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水稻播种摆盘一体机

2017-07-04 13:43:53 编辑: 来源:http://www.chinazhaokao.com 成考报名 浏览:

导读: 水稻播种摆盘一体机(共7篇)[我爱发明]自走式摆盘播种覆土一体机 巧手摆盘(发明人陈凯 )[我爱发明] 20161123 巧手摆盘 本期节目主要内容:黑龙江佳木斯的发明人陈凯发明了一台自走式摆盘播种覆土一体机,机器通过电力供能,链条带动传动轴,实现摆盘、覆土、播种3种功能。人工操作摆盘装置同时进行五排摆盘工作,再依次经过覆土装...

篇一 水稻播种摆盘一体机
[我爱发明]自走式摆盘播种覆土一体机 巧手摆盘(发明人陈凯 )

  [我爱发明] 20161123 巧手摆盘

  本期节目主要内容:黑龙江佳木斯的发明人陈凯发明了一台自走式摆盘播种覆土一体机,机器通过电力供能,链条带动传动轴,实现摆盘、覆土、播种3种功能。人工操作摆盘装置同时进行五排摆盘工作,再依次经过覆土装置、播种装置完成覆土和播种。整个过程一气呵成,省时省力。机器还可调节覆土的厚度和播种量,受到大棚种植户的欢迎。(《我爱发明》 20161123 巧手摆盘)

  发明人联系方式:发明人:陈凯  电话:15244788988

  发明摘要:本实用新型涉及一种定位自走摆盘播种覆土机,它主要由:驱动电机、操控台、松土齿轴、覆土箱、摆盘箱起落臂、摆盘箱起落轴、摆盘箱、主传动电机、第一二主传动齿轴、播种齿轴、播种箱、摆盘箱浮动辊、导向增速塔轮齿轴、履土齿轴等构成。主机框架上装有立轴,立轴上装有转向链轮,驱动轮安装在驱动轮轴上,覆土箱装在主机框架上,覆土箱内装有松土齿轴和覆土箱毛刷,下端装有覆土齿轴,操控台、摆盘箱起落轴安装在主机框架上,摆盘箱起落臂安装在摆盘箱起落轴的一端,摆盘箱安装在播种箱上。该产品四个驱动轮在主机框架不动的情况下,可原地360度转向,摆盘时通过操控台上的定位仪显示屏可将苗盘摆放的横平竖直,摆放速度快,一次可摆盘多行。

  

  

  

  

  

篇二 水稻播种摆盘一体机
[我爱发明]水稻育秧摆盘 摆盘功夫(水稻播土摆盘机发明人唐玉辉)

  [我爱发明] 20150110 摆盘功夫

  本期视频主要内容: 米饭是日常生活中必不可少的主食,但是水稻的种植过程是比较繁琐的,尤其是育秧摆盘很费时费力,经常出现摆盘不整齐,土层厚薄不一致等问题。发明人唐玉辉发明的水稻播土摆盘机就成功解决这一难题,经过多次改进后,能够快速高效的进行育秧摆盘,摆盘不整齐等问题都得以解决,节省人工操作,提高效率。敬请收看。(《我爱发明》 20150110 摆盘功夫)

  发明人联系方式:唐玉辉 138 4602 0992

  《摆盘功夫》花絮:唐玉辉是个地地道道的虎林人,从小看着亲戚朋友们每年摆盘的辛苦。在一次给自己家里干活,觉得实在太累,发明人唐玉辉暗自下定决心,发明一台机器来代替人工摆盘。但是要怎么动手来做机械呢,这可是苦了唐玉辉,他开始研究人工是怎么摆盘,模仿人工来研究机器。

  

  

  

  

篇三 水稻播种摆盘一体机
水稻播种传真

水稻播种管理技术规程

一、播种前准备

1、苗床底墒不足的要提早上水浇床,确保底床浇足浇透,防止后期出现干床现象。

2、摆盘标准不到位或摆后因其它原因毁坏的要及时整改,达到床平,盘整齐一致后再播种。

二、播期标准

采用三膜覆盖技术或具备增温措施的大棚4月8日可以开始播种,最佳播期为4月10日~20日。

三、播量标准

机插中苗按每穴苗数4~6棵计算,每盘648孔共需播芽种4000粒/盘(平均每孔5粒,种子发芽率90%,机插中苗田间成苗率90%),每100平方厘米播种253粒;高产创建钵育苗按每孔3~4计算,插秧时可两孔并一穴。

四、播种方式:

全面积采用电动播种机播种,电动播种机使用规程如下:

1、电动播种机使用前充足电,保证工作动力。明瑞播种机电压低于33V、农富播种机电压低于31V时,请及时充电。

2、蓄电池盒里各个电瓶的“+”“-”连接点连接牢固可靠。

3、转动链条紧度适宜,增减链节可以改变长度。

4、控制调节器电源插头与蓄电池插座连接牢固。

5、播种机控制往返和停止磁铁安装位臵,明瑞播种机左侧距滑道前瑞490mm,右侧末端450mm;农富播种机左侧距前端400mm,后端400mm,不合适可以进行前后调节。

6、明瑞播种机速度调节开关控制在5-7位臵,农富播种机速度调节开关控制在0.98---1.05和1---6位臵。

7、每天使用结束后播种箱清理干净,电瓶充满电。

8、播种量准确,253粒/100平方厘米;明瑞通过控制挡板位臵调节,农富通过改变链轮传动比。调播量时装种量,应在装种量为一半时进行测试调整。播种时应以调试时的状态下播种,每个往复都要重新装入一个往复所需的种量。

9、种子要求芽长在1-2mm,播种前晾种,湿度不宜过大;用手攥不沾手为宜。

10、种子应严格脱芒,不准有杂物,否则导致播量不准。

五、覆土标准:

播种后覆土,厚度0.7厘米。覆土后不使用封闭除草剂。

六、地膜覆床:

播种后至出苗前,床表要盖好地膜保温、保湿。早期播种的要进行三模覆盖。

技术负责人:刘恒良 电话:13555465060

1

篇四 水稻播种摆盘一体机
232BYLS_320型水稻秧盘联合播种机的改进设计_李渤海

第15卷 第2期 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报 15(2):58~60 2003年 6月 J.of Heilongjiang August First Land Reclamation University June 2003 文章编号:1002-2090(2003)02-0058-03

2BYLS-320型水稻秧盘联合播种机的改进设计 

李渤海  

(黑龙江八一农垦大学工程学院, 密山  158308) 

摘 要:本文针对2BYLS-320水稻秧盘联合播种机在生产过程中存在的问题,对其进行了改进设计。对其工作速度进行了调整,增加了土面压实装置和垫盘等装置,同时对机器在工作中出现的影响到工作质量的工作部件进行了相应的改进。改进后的机器减少了操作人数和种土分离的作业量,提高了播种质量。 

关键词:水稻;秧盘;播种机;改进

中图分类号:S223.26 文献标识码:A

Improvement of The 2BYLS-320 Model

Seeding Machine for Paddy on Trays

LI Bo-hai

Abstract: This article presented an improved design focusing on solving the problems that the 2BYLS-320 model seeding machines exist when they work.We adjusted the working speed,added the device to make soil tight and pad.And we also improved some parts which influence the working quality of the seeding machine.After improved,the number of operators wais reduced and the separating between seeds and soil would get easy;and the seeding quality was quite good.

Key words:paddy;tray;seeding machine;improvement

0  前言 

2BYLS-320水稻秧盘联合播种机是黑龙江八一农垦大学在消化吸收国外先进技术的基础上研制的主要针对秧盘育秧的全面机械化设备。它集机械化铺土、播种、覆土为一体,对不同的秧盘有良好的通用性,具有很高的播种精度,已经能够满足水稻工厂化育秧技术要求,同时克服了同类型引进外机的价格昂贵的缺点,对改善我国水稻机械化生产落后的状况有很大的贡献〔1〕。但通过对该机的使用以及用户反馈信息发现,该机存在以下几个问题:工作速度过快,增加了操作者的作业难度,也影响了作业质量;铺底土时,土面不平整,表面的倾斜角度大,对后续的播种深度有一定的影响;使用较软的秧盘时,有时易被排种辊带起,形成卷边,也使操作者在作业的最后一道工序——取盘和搬运秧盘的时候比较困难;种箱、土箱上没有设置相应的控制装置,致使机器在开始和结束作业时造成种子和土的浪费,增加了不必要的辅助清理工作。 

1  对机器的改进设计 

1.1 机器工作速度的调整 

机器合适的工作速度,应该考虑到操作者能够从容完成操作而不至于手忙脚乱,通过对操作人员的了解和现有机型的分析,在保证较高生产率的前提下,应该在每分钟12盘左右,从而将输送带的速度定为7.2 m/min,相对应的托辊的转速为: 

v7.2n===20.4 r/min 2πr2×π×0.056收稿日期:2003-04-24 

作者简介:作者李渤海(1971-),男,讲师,黑龙江八一农垦大学毕业,现从事农业机械学的教学与研究。 

第2期 李渤海:2BYLS-320型水稻秧盘联合播种机的改进设计 59

以600mm×320mm×20mm(352孔)育秧盘作为使用标准,排种轮上窝眼排列为25行/周,每行15孔,且相邻两行窝眼交错排列。因排种外缘线速度与输送带的速度相同,通过计算得到播种机的转速为15 r/min,所以将原来的减速箱的传动比变为24,同时原机采用的电动机为调速电机,还可根据不同的播种要求做出相应的调整,这样改进后机器的生产率为12盘/min。既保证了操作者的正常工作,又使机器有着较高的生产率。 

 

1.2 增设土面压实装置,以改善秧盘底土的铺设质量 

秧盘穴内底土的铺设质量直接影响到育秧的质量,由于土是在秧盘前进时落入到穴内的,在惯性作用下造成了穴内土面的不平整。这一问题如果得不到解决,会使落在穴内的稻种深度不一致,影响到水稻出苗的整齐性。对于这一问题所采取的措施是在铺土装置和播种装置之间设置一压实辊,依靠压实辊的作用,使土面被强制压平,压实辊是将与秧盘孔穴尺寸相适应的球头通过连接杆固定在旋转轴上,球头呈交错排列,其结构如图1所示。压实辊不设动力,靠辊端部的球头与秧盘的摩擦力使其自由转动,两端通过轴承连接在机架上,其与输送带之间的距离为3 mm,并可上下调节。由于人工装盘时,不能完全掌握育秧盘的正确位置,为了确保球头和育秧盘孔穴接触的可靠性,相应的要对输送带的形式加以改进。具体的改进办法是在加工输送带时,在其表面按一定尺寸制成凸起,在其凸起的内侧形成凹坑,将秧盘置于凹坑内,从而克服了由于人工摆盘不能保证正确位置的弊病。通过上述改进,保证了秧盘孔穴内土面的平整和育秧的质量。    

1.3采用垫盘,以保证流水作用顺畅 

当采用的育秧盘比较软时,会使机器在工作过程中产生卷边现象,使育秧工作不能正常地进行,另外操作人员在取盘时也会由于育秧盘过软而不易被拿取。因此在秧盘和输送带之间再加设一质地较硬的垫盘。垫盘形状与输送带上的凹坑相对应,制作材料为聚乙烯,为了提高垫盘的刚度,在其底面内侧加设数条相互垂直的筋条,同时可以对秧盘进行定位。其结构如图2所示。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报 第15卷

每次工作前将育秧盘放在垫盘上,当育秧盘被运送到大棚内时,将垫盘取出,供后续的待工作的秧盘继续使用。 

 

1.4 在播种机上安装控制装置,以实现非播种状态下的种土分离 

原来的机器在种箱和土箱上没有设置专门的控制装置,致使机器在工作过程中需要中途停机时,只能通过切断电动机的电源来实现控制,这样做比较麻烦。加之两盘之间有空隙及工作结束时,最后一个育秧盘在到达输送带后端之前,铺土机和播种机都在运转,使土和稻种混杂在一起,增加了后续的清理工作,所以在其上设置控制设备是十分必要的。考虑到输送带可以将土或者稻种一直运送到机器尾部,只需实现它们的分离即可,而漏下的土可以在下次工作时继续使用,因此可以只在播种机上安装控制装置,具体的方法可以在其传动轴上加装离合器,当育秧盘通过播种机后,通过离合器分离动力,使播种机停止工作。从而避免了稻种和床土的大量混杂。 

2  性能及主要参数 

改进后的2BYLS-320水稻秧盘联合播种机的性能及主要参数如表1。 

 

表1 性能及主要参数 

项目名称 参   数 

外形尺寸(长×宽×高)(mm):  配套电机功率(kw):  

播种机转速(r/min): 

播量(g/盘):   

播幅(mm):    

播种形式:  

充种率(%):    

铺土、覆土调节范围(mm): 

生产率(盘/h):   4000×500×1250 0.75 15 80~120 320 穴播(抛秧盘)、平播(插秧盘) 大于95 0~20 

600 

3  结论 

对2BYLS-320水稻秧盘联合播种机进行改进后,使原有机器在保持本身优点的基础上,增加了工作的可靠性,同时减少了不必要的辅助工作和操作人员的数量。虽然在表面上生产率有所下降,但更加适合操作者的工作特点,且增加设备后价格还是明显低于国外同类机械,性能明显高于改进前的机器。但是,机器在结构、制造精度及工作性能上和国外先进机械相比还有很大差距,目前还不能完全适应标准意义上的工厂化育秧的要求,有待今后继续改进。 

 

 

 

参考文献: 

[1] 梁远,陈英,乔春蓉,等.2BYLS-320型水稻秧盘播种机的研制[J].黑龙江八一农垦大学学报,2003,15(1):

58~60. 

[2] 中国农业机械化科学院.农业机械设计手册〔上〕[M].北京:机械工业出版社,1988.93~96. 

[3] 邱兵. 水稻抛秧工厂化育苗及精密播种设备的试验研究[D].重庆:西南农业大学,1999. 

[4] 赵军. 2BYLS-320型水稻秧盘联合播种机的设计[J].农机化研究,2001.(2):66~67.  

篇五 水稻播种摆盘一体机
水稻播种

水稻播种、秧田管理技术规程

一、水稻播种技术规程

(一)播种前准备

1、管理工具:100平方厘米接种盘或标准框,压种器,温度计,技术推广员服务联系卡。

2、苗床底墒不足的要提早上水浇床,确保底床浇足浇透,防止后期出现干床现象。

3、摆盘标准不到位或摆后因其它原因毁坏的要及时整改,达到床平,盘整齐一致后再播种。

(二)播期标准

采用三膜覆盖技术或具备增温措施的大棚4月8日可以开始播种,最佳播期为4月10日~20日。

(三)播量标准

机插中苗按每穴苗数4~6棵计算,每盘648孔共需播芽种4000粒/盘(平均每孔5粒,种子发芽率90%,机插中苗田间成苗率90%。),每100平方厘米播种253粒;摆栽用的旱育钵苗,其播种量按每个钵穴播芽种4—5粒计算确定每盘播种量。高产创建钵育苗按每孔3~4计算,插秧时可两孔并一穴。

(四)播种方式,全面积采用电动播种机播种,电动播种机使用规程如下:

1、电动播种机使用前充足电,保证工作动力。明端播种机电压低于33V、农富播种机电压低于31V时,请及时充电。

2、蓄电池盒里各个电瓶的“+”“-”连接点连接牢固可靠。

3、转动链条紧度适宜,增减链节可以改变长度。

4、控制调节器电源插头与蓄电池插座连接牢固。

5、播种机控制往返和停止磁铁安装位置,明端播种机左侧距滑道前端490mm,右侧末端450mm;农富播种机左侧距前端400mm,后端400mm,不合适可以进行前后调节。

6、明端播种机速度调节开关控制在5-7位置,农富播种机速度调节开关控制在0.98---1.05和1---6位置。【水稻播种摆盘一体机】

7、每天使用结束后播种箱清理干净,电瓶充满电。

8、播种量准确,253粒/100平方厘米;明端通过控制挡板位置调节,农富通过改变链轮传动比。调播量时装种量,应在装种量为一半时进行测试调整。播种时应以调试时的状态下播种,每个往复都要重新装入一个往复所需的种量。

9、种子要求芽长在1-2mm,播种前晾种,湿度不宜过大;用手攥不沾手为宜。

10、种子应严格脱芒,不准有杂物,否则导致播量不准。

(四)覆土标准:播种后覆土,厚度0.7厘米。覆土后不使用封闭除草剂。

(五)地膜覆床:播种后至出苗前,床表要盖好地膜保温、保湿。,早期播种的要进行三模覆盖。

二、苗床管理技术规程

1、管理工具

秧田管理必须必备温度计2—3只(超级大棚5只)、秤、量杯、秧田管理指标卡、技术推广员服务联系卡、大棚卷帘器完备。

2、温度计摆放标准

育秧大棚内应摆放温度计测量床温变化情况,温度计分别摆放在距棚头20米、中间等位置,距中间步道30厘米处,用8#铁线做成支架,播种后放于床面上,秧苗出土后温度计始终放置于秧苗下1厘米处。

3、第一个时期:种子根发育期

从播种到第一叶露尖,约需7~9天时间,此期突出育苗先育根,育根先育种子根的原则。温度以保温为主,最适温度25-28℃,最低温度不低于10℃,最高不超过32℃。此期一般不浇水,如湿度过大或局部过湿时撤膜散墒,晚上再复上地膜,露种处要适当复土。

当80%的苗露尖后,在晚上5时后或次日早晨8时前揭去地膜,严防中午高温时揭膜,防上阳光灼伤秧苗。过干处补水,过湿处散墒,顶盖处敲落,露籽处覆土补水。

4、第二个时期:第一完全叶伸长期

从出苗到第一完全叶展开共需5~7天时间,管理重点是地上部控制第一叶鞘高度不超过3厘米,地下部促发与第一叶同伸的鞘叶节5条根系。此期用Ph值为4的酸水普浇一次,棚温控制在22~25℃,最高不超过28℃,及时通风练苗,水分管理除苗床过干处补水外,一般少浇或不浇水,使苗床保持旱育状态。

5、第三个时期:离乳期

从第二叶露尖到第三叶展开,约需10~14天时间,管理重点是地下部促发不完全叶节8条根系健壮生长,地上部控制好第一叶与第二叶、第二叶与第三叶的叶耳间距各1厘米,防止茎叶徒长。重点是控制温度和水分,温度管理,最高温度不超过25℃,2叶期最适温度为22-24℃,3叶期最适温度为20-22℃,特别在2.5叶期,温度不超过25℃,防止出现早穗现象。此期要大通风练苗,棚内湿度大时下雨天也要通风练苗。水分管理做到“三看”浇水,如床土发白、根系发育良好、早晚新叶叶尖不吐水或午间新叶卷曲,则在次日早晨八时前浇水,一次浇透。禁止在中午和晚上浇水。

6、第四个时期:移栽前准备期

从3.1~3.5叶,时间2~3天,管理重点是控水蹲苗壮根,使秧苗处于饥渴状态,以利于移栽后发根好、返青快。同时,做好插前三带工作,移栽前1天带磷肥:每平方米苗床施磷酸二铵125~150克,少量喷水使肥料粘在苗床上;带药:要在移栽前2-3天带药,可选择在早晨棚内露水消失前喷药,40%乐果15毫升/平方米或70%艾美乐6~8克/百平方米或25%阿克泰6~8克/百平方米,兑少量水喷洒防治潜叶蝇;带增产菌,与各种药剂分开时期使用,一般在插前4-5天使用,增产菌150毫升/100平方米兑水2000倍喷浇。也可使用地福来等。

移栽前准备:适龄秧苗在移栽前5-7天昼夜通风炼苗,3-4天开始,在秧苗不发生蔫萎的前提下,停止浇水,蹲苗壮根。

7、为了保证秧苗健壮生长,在秧苗生长期间还要在秧苗1.5叶【水稻播种摆盘一体机】

期、2.5叶期追肥二次,每7~10天追肥一次,每次追纯氮1克/盘,即硫酸铵5克/盘、兑水100倍用喷灌泵(喷雾器)喷施,喷肥后还要喷一遍清水洗苗,以防化肥烧苗,追肥前不能浇水,以免床土含水太多,肥水渗不进去,追肥一定要喷施均匀。同时,也可使用茎叶追施叶面喷施剂等方法,如天然芸苔素、酿造米醋和天达2116等,兑水喷雾。

篇六 水稻播种摆盘一体机
水稻秧盘育秧播种生产线电控式软硬秧盘自动供盘装置_马旭

网络出版时间:2017-03-27 16:26:02

网络出版地址:

农 业 机 械 学 报 

水稻秧盘育秧播种生产线电控式软硬秧盘自动供盘装置

马旭

1,2

陈林涛黄冠

1 1

齐龙

1,2

林少敏

1

陆强

1

(1.华南农业大学工程学院,广州 510642;2.南方粮油作物协同创新中心,长沙 410128)

摘要:为有效提高水稻秧盘育秧播种生产线的生产率,满足轻简化栽培技术要求,降低农民育秧成本,减轻劳动强度,解决现有自动供盘装置振动冲击大、供盘可靠性不稳定的问题,设计了一种可嵌放软塑秧盘的复合托盘和水稻秧盘育秧播种生产线电控式软、硬秧盘自动供盘装置。该装置以STM32单片机为控制核心,由接近开关检测等待供送的层叠秧盘,控制秧盘供送装置上的舵机实现对层叠秧盘的自动升落与供送。通过理论分析,建立了嵌入式复合托盘受力模型,确定了复合托盘的工作参数;设计了舵机升盘转轴机构、抬升指、输送装置等关键部件。为检测电控式自动供盘装置的工作稳定性,系统地进行了特性测试分析;以硬塑秧盘为试验对象,供盘成功率为试验指标,进行了三因素三水平的正交试验,叠盘偏差对供盘成功率有显著影响,减小叠盘偏差能有效提高供盘成功率;通过分析试验结果,采用式导向板,实现对叠盘偏差纠错,并分别进行硬塑秧盘和嵌入式复合托盘嵌放软塑秧盘的性显著提高,硬塑秧盘的供盘成功率可达100%。采用嵌入式复合托盘进行软塑秧盘成功率大于98%,满足水稻秧盘育秧播种生产线自动供盘技术要求。

关键词:水稻;秧盘育秧播种;自动供盘装置;软硬 中图分类号: S233.71 文献标识码:文章编××

收稿日期:2016-09-29 修回日期:2016-12-10

基金项目:广东省科技计划项目(2014B020207002)和现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-01-33)

作者简介:马旭(1959—),男,教授,博士生导师,主要从事现代农业技术装备研究,E-mail:maxu1959@scau.edu.cn

引言

水稻生产在我国具有十分重要的地位,但水稻生产工序繁多、机械化作业难度大[1-3],致使以插秧为主的水稻种植机械化严重滞后,种植成为水稻生产全程机械化中最薄弱的环节。在水稻栽植机械化过程中播种育秧技术是其关键环节,主要采用的设备是水稻秧盘育秧播种生产线,主要包括秧盘供送、铺底土、压实、播种、覆表土、淋洒水、取叠盘等工序。现有的水稻秧盘育秧播

种生产线大多由人工直接逐个送盘,其劳动强度大,生产效率低[4-8]。因此,为有效提高水稻秧盘育秧播种生产线生产率,满足轻简化栽培技术要求,降低育秧成本,减轻劳动强度,需设计一种自动化程度高、性能可靠,且适用于软、硬秧盘的自动供盘装置。

国外秧盘育秧播种生产线有多种,部分流水线上配设有自动供盘装置。荷兰Flier Systems公盘装置,其效率可达1250盘/h[9-14]臂式等),效率可达/h

秧盘自动供送装置具有速效率高达1500盘/h的优点,但其振动冲击较大,价格昂贵。浙江理工大学发明了一种由秧盘输送带机构、槽轮机构、摆杆机构、凸轮机构和秧盘限位机构组成的多拨片秧盘供给装置,虽轻巧小型,但其效率较低,机构较复杂。南京农业机械化研究所设计的气吸式超级水稻毯状苗盘育秧播种生产线,自动放盘机构只能与专门配套动力的播种生产线使用,局限性较大,效率有待提高[20-24]。 综上,上述机型都能实现对层叠秧盘的自动供送,不同装置的生产效率略有不同。但现有机型大都局限于硬塑秧盘作业,未见其应用于软塑秧盘,不符合当前国内轻简化栽培技术要求,使得育秧成本偏高。其次,当前自动供盘装置多采用气

动和机械结合的原理进行供盘作业,而气动原理在供盘过程中振动和冲击较大,对于软塑秧盘自动供盘,容易造成托盘与软盘的脱离,影响了整个供盘系统的稳定性。针对现有供盘装置存在的不足,设计一种电控式、振动和冲击较小的平稳自动供盘装置,以实现软、硬秧盘的自动供盘作业。

1总体结构与工作原理

通过多方案分析,在工作原理上,本装置选择了振动小,放盘平稳的舵机及控制系统实现电控。1所示,主、导向板、待盘电动机、接近开关12、供盘电动机、

图1 电控式自动供盘装置结构示意图

Fig.1 Electric controlled type automatic tray feeder

1.机架 2.待盘电动机 3.接近开关1 4.传动链轮 5.导向板 6.电控箱 7.接近开关2 8.接近开关3 9.升盘转轴 10.舵机 11.供盘电动机 12.抬升指 13.秧盘

该装置工作原理如下:工作时,将层叠好的秧盘(每次叠10个秧盘)放入前半输送段的等待区,电动机带动橡胶滚轮运动,层叠的秧盘由橡胶滚轮输送,经过导向板后进入后半输送段(工作区)的升盘转轴位置,分别触发接近开关2和接近开关3,舵机转动带动升盘转轴上的抬升指转动,抬起除底层以外的秧盘,底层秧盘继续前进,直到秧盘离开接近开关2,使之回位,此时升盘转轴的抬升指转动回位,上部层叠的秧盘落下,再次触发接近开关2,升盘转轴再次转动,抬起除底层以外的秧盘,底层秧盘继续前进,以此往复,直到该批层叠的秧盘全部依次供给完毕;当该批层叠的秧盘最后一个秧盘落下时,侧边接

近开关3回位,在前半输送段等待区下一批层叠的秧盘与上一批最后一个秧盘同时前进,经过导向板后进入后半输送段升盘转轴位置,分别触发接近开关2和接近开关3,重复上述过程。若层叠的秧盘放入前半输送段等待区时,有秧盘正在后半输送段供送作业,即接近开关1和接近开关2同时触发,前半输送段的待盘电动机将暂停转动,起到备盘功能。

600mm×300mm×35mm,采用PVC材料压制成型。嵌入式软塑秧盘复合托盘包括底面托盘和三立面。在底面托盘上设有均匀分布的排水孔,在三立面上均有护沿,两长边护沿上设有向外的翻边;长边护沿上设有凸起和凹槽;凸起与凹槽设置成可嵌入式组合结构,可使多个托盘层叠,托盘在互相层叠时上下托盘相互配合的凸起和凹槽可达到自动对中的效果,同时因上下秧盘嵌入作用具有层叠的稳定性。

如图3所示为嵌入式软塑秧盘复合托盘层叠实物图(含软塑秧盘)。复合托盘的外部尺寸与2关键部件设计

电控式软硬秧盘自动供盘装置的关键部件设

托盘实物图 tray 1、底面托盘 2、加强筋 3、翻边 4、立面 5、凸起 6、凹槽 7、排水孔 参数设计有一定的要求。 图4为复合托盘受力分析示意图,现考虑一

种最容易使托盘发生侧滑的情况,当复合托盘受到振动的瞬间,各层托盘之间会产生微小的空隙,托盘之间的相互作用消失。如果同时有一横向扰动力作用在上层托盘上,使下面托盘A面的受力

(c)层叠剖面图

图2 嵌入式软塑秧盘复合托盘

Fig.2 Embedded composite tray

嵌入式软塑秧盘复合托盘长×宽×高尺寸为:

为F1,B面受力为F2,就会使上层托盘与下层托盘在A和B面上产生滑动的趋势,如果A面坡度过小,也就是 角过大就会发生侧滑。

图5 凹槽的综合夹角示意图

Fig. 5 Integrated angle of groove

2.2 图4复合托盘自锁受力模型 Fig. 4 Tray self-locking model 如图现以A面为例进行分析,在A面上所受的扰如图6b所示,其主要

动力为F1摩擦力Ff, F1sinϕ≤Ff 1)[26-27],抬起 即 F1sinϕ≤μF1cos tanϕ≤μ

(3

式中:ϕ——与铅垂面夹角,︒

μ——

(a)俯视图

查得[25]复合托盘凸槽间的静摩擦因数为0.5,通过上述受力模型分析,由式(1)和(3)联合可求得,当下层复合托盘凸起的夹角为

2ϕ≤53︒,即ϕ≤26.5︒时,可以有效防止侧滑。

对B面的分析也能得到类似结果。

实际上,由于结构的限制,ϕ角不能选择这样小,为此采用如图5所示的结构,在凹槽处设计限位加强,能有效防止侧滑。图5的综合夹角ϕ1满足式(3)要求。

(b)侧视图

图6 舵机升盘转轴机构示意图

Fig.6 Structure sketch of servo-controlling rotating

shaft mechanism

1 .舵机 2.联轴器 3 .带座轴承 4. 抬升指 5.升盘转轴

2.2.2抬升指与升盘转轴尺寸设计

抬升指与升盘转轴是舵机升盘转轴机构中的核心部件,其尺寸设计的合理与否直接影响供盘作业性能。由抬盘运动分析可知,抬升指绕升盘转轴的圆心旋转,抬升指顶点的运动轨迹总是一个圆。按照实际供盘运动条件,可设定抬升指旋转角度为90°,得出抬升指顶点和旋转中心连线是一个直角扇形运动区,如图7运动轨迹所示。为保证供盘作业的高效无干涉,需使抬升指的扇形运动区一部分刚好卡在秧盘的上边缘。

置的输送速度应大于育秧播种生产线的输送速度)[28]。

3 控制系统设计

电控式自动供盘装置的控制系统设计主要包括电控舵机的选择,硬件电路的搭建以及控制流程的设计。

电控式自动供盘装置使用电动舵机作为执行器。据供盘装置扭矩和速度要求(最小扭矩根据层叠秧盘最大质量和抬升指长度之积选取:10个层叠秧盘质量为6Kg,抬升指伸出长度为34mm,扭矩大小为1.99N·m;速度根据生产率要求选取: 图 1.升盘转轴

参考寸。由图7证:

式中:H—— h—— a——择a=6mm ,则2.3输送装置

动,结构如图1高生产率,秧盘在进入育秧播种生产线时秧盘需要减速,从而实现秧盘的连续输送(自动供盘装

图8控制流程图

Fig.8 Flowchart of control system

篇七 水稻播种摆盘一体机
水稻育秧播种机的发展概况与趋势_孙勇飞

DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2013.12.045

2013年12月农机化研究第12期

水稻育秧播种机的发展概况与趋势

孙勇飞,吴崇友,张文毅,金诚谦,汤

(农业部南京农业机械化研究所,南京

210014)

要:机插秧是水稻全程机械化的中心环节,水稻育秧机械化和标准化是实施机械插秧的前提条件,因此需

要尽早研制出性能优越、稳定可靠的新型育秧播种设备。为此,介绍了国内外的水稻种植模式和水稻育秧机具的研究进展,详细阐述了育秧播种装置的各类排种器,分析了几种典型育秧播种机的结构及工作原理,指出了水稻育秧播种机今后的发展趋势。

关键词:水稻;育秧;播种机;排种器;播种装置

+

中图分类号:S223.13

文献标识码:A文章编号:1003-188X(2013)12-0210-06

0引言

水稻是全球近50%人口的主要粮食作物,其中

【水稻播种摆盘一体机】

1

1.1

国内外水稻育秧机具的研究进展【水稻播种摆盘一体机】

国外水稻育秧机具的研究进展

目前,水稻种植技术主要有水稻直播和育秧移栽

[2]

90%的水稻产于亚洲,并在亚洲等发展中国家消费

[1]

。我国水稻种植面积高达3000万hm2多,大约

两种模式

。美国、意大利、澳大利亚等欧美国家主

[3]

占全国粮食种植总面积的30%左右,是全世界水稻种植面积最大的国家。

随着农村产业结构的不断调整,农民对水稻种植机械化的要求也越来越迫切,机械化插秧和抛秧的面积也在迅速增加。2011年,全国水稻耕种收综合机械化水平达到65.07%,比1978年提高了近40个百分点。其中,机耕水平达到91.00%,机械种植水平达到26.24%,机收水平达到69.32%。机插秧技术已经较为成熟,水稻机械化种植水平一直受到育秧技术的制约。因此,规范化育秧是实现水稻机械化插秧的关键。与常规育秧方式相比,水稻机插育秧的显著特点是易于大面积推广应用,秧苗长势整齐,秧片宽窄一致,厚度均匀,能够很好地满足机插秧的规格化和标准化要求。

掌握插秧机的配套育秧技术是推广机插技术的关键,是实现水稻生产全程机械化的重要环节。本文通过介绍国内外的水稻育秧方式和育秧机具的研究进展,以及分析现有典型育秧播种设备的对比,指出了我国水稻育秧播种机今后的发展趋势。

收稿日期:2012-12-07

基金项目:江苏省科技支撑计划项目(SBE201130376);公益性行业(农

业)科研专项资金项目(201203059-3)

(E-mail)作者简介:孙勇飞(1986-),男,江苏南通人,工程师,硕士,

sunyongfei86@163.com。

要采用水稻直播的种植方式插秧等方法

[4-5]

。亚洲则主要以能够

实现水稻高产的育秧移栽种植技术为主,包括抛秧和

。其中,日本和韩国选择了以机械插

秧为主的移栽机械化,其全程机械化作业模式为:旋

耕机(或犁+耙)+工厂化育苗(或田间育苗)+机械插秧(施肥)+田间植保施药(施肥)机+中小型半喂入联合收割机

[6]

。随着插秧技术的发展,日韩等国采用了

并以工厂化育秧方带土移栽方式来实现插秧机械化,式进行水稻的苗期培育。

在20世纪60年代,由美国人开发了工厂化育苗,于80年代初在欧美、日本等国家推广应用。工厂化育苗是在育苗工厂(温室)中采用机械精密播种,并在塑料苗盘上培育出适合移栽的种苗,然后进行大田移植,从而实现播种和育苗过程机械化和工厂化生产。水稻工厂化育秧技术满足了水稻机械化插秧中对秧苗的要求,水稻机械化插秧的质量得到了保证,将水稻育秧和插秧环节有机地结合起来,便于规模化和集约化生产。

传统的水稻育秧主要以大田手工育秧方式为主,在工厂化育秧技术的普及推广、蔬菜和花卉等特色经济作物秧盘育苗设备成熟研制的基础上,日本于20世纪60年代开始从机插拔取苗转而研究机插带土苗,并于1966年成功研制出工厂化水稻育秧设备,大大地加快了水稻插秧的机械化进程。

日本的水稻插秧机械化水平一直处于世界前沿。

便于加工,可适用于条播或散播。单,

20世纪80年代,日本本土的水稻栽培模式已基本统一,育秧和插秧机械已基本实现系列化和标准化。到1990年,日本全国的水稻种植机械化水平基本达到98%左右。韩国的水稻机械化起步较晚,但发展势头很迅速,已有跟日本并驾齐驱的趋势。1996年,韩国的机械化插秧面积已达水稻种植总面积的97%左右。泰国也基本实现了水稻种植的机械化插秧

[7-8]

窝眼轮式排种器属于精密播种排种器,其排种轮有单排型孔、双排型孔以及组合式等形式。窝眼轮式排种器可以满足点播、穴播和条播等方式,其通用性

[11]

能好。农业部南京农业机械化研究所研制的2BTP-56型、2BTP-84型和2BTP-120型系列育秧播种机[12]均采用窝眼轮滚播的排种方式,黑龙江八一农垦大学研制的2BYLS-320水稻秧盘播种机也是采用窝眼

。目

前,在美国、意大利和澳大利亚等欧美国家,以及亚洲的日本、韩国等国家,水稻生产综合机械化水平已经高达97%左右,基本实现了水稻全程机械化的生产模式。1.2

国内水稻育秧机具的研究进展

我国水稻种植几乎全部采用育秧移栽的方式,只在少数地区采用直播的方式进行试验示范

[9]

轮式排种装置

[13]

型孔式排种器的型孔经历了圆柱型孔、圆锥型倒角窝眼、盆型窝眼、前后倒角型孔、多排径向配孔、

置型孔、倾角型孔以及带引种环槽型孔等。凸棒式排排种轮直径可以做到很小,育种器结构尺寸限制小,

秧播种机的总体结构可以得到优化。抽板式排种器伤种严重,生产率低。对种子外形尺寸要求较高,1.2.2

振动式播种装置

[14]

。我国

不断涌现出简单实用的水稻育秧播种技术发展迅速,

水稻育秧设备。排种器是育秧播种设备的核心部件,其性能好坏直接关系到播种质量和效率,对水稻育秧播种技术的发展起到至关重要的作用。水稻育秧排种器按结构形式和工作原理可以分为机械式、振动式和气力式3大类,其主要结构形式如图1所示

20世纪90年代开始研制出采用振动式原理的育秧播种流水线

,在播种的性能和质量上有了较大的

提升。振动式播种装置具有机械结构比较简单,调节方便,对种子的形状尺寸要求不高,不伤种。电磁振动式排种器的工作原理是利用经半波整流的电流产在变化的电磁吸力作用下,排种生变化的电磁吸力,

盘产生伴随着扭动和上下垂直振动,种子在振动的作用下形成均匀的种子流,沿着相应的轨道由排种口排出,落入送进的钵盘中

[15]

为了进一步提高育秧播种的精量化程度,西南农业大学采用电磁振动和光电控制相结合的方式研制出了一种精密播种装置

[16]

,其结构如图2所示

图1Fig.1

水稻育秧排种器的主要形式

Themainformofriceseedingapparatus

1.2.1机械式播种装置

20世纪80年代初,国内主要采用机械式播种方式。水稻育秧机械式排种器的核心部件主要采用槽轮式、窝眼轮式、型孔式、凸棒式和抽板式等方式。

槽轮式排种器的工作原理是排种时种子靠重力充满槽轮凹槽,并被槽轮带着一起旋转进行强行排种,其主要结构有排种盒、阻塞套、排种舌、外槽轮和排种轴。周海波等采用槽轮式研制出2CYL-450型水稻秧盘育秧播种流水线

[10]

1.排种口

图2Fig.2

2.振动弹簧片3.机架4.稻种

5.光电传感器6.排种盘7.铁芯线圈

电磁振动排种器的结构示意图Schematicdiagramofmeteringdeviceofelectromagneticvibratingtype

,槽轮式排种器结构简

2.1

田间育秧设备

该装置较好地实现了精量播种,播种精度大大提高,但播种的效率偏低。1.2.3

气力式播种装置

20世纪90年代后期,钵体苗移栽技术的发展促进了水稻钵体育秧技术的不断提升,并以气吸式播种方式为主。气吸式播种方式比机械式排种和振动式排种的播量精确,均匀度更高

[17]

华南农业大学根据不同地区水稻育秧工艺的要求,分别采用凸棒式、槽式勺轮和螺旋勺轮3种不同排种方式,研制出水稻田间育秧播种机

[24]

,如图3所

示。该育秧播种机工作时由人力推动推杆进行作业,驱动轮在机架上行走时驱动与其同轴的飞轮工作,飞轮通过链条传动带动排种轴转动,从而实现育秧播种机排种轮的播种;当驱动轮在机架上往反方向行走时,另一侧的飞轮将通过链传动带动换向轴旋转,换向轴经过齿轮连接排种轴,使排种轮转动实现双向播利用种。该育秧播种机在种箱中安装了一个换向轴,飞轮的单向传动的特性,实现种箱无论前进还是后退排种轮始终往一个方向旋转,实现了育秧播种机时,

的连续播种,大大提高了播种效率

。气力式排种器主要

分为气吸式和气吹式两种。气吹式排种器由德国贝克公司首先研制成功的,其排种装置是轮周具有锥形通孔的型孔轮,用气流喷嘴代替刮种器,使每个型孔每次只充入一粒种子从而实现精密播种。

气吸式排种器的型孔经历了吸嘴、吸孔、凸台吸倒角吸孔、锥形吸孔、折弯吸孔及环缝式吸孔等变孔、

化。气吸式排种器主要有吸针式、吸盘式和滚筒式3种方式。水稻吸针式排种器主要用于单粒播种,排种精度高,但工作效率较低且吸嘴容易堵塞。水稻吸盘式排种器国内外研究得比较多,如意大利巴里大学研

[18]

制的带吸嘴吸盘式播种器、西南农业大学研制的2QB-330型气吸振动式秧盘精量播种机等[19]。但吸

盘式排种器只能间歇作业,工作效率偏低。

气吹式排种器因排种盘加工要求高和工作气压范围窄而应用不多。气吸式排种器对种子外形尺寸要求不高,不易伤种,播种均匀度良好,能够实现精量取种、清种和投种,成为水稻育秧方式中气力式播种装置的主要形式要研究方向。

在引进和消化吸收国外育秧播种设备的基础上,我国从20世纪80年代开始研制水稻育秧播种流水线。随着水稻品种的更新换代、水稻育秧新工艺的不断涌现和完善,我国水稻秧盘育秧播种流水线的集成化和自动化水平不断提升播种

[22]

[21]

[20]

1.浮板2.接种盒3.机架4.推杆5.秧盘6.驱动轮7.飞轮8.驱动轴9.换向轴齿轮10.换向轴

11.种箱12.排种轴13.排种轴齿轮14.链轮

图3

Fig.3

水稻田间育秧播种机结构简图Structuraldiagramofricefieldseedlingplanter

,也是精密育秧播种设备今后的主

农业部南京农业机械化研究所研制出的能够适该系列育秧应不同规模的系列化小中大型育秧设备,

[12]

播种机均采用窝眼轮滚播的排种方式。2BTP-56型和2BTP-84型小型育秧播种设备的播种性能好,质量轻,价格便宜,适应性好,结构简单,操作方便。2BTP-56型水稻田间育秧播种简图如图4所示

。闵启超等研制出一种

窝眼气吸式超级稻播种装置,可适用于超级稻的育秧

2典型育秧播种设备的结构及工作原理

水稻育秧播种机可以分别进行铺土、播种与覆土

等作业,而播种流水线则可一次性完成铺土、洒水、播种和覆土等工序的作业。现有的育秧播种设备可分为田间育秧设备和工厂化育秧设备两大类

[23]

。水稻

1.把手

2.种子箱

3.抖动板

4.排种轮

9.后尾

【水稻播种摆盘一体机】

5.限位毛刷10.支架

田间半机械化育秧设备是从工厂化育秧设备演变而来,播种、覆土和洒水多项作业在田间完成,满足不同农作制度、不同品种和不同育秧方式的需要,下面选取几种典型育秧播种设备进行介绍。

Fig.4

6.调节手柄

图4

7.扶手

8.前尾轮

2BTP-56型水稻田间育秧播种机简图

Structuraldiagramofricefieldseedlingplanterof2BTP-56type

2BTP-120型大规模田间软盘育苗播种设备能够在田间苗床上快速连接活动式组合轨道,进行摆盘(铺膜)、铺土、播种和覆土联合作业。图5所示为2BTP-120型田间机械播种作业示意图。

产需求,同时又具备筛分均匀、清杂彻底和排种顺畅等特点。播种过程为:采用人工将秧盘推入供盘装置的上层,通过光电传感器控制供盘装置将秧盘送至输送链上;然后,依次完成铺底土、播种、覆表土、清扫和洒水等工序,从而实现整个秧盘的育秧播种过程

[10]

农业部南京农业机械化研究所以育秧精密定位播种为突破口,采用振动气吸式播种原理研制出超级水稻毯状苗盘育秧播种流水线

[25]

,结构如图7所示。该

流水线采用机械振动台,获得垂直方向的单一振动,迫

图5Fig.5

2BTP-120型水稻田间机械播种作业示意图

2BTP-120type

使种盘中种子均衡,均匀振动,达到悬浮状态。采用步直线导轨和定位栅格的精准组合,实现定位对进电机、

靶播种,确保种子落点精准。优选蜗轮泵为负压源,获保证吸种均匀可靠;优化了吸种头得均匀负压和吸力,

内腔结构,防止采生涡流;对负压吸孔的形状和吸孔孔使每个吸孔获得均匀一致的负压吸径进行试验筛选,

力。采用凸轮和指销机构实现自动连续供盘,提高了工效。通过吸孔、振频和振幅的调节,满足不同品种粒径差异对吸种的要求

Operatingschematicdiagramofricefieldseedlingplanterof

2.2工厂化育秧设备

周海波等研制出一种符合超级杂交稻育秧要求

的秧盘育秧播种流水线2CYL-450型水稻秧盘育秧播种流水线,总体结构如图6所示。该育秧播种流水线由勺式外槽轮供种装置和振动排种盘共同组成播种装置,既可以满足不同农艺要求对不同播种量的生

1.机架2.供盘装置3.秧盘4.光电传感器5.电控箱6.铺底土装置7.外槽轮供种装置8.振动排种盘9.覆表土装置10.清扫装置

11.淋水装置12.取盘台13.集水斗14.集土斗15.调速电机16.集种斗17.空气压缩机18.链式输送

图6

Fig.6

2CYL-450型水稻秧盘育秧精密播种流水线总体结构示意图

Schematicdiagramofriceseedingfornursingseedlingspipelineof2CYL-450

type

3育秧播种机的发展趋势

水稻机械化插秧取代人工劳动,成为我国水稻生

机插秧是水稻全程机械化的中心环产的发展趋势,

节,育秧效果的好坏是插秧机械能否成功的关键,因此需要尽早研制出性能优越和稳定可靠的新型育秧播种设备。

1.自动放盘机构2.铺底土机构3.洒水机构4.播种系统5.覆表土机构图7Fig.7

超级水稻毯状苗盘育秧播种流水线结构图

raisericeseedling

Pipeliningstructuraldrawingofsuper-riceblanket-type

3.1水稻育秧方式的发展趋势

应用水稻工厂化育秧一般为大棚育秧,具有省

种、省地、省水、省力、育秧周期短、秧苗生长整齐、不烂秧、不怕气温急剧变化、保证秧苗品质以及容易实

现机械化等特点,为水稻稳产高产提供了技术支持。因此,水稻工厂化育秧是实现水稻生产全程机械化的必然途径。但由于现阶段水稻工厂化育秧的基础研究依旧薄弱,关键技术有待突破,设备价格高,一次性投资大,还不能为广大农民接受,主要应用于机械化现阶段还无法普及水平较高的农场或农业服务公司,推广。

田间育秧设备的特点是结构简单,体积小,质量轻,运输方便,操作容易,造价低廉,性能稳定,作业质量好,在今后一段时间内仍占一定的比重。目前,田间育秧播种机存在的主要问题是播种机的驱动轮由于行走在平轨道上容易打滑,播种不稳定,底土容易在今后的研究中需要解决这些问题。浆化,3.2

提高播种精度和作业性能

从现行播种机械的结构和播种过程上看,排种方式大都采用传统的槽轮(或窝眼轮)式,种子沟内分布不均匀,没有单粒定位排种结构,且播种时种子是无约束地向床面上掉落的,在掉落过程中种子会漂移和弹跳,漏播和重谷叠籽不可避免。现有的水稻育秧播种设备在播量精准性、覆土均匀性和投种准确性等方面还不能很好地满足超级稻育秧播种的农艺要求。

育秧播种机的播种质量将影响成苗质量和大田栽插质量,当前育秧播种机的播种质量尚不能很好地满足杂交稻机插的要求。今后还需做进一步的深入研究,尽早达到新品种高产优质稻的育秧播种要求,不断完善育秧播种体系,使育秧播种设备培育出的秧苗能够跟移栽机械相配套。采用新原理新技术研究精密排种理论,研究更加精密的播种器,研究更加简单实用的同步播种控制系统和铺/覆土装置。3.3

提高监控能力和智能化程度

目前,针对育秧播种设备播后对水稻秧盘播种情况检测方面的研究还比较少,现有的育秧播种机还无法实现对播种器性能和空穴情况的实时检测。如果能实现对播种量的精确控制和实时补种功能,提高监控系统的性能和灵敏度,加快新技术在播种机监控系统中的应用进程,对提高水稻秧盘育秧的成秧率将具有重要作用。

运用现代新技术提高育秧播种机的整体性能,将电子技术和液压技术应用在精密播种机上,提高育秧播种机的智能化程度。例如,采用压电式或声电式传感器将种子下落时机械碰撞产生的压力或声音转换成电脉冲,对排种情况进行实时监控等;应用数字图像处理技术对育秧播种机播后水稻秧盘的播种情况进行监视;针对不同的播种农艺要求建立数据库,用

户只需根据播种要求输入相应的参数(如秧盘规格、播种量和覆土厚度等),育秧播种机便能根据各项参数进行自动调整,培育出满足要求的秧苗。参考文献:

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