野大豆种子硬石性破除装置及破除方法与流程

1.本发明涉及种子硬石性破除技术领域，具体地说是一种野大豆种子硬石性破除装置及破除方法。


背景技术：

2.硬实是大豆种子中常见的休眠特性，种皮缺乏透性是硬实大豆形成的主因。硬实是种子处于逆境下的一种自我保护，在不同遗传条件、大豆生长后期的环境条件以及贮藏条件下有不同表现。在多数情况下硬实并非人们所需，加工产业可选用非硬实品种提高产品品质并降低成本；生产实践上为获得高出苗率，除利用育种手段选育非硬实品种外，还可使用机械、温度、干湿交错和化学等处理方法打破硬实大豆种子的休眠。野大豆具有喜光耐湿、耐盐碱、耐阴，抗旱、抗病、耐瘠薄等优良性状，为实现野大豆与栽培大豆的杂交，以培育出具有更多优质基因的种子，在野大豆播种前需要对野大豆进行硬实破除，以确保野大豆种子的萌发。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种野大豆种子硬石性破除装置及破除方法，用于方便对野大豆进行硬实破除，进而便于育种研究。
4.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：野大豆种子硬石性破除装置，其特征在于，它包括：
5.种箱，在种箱内放置待破除硬实的野大豆，种箱顶部和底部均敞口；
6.固定座，所述固定座位于种箱下方，并与种箱相对固定连接；
7.转盘，所述转盘设置在固定座外侧并与固定座转动连接，在转盘上设有若干安装孔；在安装孔内转动安装有圆形的种托，在种托第一端端面内设有若干种槽，在种托第二端端面内设有与种槽连通的底孔，种托处于水平面内时种托上表面与转盘上表面平齐，种箱下表面与转盘上表面接触，转盘旋转当种托进入种箱下方时，种箱内的野大豆进入种槽内；
8.破除单元，所述破除单元包括设置在固定座上方的大臂、转动安装在大臂上的破除轮、驱动大臂相对固定座上下移动的升降机构，转盘每转动一次，便有一个种托位于破除轮正下方；
9.翻滚机构，所述翻滚机构设置在固定座上，用于与露出种托下表面的野大豆接触驱使野大豆翻滚。
10.进一步地，在破除轮的底部设有磨砂。
11.进一步地，在大臂底部固定有升降杆，在固定座内设有固定筒，升降杆滑动设置在固定筒内，进而实现大臂与固定座的上下滑动连接。
12.进一步地，升降机构包括与升降杆固定连接的丝杠螺母、与丝杠螺母配合的丝杠、与丝杠固定连接的从动齿轮、与从动齿轮啮合的第一主动齿轮、与第一主动齿轮共轴设置的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、驱动蜗杆转动的升降电机，在固定筒侧壁设有侧孔，丝杠螺母
的一端穿过侧孔伸入固定筒内与升降杆固定连接。
13.进一步地，翻滚机构包括位于固定座上的翻滚电机、固定在翻滚电机输出端的第二主动齿轮、转动安装在固定座上且位于转盘下方的翻滚齿轮、固定在翻滚齿轮上表面的刷毛盘、紧密设置在刷毛盘上的刷毛；刷毛与野大豆底部接触且在翻滚齿轮转动时实现对野大豆的翻滚。
14.进一步地，刷毛为钢丝。
15.野大豆种子硬石性破除方法，包括以下步骤：
16.(1)将野大豆放入带有种槽的种托上，使得野大豆的顶部和底部均露出种托一部分；
17.(2)以旋转摩擦的方式将野大豆顶部的硬实去除；
18.(3)翻滚野大豆使得野大豆上未破除硬实的部分朝上，继续以旋转摩擦的方式对野大豆顶部进行硬实破除，直至野大豆周向上的大部分硬实被破除。
19.本发明的有益效果是：本发明提供的野大豆种子硬石性破除装置及破除方法，适用于对小批量野大豆的硬实性破除，且以旋转摩擦的方式不会对野大豆种胚造成损伤；破除硬实时，破除轮移动的距离为微米级，与野大豆种皮厚度相当，可以进一步避免对种胚的损伤。沿野大豆周向破除某一位置的硬实后，通过翻滚野大豆，使得未被破除硬实的部分暴露出，进而对未破除硬实的部分进行破除，直至野大豆整个周向位置上大部分硬实被破除，此时的野大豆播种后才能吸胀萌发。刷毛除了对野大豆进行托举、翻滚外，还与野大豆之间进行摩擦，也对野大豆硬实起到一定的破除作用。
附图说明
20.图1为本发明的破除装置的俯视图；
21.图2为种箱的俯视图；
22.图3为种箱的仰视图；
23.图4为转盘的俯视图；
24.图5为破除单元的正视图；
25.图6为破除单元的部分剖视图；
26.图7为图6中的a向局部向视图；
27.图8为种托的剖视图；
28.图9为转盘的仰视图；
29.图10为翻滚机构与转盘的位置示意图；
30.图11为翻滚齿轮的正视图；
31.图12为野大豆在翻滚齿轮上翻滚示意图；
32.图13为野大豆在种槽内的示意图；
33.图中：1种箱，11放置腔，12支撑杆，13支撑板，2固定座，3转盘，31安装孔，4种托，41种槽，42底孔，43短轴，5野大豆，6大臂，61破除电机，62破除轮，63升降杆，64固定筒，65侧孔，7丝杠，71丝杠螺母，72轴承，73从动齿轮，74第一主动齿轮，75蜗轮，76支架，77蜗杆，78支座，79升降电机，8翻滚齿轮，81刷毛盘，82刷毛，83第二主动齿轮，84翻滚电机。
具体实施方式
34.如图1至图13所示，本发明的破除装置主要包括种箱1、固定座2、转盘3、种托4、破除单元和翻滚机构，下面结合附图对本发明进行详细描述。
35.如图1至图3所示，种箱1为扇形结构的金属件或塑料件，种箱的顶部和底部均敞口，种箱的内腔为放置腔，用于放置野大豆5。在种箱的底部固定有支撑杆12和支撑板13，其中支撑杆为若干根，支撑杆和支撑板用于实现对种箱的支撑。
36.如图1、图4所示，固定座2为圆柱形结构，安装时，种箱置于固定座的上方，且将支撑板的下端与固定座上表面接触固定，支撑杆的下端与地面接触固定。在固定座的外侧设有转盘3，转盘为圆环形结构，转盘的内侧壁与固定座外侧壁接触，且转盘与固定座之间转动连接。在固定座上设置驱动转盘沿周向转动的驱动机构，该驱动机构可以包括固定在固定座上的电机、固定在电机输出端的小齿轮、固定在转盘上的齿圈，齿圈与小齿轮啮合。在转盘上设有沿周向均匀设置的三个安装孔31，安装孔为圆孔。安装孔贯穿转盘的上、下表面，在安装孔内设有种托4。种箱下表面与转盘上表面接触。
37.如图4、图8所示，种托4为圆形金属板，在种托的第一端端面内设有若干种槽41，若干种槽包括位于不同圆周上的若干组，每组的种槽沿所在圆周均匀设置。在种托的底部设有底孔42，底孔与种槽连通，底孔为矩形孔，且底孔的长宽尺寸小于种槽对应的长宽尺寸，如图13所示，这样将野大豆放置在种槽内后，野大豆的上端露出种槽一部分，野大豆的下端穿过底孔后露出一部分。其中，露出种托上表面的野大豆部分为硬实破除部分，通过破除单元将该部分的硬实去除一部分；露出种托下表面的野大豆部分用于与翻滚机构接触，通过翻滚机构实现大豆的翻滚，进而对野大豆的其它外壁部分进行硬实去除。在种托的外侧壁固定有一对短轴43，在安装孔内壁设有与短轴配合的轴孔，安装时将短轴置于轴孔内，实现种托与转盘的转动连接。短轴与轴孔之间设有阻尼件，避免种托的随意转动，进而避免野大豆在非卸料工位的掉落。种托上表面与转盘上表面平齐。
38.在固定座上设有破除单元，如图5、图6所示，破除单元包括设置在固定座上方的大臂6、驱使大臂相对固定座上下移动的升降机构、固定在大臂末端的破除电机61、固定在破除电机输出端的破除轮62，如图7所示，破除轮为圆形结构，破除轮的下表面上设有磨砂，磨砂的设置实现对野大豆硬实的磨除。在升降机构的作用下大臂上下移动的幅度为微米级，具体为野大豆种皮的厚度。
39.如图5、图6所示，升降机构包括固定在固定座上的固定筒64、固定在大臂上且伸入固定筒内与固定筒上下滑动连接的升降杆63、与升降杆固定连接的丝杠螺母71、与丝杠螺母配合的丝杠7、与丝杠固定连接的从动齿轮73、与从动齿轮啮合的第一主动齿轮74、与第一主动齿轮共轴设置的蜗轮75、与蜗轮啮合的蜗杆77、驱动蜗杆转动的升降电机79，在固定筒侧壁设有侧孔65，丝杠螺母的一端穿过侧孔伸入固定筒内与升降杆固定连接。丝杠的两端设有轴承72，轴承与固定座固定连接。第一主动齿轮和蜗轮均转动安装在支架76上，在固定座内设有支座78，用于实现对蜗杆的支撑。在升降机构的作用下驱使升降杆的上下移动，进而带动大臂的上下移动，移动幅度为微米级。当需要对野大豆进行硬实破除时，可先测量野大豆种皮厚度。当破除轮与野大豆上端接触后，再驱动大臂下移，下移距离为种皮厚度。此时破除轮一边下移、一边旋转实现野大豆硬实破除。
40.当对野大豆露出种托的部分进行完硬实破除后，应翻滚野大豆，使得未被破除硬
实的部分露出种托，进而对野大豆其它位置进行硬实破除。为此，在固定座上设有翻滚机构，如图10至图12所示，翻滚机构包括固定在固定座上的翻滚电机84、固定在翻滚电机输出端的第二主动齿轮83、转动安装在固定座上且位于转盘下方的翻滚齿轮8、固定在翻滚齿轮上表面的刷毛盘81、紧密设置在刷毛盘上的刷毛82，刷毛质地较硬且耐磨，可以选用钢丝。种托随转盘转动，转盘每次转动的角度为120度，转盘每转动一次，便有一个种托移动至翻滚齿轮的上方，此时刷毛与露出种托下表面的野大豆部分接触。驱使翻滚齿轮转动时，在刷毛的拨动下野大豆会在种槽内翻滚，使得未破除硬实的部分翻滚至上方，以便于破除轮对其进行硬实破除。
41.破除硬实后人工翻转种托，使得进行完硬实破除的野大豆从种托上掉落。随后收集、播种。
42.转盘转动时，当种托移动至种箱下方后，种箱内的野大豆会进入种槽内。当种托移动至破除轮下方后，破除单元工作使得破除轮旋转并下移，进而实现对野大豆某一点处的硬实破除。随后，翻滚机构工作，驱使野大豆翻滚，使得野大豆上未被破除硬实的部分露出种槽，通过破除单元对野大豆再次进行硬实破除，直至将野大豆种皮上的大部分位置进行了硬实破除，转盘继续旋转，使得种托从破除轮下方移开；此后，人工翻转种托，实现对种托上被破除硬实的野大豆的收集。破除硬实作业完成后，对野大豆进行播种即可。
43.野大豆种子硬石性破除方法，包括以下步骤：
44.(1)将野大豆放入带有种槽的种托上，使得野大豆的顶部和底部均露出种托一部分；
45.(2)以旋转摩擦的方式将野大豆顶部的硬实去除；
46.(3)翻滚野大豆使得野大豆上未破除硬实的部分朝上，继续以旋转摩擦的方式对野大豆顶部进行硬实破除，直至野大豆周向上的大部分硬实被破除。
47.本发明适用于对小批量野大豆的硬实性破除，且以旋转摩擦的方式不会对野大豆种胚造成损伤；破除硬实时，破除轮移动的距离为微米级，与野大豆种皮厚度相当，可以进一步避免对种胚的损伤。沿野大豆周向破除某一位置的硬实后，通过翻滚野大豆，使得未被破除硬实的部分暴露出，进而对未破除硬实的部分进行破除，直至野大豆整个周向位置上大部分硬实被破除，此时的野大豆播种后才能吸胀萌发。刷毛除了对野大豆进行托举、翻滚外，还与野大豆之间进行摩擦，也对野大豆硬实起到一定的破除作用。