CN111279816B - 一种适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，所述旋耕埋茬装置包括旋耕部、连接部、高度调节机构、中央控制器，小麦播种机上设有与所述连接部匹配的安装部，旋耕部包括旋转轴、若干个旋转刀片、驱动旋转轴旋转的第一电机，连接部包括设置在所述旋转轴两端的第一连杆，安装部包括旋转轮、控制旋转轮旋转角度的第二电机、与旋转轮一体连接的伸出杆，第一连杆下端连接旋转轴，第一连杆上端与伸出杆可拆卸连接，高度调节机构包括通过第二连杆与伸出杆末端铰接的浮动块，旋转轮上设有第一角度传感器，第二连杆与伸出杆的铰接处设有第二角度传感器，本发明实现了旋耕深度的精确调节，适用于不同湿烂程度的农田。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置。
背景技术
随着现代农业机械化的迅猛发展，农用机械极大地减轻了农民劳作的辛苦，越来越受到广大农民朋友的欢迎。
以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械，又称旋转耕耘机，目前，适用于湿烂田的旋耕埋茬装置主要存在以下问题：1、结构复杂，整体结构体积庞大，无法拆卸进行清洗；2、旋耕深度无法调节，无法适应不同湿烂程度的田地。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，结构简单，旋耕埋茬装置可拆卸，旋耕深度能够精确自动调节，满足不同湿烂程度田地的旋耕需要，并且在整个旋耕过程中，旋耕深度均匀。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，所述旋耕埋茬装置包括旋耕部、连接部、高度调节机构、中央控制器，所述小麦播种机上设有与所述连接部匹配的安装部，所述旋耕部包括旋转轴、若干个在所述旋转轴轴向方向等距设置的旋转刀片、驱动所述旋转轴旋转的第一电机，所述连接部包括设置在所述旋转轴两端的第一连杆，所述安装部包括旋转轮、控制旋转轮旋转角度的第二电机、与所述旋转轮一体连接且沿旋转轮径向延伸的伸出杆，所述第一连杆下端连接所述旋转轴，所述第一连杆上端与所述伸出杆可拆卸连接，所述高度调节机构包括通过第二连杆与所述伸出杆末端铰接的浮动块，所述浮动块设置在小麦播种机前进方向的前端且位于所述旋耕部的前方，所述浮动块下表面在小麦播种机前进过程中始终与湿烂田的土壤表面接触，所述第二连杆上设有若干个等距的铰接孔，所述旋转轮上设有第一角度传感器，所述第二连杆与所述伸出杆的铰接处设有第二角度传感器，所述中央控制器与所述第一角度传感器、第二角度传感器、所述第一电机、所述第二电机信号连接，所述第二角度传感器测得的旋转角度值发送至所述中央控制器，所述中央控制器根据接收到的第二角度传感器测得的旋转角度值控制第二电机启停，从而调节旋转刀片的耕地深度，所述中央控制器控制所述第一电机的转速。
优选地，所述第一连杆上端与所述伸出杆可拆卸连接的方式为螺栓连接、螺纹连接中的任一种，当连接方式为螺栓时，所述第一连杆和伸出杆上的连接孔为通孔；当连接方式为螺纹时，所述第一连杆和伸出杆上的连接孔为螺纹孔。
优选地，所述第一连杆为有弧度的弯曲杆，朝向远离所述小麦播种机的方向外凸。
优选地，所述旋转刀片为锯齿刀片。
优选地，所述第二连杆与所述伸出杆的铰接点为A点，所述浮动块中心为B点，L2为A点到B点的直线距离，所述第二角度传感器用于测量第二连杆与伸出杆之间开口方向靠近播种机前进方向的夹角α，所述第一角度传感器用于测量所述伸出杆与所述旋转轮中心轴所在水平面之间的夹角β，所述旋转轮中心为C点，C点到A点的距离为L1，所述旋转轴中心为D点，C点到D点的距离为L3，所述C点与D点之间的线段与所述伸出杆之间的夹角为γ。
优选地，测量角β的方法为：在播种机上连接一个与旋转轮中心轴所在水平面重合的水平杆，所述水平杆延伸至所述伸出杆竖直面内，所述第一角度传感器测量位于所述伸出杆竖直面内的水平杆与所述伸出杆之间的夹角。
优选地，B点到所述旋转轮中心轴所在水平面之间的距离为h，D点到所述旋转轮中心轴所在水平面之间的距离为H，
h=L2·sin(α-β)-L1·sinβ
H=L3·sin(γ-β)。
本发明的有益效果在于：
1、旋耕埋茬装置结构简单，通过螺栓或螺纹方式与播种机实现简易的可拆卸连接，便于拆卸下来清洁同时又可以拆下来安装于其它播种机上。
2、通过在旋耕埋茬装置前进方向的前方设置浮动块，使得浮动块先于旋耕埋茬装置接触到高低不平的土表，并将高度的变化通过角度传感器进行量化，计算得出浮动块高度的变化值，从而得到旋耕埋茬装置所需调节的高度变化值，再将旋耕埋茬装置所需调节的高度变化值转化为旋转轮所需旋转的角度值，实现了仅需控制第二电机的启停即可实现旋耕埋茬装置旋耕深度的精确调节。
3、旋耕用的旋转刀片为锯齿刀片，增强了对泥土的接触面积，利于泥土的充分松动。
附图说明
图1是本发明旋耕埋茬装置结构示意图。
图2是本发明旋耕埋茬装置中的信号控制框图。
图3是本发明旋耕埋茬装置某一时刻所在位置的计算简图。
图4是本发明旋耕埋茬装置另一时刻所在位置的计算简图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
请参阅图1和图2所示，本发明提供了一种适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，所述旋耕埋茬装置包括旋耕部、连接部、高度调节机构、中央控制器，所述小麦播种机上设有与所述连接部匹配的安装部，所述旋耕部包括旋转轴10、若干个在所述旋转轴10轴向方向等距设置的旋转刀片9、驱动所述旋转轴10旋转的第一电机，所述连接部包括设置在所述旋转轴10两端的第一连杆5，所述安装部包括旋转轮1、控制旋转轮1旋转角度的第二电机、与所述旋转轮1一体连接且沿旋转轮径向延伸的伸出杆3，所述第一连杆5下端连接所述旋转轴10，所述第一连杆5上端与所述伸出杆3可拆卸连接，所述高度调节机构包括通过第二连杆7与所述伸出杆3末端铰接的浮动块8，所述浮动块8设置在小麦播种机前进方向的前端且位于所述旋耕部的前方，所述浮动块8下表面在小麦播种机前进过程中始终与湿烂田的土壤表面接触，所述第二连杆7上设有若干个等距的铰接孔6，所述旋转轮1上设有第一角度传感器2，所述第二连杆7与所述伸出杆3的铰接处设有第二角度传感器4，所述中央控制器与所述第一角度传感器2、第二角度传感器4、所述第一电机、所述第二电机信号连接，所述第二角度传感器4测得的旋转角度值发送至所述中央控制器，所述中央控制器根据接收到的第二角度传感器4测得的旋转角度值控制第二电机启停，从而调节旋转刀片9的耕地深度，所述中央控制器控制所述第一电机的转速。
所述第一连杆5上端与所述伸出杆3可拆卸连接的方式为螺栓连接、螺纹连接中的任一种，当连接方式为螺栓时，所述第一连杆5和伸出杆3上的连接孔为通孔；当连接方式为螺纹时，所述第一连杆5和伸出杆3上的连接孔为螺纹孔。
所述第一连杆5为有弧度的弯曲杆，朝向远离所述小麦播种机的方向外凸。
所述旋转刀片9为锯齿刀片。
所述第二连杆7与所述伸出杆3的铰接点为A点，所述浮动块8中心为B点，L2为A点到B点的直线距离，所述第二角度传感器4用于测量第二连杆7与伸出杆3之间开口方向靠近播种机前进方向的夹角α，所述第一角度传感器用于测量所述伸出杆与所述旋转轮中心轴所在水平面之间的夹角β，所述旋转轮1中心为C点，C点到A点的距离为L1，所述旋转轴10中心为D点，C点到D点的距离为L3，所述C点与D点之间的线段与所述伸出杆3之间的夹角为γ，γ为定值，可直接通过量角器直接测量获得。
测量角β的方法为：在播种机上连接一个与旋转轮中心轴所在水平面重合的水平杆，所述水平杆延伸至所述伸出杆竖直面内，所述第一角度传感器测量位于所述伸出杆竖直面内的水平杆与所述伸出杆之间的夹角。
B点到所述旋转轮中心轴所在水平面之间的距离为h，D点到所述旋转轮1中心轴所在水平面之间的距离为H，
h=L2·sin(α-β)-L1·sinβ
H=L3·sin(γ-β)。
请参阅图3和图4所示，本发明的工作原理：浮动块8设置在小麦播种机前进方向的前端且位于旋耕部的前方，所述浮动块8下表面在小麦播种机前进过程中始终与湿烂田的土壤表面接触，浮动块8始终先于旋耕装置提前了解待耕土壤的平整度，浮动块8的高度变化直接引起所述第二连杆7围绕其与伸出杆3的铰接处的旋转角度变化，该旋转角度变化使得第二连杆7与伸出杆3之间的夹角α发生变化，夹角α被第二角度传感器4测得，第二连杆7与伸出杆3之间的初始角度为α1，B点到所述旋转轮1中心轴所在水平面之间的距离为h，α1状态下对应的h值为h1，所述第二连杆7与所述伸出杆3的铰接点为A点，所述旋转轮中心为C点，C点到A点的距离为L1，所述浮动块8中心为B点，L2为A点到B点的直线距离，所述旋转轴10中心为D点，C点到D点的距离为L3，L1，L2，L3的值可通过刻度尺直接测量获得，第一角度传感器2用于测量所述伸出杆与所述旋转轮中心轴所在水平面之间的夹角β，在播种机上连接一个与旋转轮中心轴所在水平面重合的水平杆，所述水平杆延伸至所述伸出杆竖直面内，第一角度传感器测量位于所述伸出杆竖直面内的水平杆与所述伸出杆之间的夹角，该夹角即为β，β的初始角度为β1，D点到所述旋转轮中心轴所在水平面之间的距离为H，β1状态下对应的H值为H1，浮动块在工作过程中夹角α发生改变，变成α2，对应的夹角β需要适应调整，调整到β2值，由于浮动块跟随土表高低变化而上下浮动，位于土表底面的旋转刀片9也需要根据土表的高低变化调节高度，浮动块8中心与旋转轴10中心的竖直高度保持稳定不变，即h1-H1=h2-H2，
根据公式h=L2·sin(α-β)-L1·sinβ，H=L3·sin(γ-β)，即
L2·sin(α1-β1)-L1·sinβ1- L3·sin(γ-β1) =L2·sin(α2-β2)-L1·sinβ2- L3·sin(γ-β2)，一个方程式，一个未知数β2，可得出唯一解，求得β2的值，控制第二电机启停从而将旋转轮旋转的角度满足第一角度传感器测得的值等于β2的值，从而实现旋耕深度的精确性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，所述旋耕埋茬装置包括旋耕部、连接部、高度调节机构、中央控制器，所述小麦播种机上设有与所述连接部匹配的安装部，所述旋耕部包括旋转轴、若干个在所述旋转轴轴向方向等距设置的旋转刀片、驱动所述旋转轴旋转的第一电机，所述连接部包括设置在所述旋转轴两端的第一连杆，所述安装部包括旋转轮、控制旋转轮旋转角度的第二电机、与所述旋转轮一体连接且沿旋转轮径向延伸的伸出杆，所述第一连杆下端连接所述旋转轴，所述第一连杆上端与所述伸出杆可拆卸连接，所述高度调节机构包括通过第二连杆与所述伸出杆末端铰接的浮动块，所述浮动块设置在小麦播种机前进方向的前端且位于所述旋耕部的前方，所述浮动块下表面在小麦播种机前进过程中始终与湿烂田的土壤表面接触，所述第二连杆上设有若干个等距的铰接孔，所述旋转轮上设有第一角度传感器，所述第二连杆与所述伸出杆的铰接处设有第二角度传感器，所述中央控制器与所述第一角度传感器、第二角度传感器、所述第一电机、所述第二电机信号连接，所述第二角度传感器测得的旋转角度值发送至所述中央控制器，所述中央控制器根据接收到的第二角度传感器测得的旋转角度值控制第二电机启停，从而调节旋转刀片的耕地深度，所述中央控制器控制所述第一电机的转速。
2.根据权利要求1所述的适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，所述第一连杆上端与所述伸出杆可拆卸连接的方式为螺栓连接、螺纹连接中的任一种，当连接方式为螺栓时，所述第一连杆和伸出杆上的连接孔为通孔；当连接方式为螺纹时，所述第一连杆和伸出杆上的连接孔为螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，所述第一连杆为有弧度的弯曲杆，朝向远离所述小麦播种机的方向外凸。
4.根据权利要求1所述的适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，所述旋转刀片为锯齿刀片。
5.根据权利要求1所述的适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，所述第二连杆与所述伸出杆的铰接点为A点，所述浮动块中心为B点，L2为A点到B点的直线距离，所述第二角度传感器用于测量第二连杆与伸出杆之间开口方向靠近播种机前进方向的夹角α，所述第一角度传感器用于测量所述伸出杆与所述旋转轮中心轴所在水平面之间的夹角β，所述旋转轮中心为C点，C点到A点的距离为L1，所述旋转轴中心为D点，C点到D点的距离为L3，所述C点与D点之间的线段与所述伸出杆之间的夹角为γ。
6.根据权利要求5所述的适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，测量角β的方法为：在播种机上连接一个与旋转轮中心轴所在水平面重合的水平杆，所述水平杆延伸至所述伸出杆竖直面内，所述第一角度传感器测量位于所述伸出杆竖直面内的水平杆与所述伸出杆之间的夹角。
7.根据权利要求5所述的适用于湿烂田的小麦播种机用旋耕埋茬装置，其特征在于，B点到所述旋转轮中心轴所在水平面之间的距离为h，D点到所述旋转轮中心轴所在水平面之间的距离为H，
h=L2·sin(α-β)-L1·sinβ
H=L3·sin(γ-β)。
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