[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)零速投種裝置、投種控制方法及排種器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010613809.7
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111656922B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史嵩;焦偉;劉虎;周紀(jì)磊;位國建;張榮芳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院
• 主分類號: A01C7/20
• 分類號: A01C7/20;A01C7/18
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本公開提供一種自適應(yīng)零速投種裝置、投種控制方法及排種器，涉及播種機(jī)領(lǐng)域，包括底殼、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和投種板，底殼內(nèi)設(shè)有排種盤，投種板安裝在底殼的出口處，驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動投種板調(diào)節(jié)與底殼出口的夾角，用于改變排種盤從底殼出口輸出種子的投種角度，通過在排種器底殼上安裝轉(zhuǎn)動的投種板，使投種板在底殼出口處進(jìn)行轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)角度，在種子輸出時，在投種板作用下對脫離排種盤的種子速度矢量及姿態(tài)進(jìn)行修正，并與播種機(jī)前進(jìn)速度、排種盤作業(yè)轉(zhuǎn)速相匹配，解決了不同作業(yè)條件下，種子隨機(jī)進(jìn)入導(dǎo)種管，造成粒距變異系數(shù)大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及播種機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種自適應(yīng)零速投種裝置及、投種控制方法及排種器。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

伴隨大規(guī)模種植作業(yè)的推廣，高速精量排種器已經(jīng)普遍應(yīng)用在玉米、大豆等主要糧食作物的種植中。經(jīng)排種器排放的籽粒自型孔脫離后，一般以自身切速度為初速度，在重力作用投送到導(dǎo)種管中，然后沿管路落入開溝器開出的溝槽中。在該投送過程中，籽粒下落過程中的水平速度分量與機(jī)具前進(jìn)速度分量不匹配，入射角度隨機(jī)性大，造成籽粒整個下落過程中與管壁碰撞頻繁，導(dǎo)致播種深度和粒距變異系數(shù)較大，影響出苗時間及株距的控制。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前對于高精度的播種，多采用人工投種的方式，避免傳統(tǒng)依賴重力落種所造成的籽粒進(jìn)入導(dǎo)種管方向的隨機(jī)性，但是，這種投種方式相較于機(jī)械操作效率低下，難以滿足大面積的作物種植需求；另外，對于控制籽粒的運(yùn)動過程，實(shí)現(xiàn)零速投種的需求，還能夠通過對導(dǎo)種管曲線形狀的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)，但是，由于同一導(dǎo)種管只能適應(yīng)一定行進(jìn)速度下的投種過程，在實(shí)際播種過程中，行進(jìn)速度是發(fā)生變化的，因此，對導(dǎo)種管曲線形狀進(jìn)行控制對行進(jìn)系統(tǒng)的要求較高，難以滿足播種行進(jìn)速度具有較大波動的工況，從而難以獲取更高的播種質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種自適應(yīng)零速投種裝置、投種控制方法及排種器，通過在排種器底殼上安裝轉(zhuǎn)動的投種板，使投種板在底殼出口處進(jìn)行轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)角度，在種子輸出時，在投種板作用下對脫離排種盤的種子速度矢量及姿態(tài)進(jìn)行修正，并與播種機(jī)前進(jìn)速度、排種盤作業(yè)轉(zhuǎn)速相匹配，解決了不同作業(yè)條件下，種子隨機(jī)進(jìn)入導(dǎo)種管，造成粒距變異系數(shù)大的問題。

本公開的第一目的是提供一種自適應(yīng)零速投種裝置，采用以下技術(shù)方案：

包括底殼、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和投種板，底殼內(nèi)設(shè)有排種盤，投種板安裝在底殼的出口處，驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動投種板調(diào)節(jié)與底殼出口的夾角，用于改變排種盤從底殼出口輸出種子的投種角度。

進(jìn)一步地，還包括數(shù)據(jù)采集模塊和控制器，數(shù)據(jù)采集模塊獲取底殼的行進(jìn)速度和投種板與底殼出口的夾角，驅(qū)動機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集模塊分別連接控制器，控制器依據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊獲取的數(shù)據(jù)控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)動作。

進(jìn)一步地，所述投種板與底殼轉(zhuǎn)動連接，驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在底殼上，并與投種板配合傳動。

進(jìn)一步地，所述投種板一側(cè)與底殼配合，另一側(cè)為弧形板，弧形板與底殼出口處形成投種通道，排種盤通過投種通道輸出種子。

進(jìn)一步地，所述弧形板朝向投種通道的一側(cè)為平面和圓弧面對接結(jié)構(gòu)，圓弧面用于修正投種通道內(nèi)種子的下落姿態(tài)。

本公開的第二目的是提供一種自適應(yīng)零速投種控制方法，利用如上所述的自適應(yīng)零速投種裝置，包括以下步驟：

實(shí)時獲取底殼的行進(jìn)速度，計(jì)算得出種子從底殼出口排出的最佳作業(yè)角度，使得輸出種子在行進(jìn)方向上的速度與底殼的行進(jìn)速度一致；

依據(jù)最佳作業(yè)角度調(diào)整投種板與底殼出口的夾角，直至種子在行進(jìn)方向上輸出的速度相對于底殼為零。

進(jìn)一步地，計(jì)算最佳作業(yè)角度包括以下步驟：

實(shí)時獲取底殼的行進(jìn)速度，依據(jù)株距要求、排種盤型孔數(shù)量，計(jì)算排種盤轉(zhuǎn)速；