專利名稱：行星輪懸臂式植苗機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及農業機械領域，具體是指一種能夠實現接苗、打穴與放苗的栽植機構。
背景技術：
移栽是作物種植的發展趨勢之一，移栽具有對氣候的補償作用和使作物生育提早的綜合效益，可充分利用光熱資源，其經濟效益和社會效益非常可觀。目前，越來越多的作物采用育苗移栽方式種植，但目前我國的作物移栽仍然由人工完成，不僅費工費時，而且無法在短時間內完成大面積移栽，同時，人工移栽很難保證栽植株、行距和深度的均勻一致， 影響作物的品質和產量，從而導致生產規模小，生產效益下降，阻礙了經濟作物的發展，所以，實現移栽作業機械化已成為我國農業生產迫切需要解決的一個問題。目前使用的移栽機植苗裝置有鉗夾式、導苗管式、吊杯式、撓性圓盤式。鉗夾式移栽機一般是由人工將秧苗喂入到轉動的鉗夾上，秧苗被夾持并隨移栽盤轉動，到達苗溝時，鉗夾打開，秧苗落入苗溝，然后覆土、鎮壓，完成整個移栽過程。鉗夾式移栽機結構簡單，成本低，株距和栽植深度穩定；但株距調整困難，鉗夾易傷苗，栽植速度低。撓性圓盤式移栽機是由人工或機械將秧苗放置到兩片可以變形的撓性圓盤內，秧苗隨圓盤轉動，當達到垂直狀態時進行栽植。圓盤一般采用橡膠材料制成。由于不受秧夾數量的限制，它對株距的適應性較好，但圓盤壽命較短，栽植深度不穩定。吊杯式移栽機工作時，由地輪驅動栽植器圓盤轉動，吊杯與地面保持垂直，并隨圓盤轉動，當吊杯轉到上面時，由人工將秧苗喂入吊杯中，當吊杯轉動至口下面預定位置時， 固定滑道使栽植器下部打開，秧苗落入苗溝內，隨即被覆土定植，吊杯在離開固定導軌后自動關閉。吊杯式移栽機具有可以進行膜上打孔移栽的獨特優點，而且秧苗在移栽過程中不受任何沖擊，缺點是喂苗速度不能過高。導苗管式移栽機工作時，由人工或機械將秧苗放入喂入器的喂入筒內，當喂入筒轉到導苗管的上方時，喂入筒下面的活門打開，秧苗靠重力下落到導苗管內，通過傾斜的導苗管將秧苗引入到開溝器開出的苗溝內，然后進行覆土、鎮壓，完成栽植過程。這種移栽機秧苗在導苗管中的運動是自由的，不易傷苗。秧苗靠重力落到苗溝中，在調整導苗管傾角和增加扶苗裝置的情況下，可以保證較好的秧苗直立度、株距均勻性和深度穩定性，且作業速度較高。缺點是結構比較復雜。上述移栽機植苗器需要與開溝器配合使用，不能夠進行壟上或膜上打穴栽植，開溝栽植的秧苗直立度較難保證，并且栽植器易傷苗。
發明內容
本發明的目的在于提供一種既能周向旋轉接苗、放苗，又能準確可靠的實現壟上或膜上打穴栽植的移栽機栽植機構。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種行星輪懸臂式植苗機構，包括行星架、中心輪、輸入軸、中間行星輪、外行星輪、中間行星輪軸、外行星輪軸、凸輪、凸輪推桿、凸輪推桿導向塊、植苗器懸臂和鴨嘴式植苗器。 其中，行星架分別與輸入軸、中間行星輪軸固定聯接，與外行星輪軸轉動副聯接，輸入軸、中間行星輪軸和外行星輪軸處于同一直線上；中心輪固定在移栽機機架上，輸入軸穿過中心輪并與中心輪組成轉動副聯接，中間行星輪空套在中間行星輪軸上并分別與中心輪和外行星輪嚙合，外行星輪與外行星輪軸固定聯接；外行星輪軸穿過行星架，并在其端部固定聯接植苗器懸臂；凸輪空套在外行星輪軸上并固定在行星架上，凸輪推桿穿過凸輪推桿導向塊， 與凸輪推桿導向塊組成移動副聯接，凸輪推桿導向塊固定于植苗器懸臂上；凸輪推桿一端與凸輪高副接觸，另一端與植苗器后額高副接觸。所述植苗器懸臂呈水平狀態，植苗器懸臂長度小于行星架長度。所述中心輪、中間行星輪與外行星輪的齒數相同、模數相同。所述凸輪為盤形凸輪，凸輪的輪廓形狀決定植苗器前額與植苗器后額作相對開合運動的運動規律
所設計的行星輪懸臂式植苗機構采用2個以上植苗器時，植苗器懸臂位于外行星輪的同一側。并且，在采用2個植苗器時，中心輪、2組中間行星輪、外行星輪相對于輸入軸呈對稱布置，中心輪、中間行星輪與外行星輪的齒數取偶數；采用3個植苗器時，3組中間行星輪、外行星輪相對于輸入軸呈120度對稱布置，中心輪、中間行星輪與外行星輪的齒數必須是3的整數倍。為使植苗器鴨嘴打開植苗時，秧苗的水平分速度接近零速，以保證栽植秧苗具有良好的直立度，所設計的行星輪懸臂式植苗機構，其特征在于行星架長度L由栽植株距S 和植苗器數量N決定，三者之間滿足L=O. 16SXN的關系。本發明的優點在于該植苗機構采用了一種全新的行星輪機構，相對于傳統的鉗夾式、撓性圓盤式栽植機構，該植苗機構具有結構緊湊、工作準確可靠的優點。該植苗機構的末端執行機構采用了鴨嘴式植苗器，栽植時通過鴨嘴打孔栽植，相對于傳統的開溝栽植， 打孔栽植可以減少覆土鎮壓時覆土流對苗直立度的影響。因此，更容易得到較好的栽植質量。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1.行星輪懸臂式植苗機構結構圖。圖2.行星輪雙懸臂式植苗機構結構圖。圖3.行星架、外行星輪軸、凸輪聯接結構示意圖。圖4.鴨嘴式植苗器結構示意圖。圖中1.行星架，2.中心輪，3.輸入軸，4.中間行星輪，5.中間行星輪軸，6.外行星輪，7.外行星輪軸，8.凸輪，9.凸輪推桿，10.凸輪推桿導向塊，11.植苗器懸臂，12.植苗器，13.植苗器后額，14.植苗器前額。
具體實施例方式如圖1所示，行星輪懸臂式植苗機構主要由行星架1、中心輪2、輸入軸3、中間行星輪4、外行星輪6、中間行星輪軸5、外行星輪軸7、植苗器懸臂11和鴨嘴式植苗器12組成。 行星架1是整個栽植機構的原動件，由輸入軸3驅動，輸入軸3穿過中心輪2，與中心輪2組成轉動副連接。在行星架1帶動下，使中間行星輪4繞固定中心輪2旋轉，中間行星輪4帶動外行星輪6轉動，植苗器懸臂11在行星輪機構的帶動下一方面繞著輸入軸3旋轉，同時在外行星輪6的帶動下以相反的圓周速度旋轉，在上述兩種旋轉運動的共同作用下，使植苗器懸臂上的鴨嘴式植苗器12始終保持垂直于地面的姿勢。如圖2所示，行星輪懸臂式植苗機構可以安裝兩套懸臂式植苗器，其中兩個中間行星輪4、外行星輪6相對中心輪2對稱布置，兩個植苗器懸臂11及安裝在植苗器懸臂11 的凸輪推桿9、植苗器前額12、植苗器后額13等部件上下相互平行布置，兩個植苗器懸臂11 伸向行星架1及外行星輪6的同一側，并垂直于行星架1。如圖3所示，外行星輪軸7穿過行星架1，與行星架1組成轉動副聯接，固定在行星架1上的凸輪8空套在外行星輪軸7上，與行星架1組成轉動副聯接，外行星輪軸7的一端固定聯接植苗器懸臂，另一端固定聯接外行星輪6。如圖4所示，鴨嘴式植苗器12開合運動由凸輪8、凸輪推桿9組成的盤形凸輪機構控制，凸輪8轉動并推動凸輪推桿9沿凸輪推桿導向塊10導槽方向移動，凸輪推桿9通過高副連接推動植苗器后額13繞固定軸轉動，植苗器后額13通過高副接觸推動植苗器前額 14繞固定軸反向轉動，實現鴨嘴式植苗器前額14和植苗器后額13的開閉合。整個植苗機構的植苗動作可以分為接苗、帶苗、打孔、放苗和回程四個動作。當鴨嘴式植苗器12在行星輪機構的帶動下運動到最上端時，植苗器前額14、植苗器后額13閉合，等待喂苗裝置喂入秧苗，完成接苗動作；當植苗器12接到秧苗后，行星輪機構帶動植苗器12繼續運動，此時植苗器前額14、植苗器后額13仍處于閉合狀態，完成帶苗動作；當植苗器前額14、植苗器后額13到達地面時，閉合下的植苗器前額14、植苗器后額13會在隴上或薄膜上打孔，同時凸輪8推動凸輪推桿9，凸輪推桿9推動植苗器后額13，植苗器后額13 推動植苗器前額14，使鴨嘴式植苗器12張開完成放苗動作；放苗后植苗器12繼續運動回到接苗位置進行下一次栽植。
權利要求
1.一種行星輪懸臂式植苗機構，其特征在于，包括行星架(1)、中心輪(2)、輸入軸 (3)、中間行星輪(4)、外行星輪(6)、中間行星輪軸(5)、外行星輪軸(7)、凸輪(8)、凸輪推桿 (9)、凸輪推桿導向塊(10)、植苗器懸臂(11)和鴨嘴式植苗器(12);所述行星架(1)分別與輸入軸(3)、中間行星輪軸(4)固定聯接，與外行星輪軸(7)轉動副聯接，輸入軸(3)、中間行星輪軸(4)和外行星輪軸(7 )處于同一直線上；中心輪(2 )固定在移栽機機架上，輸入軸(3 ) 穿過中心輪(2)并與中心輪(2)組成轉動副聯接，中間行星輪(4)空套在中間行星輪軸(4) 上并分別與中心輪(2)和外行星輪(6)嚙合，外行星輪(6)與外行星輪軸(7)固定聯接；外行星輪軸(7)穿過行星架(1)，并在其端部固定聯接植苗器懸臂(11);凸輪(8)空套在外行星輪軸(7)上并固定在行星架(1)上，凸輪推桿(9)穿過凸輪推桿導向塊(10)，與凸輪推桿導向塊(10)組成移動副聯接，凸輪推桿導向塊(10)固定于植苗器懸臂(11)上；凸輪推桿 (9) 一端與凸輪(8)高副接觸，另一端與植苗器后額(13)高副接觸；植苗器懸臂(11)呈水平狀態，植苗器懸臂(11)長度小于行星架(1)長度；中心輪(2)、中間行星輪(4)與外行星輪(6)的齒數相同、模數相同。
2.根據權利要求1所述的行星輪懸臂式植苗機構，其特征在于，采用2個以上植苗器 (12 )時，植苗器懸臂(11)位于外行星輪(6 )的同一側。
3.根據權利要求2所述的行星輪懸臂式植苗機構，其特征在于采用2個植苗器(12) 時，2組中間行星輪(4)、外行星輪(6)相對于輸入軸(3)呈對稱布置；中心輪O)、中間行星輪(4)與外行星輪(6)的齒數取偶數。
4.根據權利要求2所述的行星輪懸臂式植苗機構，其特征在于，采用3個植苗器(12) 植苗時，3組中間行星輪(4)、外行星輪(6)相對于輸入軸(3)呈120度對稱布置；中心輪 O)、中間行星輪(4)與外行星輪(6)的齒數是3的整數倍。
5.根據權利要求1所述的行星輪懸臂式植苗機構，其特征在于行星架(1)的長度L 由栽植株距S和植苗器(12)數量N決定，三者之間滿足L=O. 16SXN的關系。
6.根據權利要求1所述的行星輪懸臂式植苗機構，其特征在于凸輪(8)為盤形凸輪， 凸輪(8)的輪廓形狀決定植苗器前額(14)與植苗器后額(13)作相對開合運動的運動規律。
全文摘要
本發明公開了一種行星輪懸臂式植苗機構，包括行星架(1)、中心輪(2)、輸入軸(3)、中間行星輪(4)、外行星輪(6)、中間行星輪軸(5)、外行星輪軸(7)、凸輪(8)、凸輪推桿(9)、凸輪推桿導向塊(10)、植苗器懸臂(11)和鴨嘴式植苗器(12)。本發明具有結構緊湊、工作準確可靠的優點。
文檔編號A01C11/02GK102498807SQ20111034223
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者劉發, 吳福華, 孫磊, 張建兵, 毛罕平, 胡建平 申請人:江蘇大學