,该设备将仿形旋耕、开沟、播种、覆土等多道工序一体化集成,一次性完成作业,大幅减少了进地次数,降低了能耗、劳动强度与对土壤的结构破坏,为丘陵山区提供了一种高效、可靠且投资回报前景明确的专用播种装备,从根本上扭转了该领域长期无机可用或无好机可用的困境,对提升区域农业机械化水平、保障粮食安全具有重要意义。



技术特征:

1.一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:包括机架(1)、种箱(4)、多个左右排布的仿形旋耕机构(2)和多个左右排布的仿形播种机构(3);

2.根据权利要求1所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述仿形旋耕机构(2)还包括与机架(1)固接的导向套管(21)以及竖向滑接在导向套管(21)内的滑动管(22),所述滑动管(22)下端与浮动架(25)固接,所述导向套管(21)内轴接有旋转套管(29),滑动管(22)内轴接有滑动转轴(28),所述旋转套管(29)与滑动转轴(28)通过滑动花键连接,旋转套管(29)与旋耕电机(215)传动连接,滑动转轴(28)与旋耕刀(27)传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述机架(1)上轴接有左右延伸的旋转驱动轴(214),旋耕电机(215)驱动所述旋转驱动轴(214)旋转,旋转套管(29)上端固接有第一锥齿轮(212),旋转驱动轴(214)上固接有与第一锥齿轮(212)啮合的第二锥齿轮(213)。

4.根据权利要求2所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述旋耕刀(27)中心的旋耕刀轴(26)上固接有被动锥齿轮(210),滑动转轴(28)的下端固接有与被动锥齿轮(210)啮合的主动锥齿轮(211)。

5.根据权利要求4所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述浮动架(25)为中空的箱体,被动锥齿轮(210)和主动锥齿轮(211)均设置在箱体内。

6.根据权利要求2所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述仿形旋耕机构(2)中的导向套管(21)和滑动管(22)各设有两个,后方的导向套管(21)和滑动管(22)内设有旋转套管(29)和滑动转轴(28)。

7.根据权利要求1所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述仿形播种机构(3)还包括上下排布的上连杆(32)和下连杆(33),所述上连杆(32)的前端和下连杆(33)的前端均与机架(1)铰接,上连杆(32)的后端和下连杆(33)的后端均与播种架(31)铰接。

8.根据权利要求7所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述机架(1)上固接有位于上连杆(32)和下连杆(33)之间的连接杆(34),所述拉簧(35)两端连接上连杆(32)和连接杆(34),伸缩电磁铁(36)两端连接上连杆(32)和连接杆(34)。

9.根据权利要求8所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述测距传感器(216)位于浮动架(25)上方,测距传感器(216)检测的数值越小,则对应伸缩电磁铁(36)的电压值越大。

10.根据权利要求1所述的一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,其特征在于:所述种箱(4)内外分别轴接有搅拌轴(7)和排种器驱动轴(6),所述种箱(4)外装有驱动排种器驱动轴(6)旋转的排种电机(5),所述排种器(310)与排种器驱动轴(6)连接,所述搅拌轴(7)上固接有螺旋状的搅拌桨,搅拌轴(7)和排种器驱动轴(6)通过链条传动连接。


技术总结
本发明涉及一种基于地形感知的仿形多功能集成播种机,包括机架、种箱、多个左右排布的仿形旋耕机构和多个左右排布的仿形播种机构;所述仿形旋耕机构包括竖向滑接在机架上的浮动架、驱动浮动架向下的弹簧以及检测浮动架上下位置的测距传感器,所述浮动架上轴接有前后排布的贴地轮和旋耕刀;所述仿形播种机构包括与种箱连接的排种器、与机架活动连接的播种架、带动播种架向下的拉簧以及带动播种架向上的伸缩电磁铁,所述播种架上固接有前后排布的开沟器和覆土板,所述排种器的排种管出口设置在开沟器和覆土板之间,通过测距传感器检测的距离数值控制伸缩电磁铁的输入电压;本发明通过地形感知与主动仿形的集成,实现了对起伏地形的精准自适应作业。

技术研发人员:张仰猛,康云友,马荣辉,陈美舟,张银平,栾雪雁,刘刚毅,李登宇,刘婧,刘科
受保护的技术使用者:山东省农业机械技术推广站
技术研发日:
技术公布日:2025/12/18
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