一种种子撒播排种装置 专利技术说明

农业,林业,园林,畜牧业,肥料饲料的机械,工具制造及其应用技术1.本发明属于播种装置相关技术领域，具体涉及一种种子撒播排种装置。背景技术：2.播种设备作为农业领域的主要应用设备，广泛应用于粮食作物的生产中。当前所播种的种子多为类球形，其大小存在差异性，现今市场投放使用的播种装置其控制精度存在一定的瑕疵，致使播种的精密度达不到预期值，播种量过多易造成种子的浪费，播种量过少易造成土地的浪费，为提高土地利用率，实现两者的合理分配，需对当前的播种装置进行一定的性能优化。3.当前的技术至少存在如下技术问题：当前的播种设备存在一定的性能瑕疵，多适用于开沟条播，致使作业能耗高、成本大，且作业效益较低，同时影响最终的作业能效，对于单位播种量与播种位置的把控精准度不足。4.申请内容5.本技术提供了一种种子撒播排种装置，解决了现有技术中当前的播种设备多适用于开沟条播，致使作业能耗高、成本大，且作业效益较低，同时影响最终的作业能效，对于单位播种量与播种位置的把控精准度不足的技术问题。本发明提供了一种种子撒播排种装置，通过进行装置结构与运行机制的优化，基于实际播种需求合理进行种子的撒播控制，达到效益最大化，提高播种精密度的技术效果。6.为了解决上述问题，本技术提供了一种种子撒播排种装置，包括：箱体；排种轮，所述排种轮安装于所述箱体的播种面，用于将种子排出所述箱体；传动轴，所述排种轮过盈配合所述传动轴；导种工作曲面，所述导种工作曲面安装于所述箱体的播种面，且所述导种工作曲面的安装高度低于所述排种轮的安装高度；分流板，所述分流板安装于所述导种工作曲面的末端。7.优选的，所述装置还包括：异形排种槽，所述异形排种槽从所述排种轮的一端贯穿开设至另一端。8.优选的，所述异形排种槽具有多个。9.优选的，所述异形排种槽的尺寸和种子粒径大小相适应。10.优选的，所述装置还包括：轴套，所述轴套安装于所述传动轴的一端；传动齿轮，所述传动齿轮安装于所述轴套外侧；传动装置，所述传动装置用于控制所述传动齿轮按照预设方向转动。11.优选的，所述导种工作曲面的截面曲线为预设抛物线。12.优选的，所述导种工作曲面的第一预设位置的曲面截面切线具有预设方向，其中，所述预设方向与落入所述第一预设位置的种子初速度方向相同，所述第一预设位置为种子与所述导种工作曲面的初始接触位置。13.优选的，所述分流板包括：多个分流模块，所述多个分流模块的任意一个包括：多个单元分流通道，所述多个单元分流通道的倾角互不相同。14.优选的，所述多个单元分流通道的宽度与种子径粒大小相适应，且所述多个单元分流通道的长度可调整；15.优选的，所述装置还包括：16.挡种板，所述挡种板安装于所述导种工作曲面两侧。17.本技术中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：18.本技术提供了一种种子撒播排种装置，包括：箱体；排种轮，所述排种轮安装于所述箱体的播种面，用于将种子排出所述箱体；传动轴，所述排种轮过盈配合所述传动轴；导种工作曲面，所述导种工作曲面安装于所述箱体的播种面，且所述导种工作曲面的安装高度低于所述排种轮的安装高度；分流板，所述分流板安装于所述导种工作曲面的末端，解决了当前的播种设备存在的性能瑕疵，多适用于开沟条播，致使作业能耗高、成本大，且作业效益较低，同时影响最终的作业能效，对于单位播种量与播种位置的把控精准度不足的性能劣势，通过提供的一种种子撒播排种装置，进行装置结构与运行机制的优化，基于实际播种需求合理进行种子的撒播控制，实现效益最大化，提高播种精密度。附图说明19.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。20.图1为本技术实施例中提供的一种种子撒播排种装置的装置轴测图；21.图2为本技术实施例中提供的一种种子撒播排种装置的排种轮剖视图；22.图3为本技术实施例中提供的一种种子撒播排种装置的分流板示意图；23.图4为本技术实施例中提供的一种种子撒播排种装置的导种工作曲面种子运动示意图；24.图5为本技术实施例中提供的一种种子撒播排种装置的投种示意图；25.图6为本技术实施例中提供的一种种子撒播排种装置的投落种子分布示意图；26.图7为本技术实施例中提供的一种种子撒播排种装置的种子绝对速度、种子相对速度和播种机作业速度的速度三角形图。27.附图标记：箱体1，轴套2，传动齿轮3，传动轴4，分流板5，导种工作曲面6，排种轮7，异形排种槽8，单元分流通道11，分流模块12，挡种板13。具体实施方式28.为使本技术的上述目的、特征、优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体的实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多的不同于在此描述的其他方式予以实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示唯一的实施方式。30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术实施例的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本技术实施例。本文中所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。31.技术构思32.本技术提供了一种种子撒播排种装置，解决了现有技术中的当前的播种设备存在的性能瑕疵，多适用于开沟条播，致使作业能耗高、成本大，且作业效益较低，同时影响最终的作业能效，对于单位播种量与播种位置的把控精准度不足的技术问题。33.本技术中的技术方案，总体结构如下：箱体；排种轮，所述排种轮安装于所述箱体的播种面，用于将种子排出所述箱体；传动轴，所述排种轮过盈配合所述传动轴；导种工作曲面，所述导种工作曲面安装于所述箱体的播种面，且所述导种工作曲面的安装高度低于所述排种轮的安装高度；分流板，所述分流板安装于所述导种工作曲面的末端，达到了撒播精准度的严格把控，以实现效益最大化。34.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。35.实施例136.如图1所示，本技术提供了一种种子撒播排种装置，所述装置包括：箱体1；排种轮7，所述排种轮7安装于所述箱体1的播种面，用于将种子排出所述箱体1；传动轴4，所述排种轮7过盈配合所述传动轴4；导种工作曲面6，所述导种工作曲面6安装于所述箱体1的播种面，且所述导种工作曲面6的安装高度低于所述排种轮7的安装高度；分流板5，所述分流板5安装于所述导种工作曲面6的末端。37.具体而言，如图1所示，所述箱体1为种子的置放区域，所述箱体1固定于整机上，所述箱体1的播种面，即箱体1底部安装有所述排种轮7。所述传动轴4为所述装置的驱动组件，安装于所述排种轮7内，与所述排种轮7相配合将种子排出所述箱体1，优选的，所述传动轴4由外动力源进行转动控制。其中，随着所述排种轮7过盈，所述传动轴4的转动带动所述排种轮7同向转动，将种子于所述箱体1中导出。其中，所述排种轮7通过卡位可保障种子的批次有序排出。38.同时，所述箱体1的播种面装配有所述导种工作曲面6，其安装高度需低于所述排种轮7的安装高度，以保障与所述箱体1导出的种子的衔接，所述导种工作曲面6可有效降低投种高度，弱化种子与所述导种工作曲面6之间的弹跳及种子之间碰撞的可能。所述导管工作曲面的末端，即远离箱体1连接端的另一末端，装配有所述分流板5，用于对所述导种工作曲面6落下的线性种流进行分流处理，控制种子的散播方位，以达到精密散播的效果。39.进一步的，所述装置还包括：异形排种槽8，所述异形排种槽8从所述排种轮7的一端贯穿开设至另一端。40.进一步的，所述异形排种槽8具有多个。41.进一步的，所述异形排种槽8的尺寸和种子粒径大小相适应。42.具体而言，如图2所示，所述异性排种槽为开设与所述排种轮7上的槽口，均匀布设于所述排种轮7的侧面，即垂直于所述排种轮7横截面的旋转面，并贯穿旋转面由一段开设至另一端。其中，所述异形排种槽8具有多个，不予以具体数量的限定，依次衔接式进行导种工作，优选的，一个圆周上所述异形排种槽8为4个，且，槽侧壁一侧垂直于槽底，一侧存在一定的拐角弧度，便于槽内种子的流出。由所述排种轮7所述箱体1内的种子经由所述异形排种槽8流至所述导种工作曲面6，且，所述异形排种槽8内落入的种子满盈后开始进行轮转导出。所述异形排种槽8的尺寸与种子路径相适配，以控制单次流出的种子数量。具体的，所述异形排种槽8的设计尺寸，使得异形排种槽8在排种过程中种子呈现一排，且，排种状态为互相紧挨着，即种流呈线性排种，进一步基于分流板5对种子进行均匀分流撒播。43.进一步的，所述装置还包括：轴套2，所述轴套2安装于所述传动轴4的一端；传动齿轮3，所述传动齿轮3安装于所述轴套2外侧；传动装置，所述传动装置用于控制所述传动齿轮3按照预设方向转动。44.具体而言，如图1所示，轴套2为所述传动轴4与所述传动齿轮3的连接组件，可增大组件间的摩擦，优化装置的运行状态。所述轴套2的内侧与所述传动轴4的一端固定连接，外侧与所述传动齿轮3固定连接。所述传动齿轮3的主要用途为外接所述传动装置，其中，所述传动装置可以是当前市场投放的设备，性能较好者为优选性装置。所述传动装置给予动力，以控制所述传动齿轮3按照所述预设方向转动，进一步带动所述传动轴4的同向转动，其中，所述预设方向并非定向，可基于实况进行调控。45.进一步的，所述导种工作曲面6的截面曲线为预设抛物线。46.进一步的，所述导种工作曲面6的第一预设位置的曲面截面切线具有预设方向，其中，所述预设方向与落入所述第一预设位置的种子初速度方向相同，所述第一预设位置为种子与所述导种工作曲面6的初始接触位置。47.具体而言，所述导种工作曲面6一端与所述箱体1的播种面相连接，一端与所述分流板5相连接，所述导种工作曲面6的两侧存在侧挡板，可防止导种过程种发生侧漏，保障种子沿所述导种工作曲面6下端的所述分流板5流出。优选的，所述导种工作曲面6与种子刚接触部位处，即连接所述箱体1的端口位置，所述导种工作曲面6的截面切线方向与种子刚好脱离所述排种轮7时种子初速度方向相同，可有效减小种子刚触碰所述导种工作曲面6时种子与其的碰撞。同时，所述导种工作曲面6截面的曲线采用所述预设抛物线，可有效减小种子与导种工作曲面6的弹跳与种子之间相互碰撞的可能。48.如下为所述预设抛物线的一种优选性实施方式：49.以种子刚落至导种工作曲面6处为坐标原点建立坐标系，如图4所示，为导种工作曲面6截面曲线切线与水平线的夹角。50.如图4、图5所示，导种工作曲线6截面曲线采用二次抛物线，其函数表达式为：其导数为：工作面曲线的曲率半径为：工作面曲线的曲率半径为：51.其中，h和b是决定曲线具体形状的参数，都是常数。52.该抛物线具有如下优点：53.1.因为它的导数为减函数，曲线的率逐渐减小这可使种子的相对速度方向连续改变，种子到达导种曲面出口处能具有较大的水平分速度；54.2.曲线的一阶导数为减函数，二阶导数为常数，因而曲线的曲率半径也是减函数。种子下落过程，随着种子速度增加，曲率半径减小，种子的法向惯力增大，同时种子重力在导种曲面壁上的法向分量也增大，这都使种子与导种曲面的压力随种子相对速度的增大而增加。这就减少了种子在导种曲面内弹跳和相互碰撞的可能。55.种子相对导种筒壁又滚又滑时,种子在导种筒壁上的滑动摩擦力为筒壁给种子的法向支承力与摩擦系数之积。暂不考虑法向惯性力的影响。[0056][0057]其中，μ为种子与导种工作曲面的摩擦系数，m为种子重量，g为种子的重力加速度，α为截面曲线切线与水平线的夹角。[0058]设导种工作曲面截面曲线的函数表达式为y＝f(x)，则设导种工作曲面截面曲线的函数表达式为y＝f(x)，则[0059]上一微分方程可改写为[0060]由初始条件t＝0,v＝v0,x＝0,y＝0,对上式积分，得：[0061]如图7所示，设vr为种子离开导种曲面出口的相对速度；va为种子绝对速度，即着床速度；ve为播种机速度；β为着地角。[0062]根据速度合成定理，ve、va、vr满足的速度三角形如图7所示：[0063]由图可得[0064]现根据具体的某一实施例对导种工作曲面6截面曲面参数进行计算：[0065]已知量：d＝80mm，n＝52.5r/min，μ＝0.193，va＝1.2m/s，ve＝0.6m/s，β＝80°[0066][0067]种子在导种曲面上又滚又滑时，[0068]取出口x＝0.05m，y＝0.085m代入上式，得vr＝1.24m/s，与上面计算的vr＝1.25m/s相差很小，说明该出口可取。[0069]利用速度三角形求得α＝32.31°，则y′＝0.63，将x＝50mm，y＝85mm带入下式：连立，得b＝64.72mm，h＝89.64mm，连立，得b＝64.72mm，h＝89.64mm，确定导种工作曲面6截面曲面参数。[0070]如图6所示，为单元分流通道11的倾角分析：[0071]由于种子离开导种工作曲面6至地面的垂直高度较小，故将种子离开导种工作曲面6后的运动轨迹视为直线，且种子在空中运行时间很短。如图6所示，设种子的横向间隔为d，种子离开导种工作曲面6至地面的垂直高度h，θ1～θ4分别为分流模块12内的单元分流通道11的倾角。前面已算得α＝32.31°，则θ1＝57.69°，tanθ1≈1.58。[0072]由此可得综上，可得θ2、θ3、θ4的角度。[0073]进一步的，所述分流板5包括：多个分流模块12，所述多个分流模块12的任意一个包括：多个单元分流通道11，所述多个单元分流通道11的倾角互不相同。[0074]进一步的，所述多个单元分流通道11的宽度与种子径粒大小相适应。[0075]进一步的，所述多个单元分流通道11的长度可调整。[0076]具体而言，如图3所示，所述分流板5与所述导种工作曲面6的末端连接，用于对所述导种工作曲面6滑落的种子进行分流与方向控制。所述分流板5包括多个分流模块12，多个所述分流模块12一致，于布设位置存在差异，各个分流模块12之紧邻排列。其中，各个分流模块12分别包括所述多个单元分流通道11，优选的，所述多个分流模块12可以是4个不同倾角的所述单元分流通道11的组合，所述单元分流通道11的宽度与种子路径一致，基于所述多个分流模块12对滑落的种子进行分流，进而基于所述多个单元分流通道11进行负责区域的单粒种子的速度方向调整，其中，所述多个单元分流通道11的长度非定值，可基于撒播实况进行调整，优选的，需在满足能够改变种子投种速度方向的前提条件下，所述分流板5的长度尽可能短，来减小种子分流过程中的不稳定性。[0077]进一步的，如图1所示，所述装置还包括：[0078]挡种板13，所述挡种板13安装于所述导种工作曲面6两侧，可避免种子播种时从导种工作曲面6的两侧撒出，挡种板13的截面曲线需要和导种工作曲面相适应，高度和厚度可自定义设定。[0079]具体的，本发明内包含的结构量值非定值，皆可基于应用实况进行尺寸的具体调整，包括所述异形排种槽8数量、所述分流模块12数量、所述单元分流通道11数量、倾角。[0080]实施例二[0081]为了更清楚的解释一种种子撒播排种装置的技术方案，本技术实施例提供了一种种子撒播排种装置的使用方法，具体如下：[0082]当对装置进行应用时，将待进行播种的种子置于所述箱体1内，待所述排种轮7上正向的所述异形排种槽8内落入的种子满溢后，基于所述传动装置传输动力，控制所述传动齿轮3的转动，进而带动所述传动轴4的同向转动，将种子流入所述导种工作曲面6，沿曲面落入所述分流板5，基于所述分流模块12进行落入位置划区，进而基于所述单元分流通道11对所述分流模块12内种子的初速度方向进行调整，以控制种子的撒播方向与位置，以达到精密撒播的效果。[0083]本技术实施例提供的技术方法，至少具有图下技术效果或优点：[0084]本发明实例提供了一种种子撒播排种装置，包括：箱体；排种轮，所述排种轮安装于所述箱体的播种面，用于将种子排出所述箱体；传动轴，所述排种轮过盈配合所述传动轴；导种工作曲面，所述导种工作曲面安装于所述箱体的播种面，且所述导种工作曲面的安装高度低于所述排种轮的安装高度；分流板，所述分流板安装于所述导种工作曲面的末端。解决了当前的播种设备存在的性能瑕疵，多适用于开沟条播，致使作业能耗高、成本大，且作业效益较低，同时影响最终的作业能效，对于单位播种量与播种位置的把控精准度不足的技术问题，通过进行装置结构与运行机制的优化，基于实际播种需求合理进行种子的撒播控制，实现效益最大化，提高播种精密度。[0085]1、本发明基于排种轮内的异形排种槽进行批次播种量的控制，避免播种过程中存在的播种量过大或土地利用率不足的问题，通过限制导种工作曲面的曲率与切线方向，对排种过程中的碰撞度进行把控，避免影响播种精度。[0086]2、本发明通过对分流板进行细分，配置多个分流模块与多个单元分流通道，通过进行通道传输进行单次种子撒播量的精准控制，基于各个分流模块内包含的多个单元分流通道的角度差异，实现撒播方向的精准控制。[0087]尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。[0088]显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术实施例的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。









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