一种烟草机械化打顶的方法及设备与流程

1.本发明属于烟草田间管理技术领域，尤其涉及一种烟草机械化打顶的方法及设备。


背景技术：

2.目前，烟草种植包括育苗、移栽、打顶、肥水管理、病虫害防治、采收、烘烤等多个环节，每个环节的劳动强度都十分巨大，实现机械化的要求十分迫切。目前我国烤烟栽培过程中只有少数环节实现了机械化或半机械化，例如起垄覆膜已经在部分地区实现了机械作业。
3.目前我国烟草农业机械设备的研制与开发主要是引进和改进现有农业机械设备，所开发出的烟草专用机械设备多存在推广应用中不易普及的技术问题，而对于大部分烟草生产环节尤其是烟草打顶环节，机械化仍然属于空白。
4.受产区地型、生产组织方式、经济结构的影响，从美国、加拿大等发达国家高价购置的烟草打顶机械由于购置费用昂贵、地型适应性差、使用成本高、采收损伤、设备尺寸过大、操作复杂、维护保养困难等多种原因，多数机械处于闲置状态。
5.国内研发的烟草打顶机械多是基于通用机架的延伸功能，以大型通用机架为基础、人工打顶，主要解决了打顶劳动力消耗量大的问题，此外，现有打顶机无法实现切割后的烟草主茎和花序的收集打包，仍需要人工对切割后的顶端主茎和花序进行人工捡拾，因此并没有在降低人工费用方面有明显的效果，且无法实现自动识别打顶高度，造成打顶效果不佳、部分烟田打顶不均匀的问题，由于其基础为大型通用机架，与进口设备同样存在尺寸过大、购置费用高等相同的问题，因此在产区也未得到推广应用。
6.综上所述，现有技术存在的问题是：
7.对于大部分烟草生产环节尤其是烟草打顶环节，智能化、机械化仍然属于空白。
8.现有技术的烟草打顶机械购置费用昂贵、地型适应性差、使用成本高、对上部烟叶损伤大、无法将切割后的花序收集、设备尺寸过大、操作复杂、维护保养困难。
9.解决上述技术问题的难度和意义：
10.现有技术中，难点在于，烟草打顶机械无法收集切割下的花序，无法保护上部烟叶不受打顶部件的损伤。
11.本发明带来的意义：
12.本发明通过智能识别烟草花序，降低了打顶对上部烟叶的损伤程度；
13.可以实时收集切割下的顶端主茎及花序，配合同步施药，防止其遗留在烟田中造成病害传播。


技术实现要素：

14.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种烟草机械化打顶的方法及设备。
15.本发明是这样实现的，一种烟草机械化打顶的方法，包括：
16.烟株进入梳状烟叶分离支架，上部烟叶由分离支架导向侧下方，需要切割的顶端主茎和花序则暴露于分离支架的上部，此时旋转式打顶刀的锯齿状切割刀片将顶端主茎和花序夹持，由安装在旋转轴上的加力杆将一定的力加在锯齿状切割刀片和顶端主茎和花序上，将顶端主茎和花序切割掉，切割掉的顶端主茎和花序在加力杆的作用下向后方移动，由疏松导槽进入收集器，；
17.载具后方安装喷药装置，在切割完成后同步进行药剂喷洒，防止病害传播；
18.在梳状烟叶分离支架前端安装有烟草花序高度识别装置，通过该装置对烟草花序高度进行识别后，由液压系统自动调节旋转式打顶刀的高度，实现打顶高度的自动调节。
19.本发明另一目的在于提供一种烟草机械化打顶设备包括：载具，用于提供前进动力、加载打顶和回收部分、加载药物喷洒部分以及装载花序；
20.梳状烟叶分离支架，用于将烟叶导向侧下方，防止打顶刀旋转时将破坏烟叶；
21.旋转式打顶刀，用于将分离出的顶端主茎和花序从烟草主茎上切割下，并导入花序收集器；
22.花序回收器，用于将切割下的顶端主茎和花序收集、打包并输送到载具上。
23.进一步，载具包括装载平台、动力系统、转向、控制部分；
24.载具包括装载平台、动力系统、转向、控制部分；
25.动力系统为载具提供前进动力，安装于装载平台下部，转向、控制部分安装于装载平台前部。
26.进一步，梳状烟叶分离支架包括支撑架、梳状烟叶分离器；支撑架通过液压装置安装在载具上，梳状烟叶分离器安装于支架前方，旋转式打顶刀安装于梳状烟叶分离器上方，由主茎切割刀片、旋转式加力杆组成，主茎切割刀片成锯齿状，固定于分离器上方，旋转式加力杆位于切割刀片上方，围绕旋转轴转动，加力杆旋转到锯齿状刀片位置时将位于刀片上的顶端主茎和花序切割下来，切割下的顶端主茎和花序在加力杆的作用下向后运动，进入收集器。
27.进一步，主茎和花序回收器包括支架、输送导槽、收集包；输送导槽位于旋转式打顶刀后部，用于接收切割下的顶端主茎和花序，支架用于支撑输送导槽，切割下的顶端主茎和花序由输送导槽进入收集包后进行打包。
28.进一步，农药喷施装置安装于载具后方，打顶完成后即进行药物喷洒工作。
29.综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明烟株主茎进入梳状烟叶分离支架后，上部烟叶被分离支架导向烟草主茎侧下方，烟草顶端主茎及花序完全暴露在分离支架上方，旋转式打顶刀高速旋转将烟草顶端主茎及花序切割下来，并被打顶刀向后方抛出，而后保存在梳状烟叶分离支架后方的收集器中，顶端主茎及花序分离后随螺旋式导向槽向一侧移动，进入花序收集器收集并打包；同时，机械后方有农药喷施装置，可在打顶后同步喷施抑芽剂或其他药物，防止出现交叉感染；梳状分离支架安装有烟花高度识别和液压调节装置，可根据地形、烟株高度自动调节打顶高度。
30.本发明由旋转式加力杆转动，与固定锯齿式切割刀片共同完成烟草顶端主茎和花序的切割，同时具备打顶高度自动调节装置，可根据地形及烟草花序高度进行打顶高度自动调整，结合梳状烟叶分离支架实现打顶同时保护上部烟叶不受损伤，后部的喷药装置同步喷洒药剂，防止病害传播。
31.本发明解决了中国烟叶生产过程中无法进行机械化打顶并自动收集花序的问题。同时，提供了一种机械打顶设备。
32.本发明可显著提高烟草打顶效率，降低人工成本，省工、省时，并可以杜绝操作过程中的病害交叉感染，提高了烟田综合效益。
33.本发明旋转式打顶刀的高度可以进行自动调节。
附图说明
34.图1是本发明实施例提供的烟草机械化打顶设备侧视图。
35.图2是本发明实施例提供的烟草机械化打顶设备俯视图。
36.图3是本发明实施例提供的烟草机械化打顶设备俯视图(未加旋转式打顶刀)。
37.图4是本发明实施例提供的烟草机械化打顶设备旋转式打顶刀俯视图。
38.图5是本发明实施例提供的烟草机械化打顶设备旋转式打顶刀侧视示意图。
39.图6是本发明实施例提供的花序收集器侧视示意图。
40.图7是本发明实施例提供的花序收集器的俯视示意图。
41.图中：1、载具；2、梳状烟叶分离器；3、旋转式打顶刀的锯齿状切割刀片；4、旋转式打顶刀的旋转式加力杆以及支架；5、梳状烟叶分离支架的花序高度识别传感器；6、梳状烟叶分离支架的液压杆；7、输送导槽；8、花序收集包；9、农药罐；10、喷药杆。
具体实施方式
42.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
43.现有技术的烟草打顶机械购置费用昂贵、打顶作业时损伤上部烟叶、无法收集切割掉的花序。
44.本发明实施例提供的机械化打顶烟叶的方法，包括：
45.(1)基本工作程序
46.操作载具进入烟田后，梳状烟叶分离支架将上部烟叶导向侧下方，将需要切割的顶端主茎和花序暴露在支架上方，旋转式打顶刀将顶端主茎和花序切割后送入收集器，在收集器中保存打包，后方喷药装置同步喷施，实现机械化打顶、收集、运输。
47.(2)采收原理
48.机械作业时，烟株进入梳状烟叶分离支架后，上部烟叶在梳状烟叶分离器的作用下被导向了分离器侧下方，不会受到打顶刀的损伤，需要切割的顶端主茎和花序则暴露在分离器上部，而被后旋转式打顶刀的锯齿状刀片夹持，加力杆向刀片旋转，加力杆接触到刀片凹槽位置时将顶端主茎和花序从主茎上切割下来，切割后的顶端主茎和花序在加力杆的作用下向后方的收集器运动，在收集器中实现打包并运输出烟田。
49.不同高度的烟草花序打顶由安装在梳状烟叶分离支架前端的花序高度识别装置识别出高度后控制液压杆调节旋转式打顶刀的高度，完成打顶作业。
50.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
51.如图1-图7，本发明实施例提供的机械化采收烟叶设备包括载具1、梳状烟叶分离
器2、旋转式打顶刀的锯齿状切割刀片3、旋转式打顶刀的旋转式加力杆以及支架4、梳状烟叶分离支架的花序高度识别传感器5、梳状烟叶分离支架的液压杆6、输送导槽7、花序收集包8、农药罐9、喷药杆10。
52.其中，载具1，用于提供前进动力、加载采收打顶和回收部分、加载药物喷洒部分以及装载花序烟叶；
53.梳状烟叶分离支架，用于将需要切割的顶端主茎和花序单独暴露在打顶刀下，而将需要保护的上部烟叶导向侧下方，防止其受到打顶刀的损坏，并安装用于调节旋转式打顶刀的高度识别装置；
54.花序收集器，用于将切割下的顶端主茎和花序收集、打包并运输出烟田。
55.农药喷施装置安装于载具后方，打顶完成后即进行药物喷洒工作。
56.载具包括装载平台的动力系统、转向、控制部分；
57.动力系统为载具提供前进动力，安装于装载平台下部，转向、控制部分安装于装载平台前部。
58.梳状烟叶分离支架包括梳状烟叶分离器2、花序高度识别装置5、液压杆6；
59.梳状烟叶分离器安装于载具上，花序高度识别装置梳状烟叶分离器前端，其用于识别烟草花序高度，液压杆连接载具和旋转式打顶刀，通过花序高度识别装置控制调节旋转式打顶刀高度；
60.旋转式打顶刀包含锯齿状切割刀3和旋转式加力杆4；锯齿状切割刀位于梳状烟叶分离支架上方，用于夹持需要切割的顶端主茎和花序，并与旋转式加力杆共同将顶端主茎和花序切割；旋转式加力杆位于锯齿状切割刀上方，其中加力杆数量、分布与锯齿状切割刀片凹槽相对应，当加力杆运动到锯齿状切割刀片凹槽处时，向刀片挤压主茎，主茎即可被刀片切割；加力杆为软性材质，在主茎完成切割后可将其向后甩出，进入花序收集器。花序收集器包含输送导槽传动轴7和花序收集包8，用于将切割下的顶端主茎和花序收集、打包并运输出烟田；花序收集器位于载具前部，旋转式切割刀后部，花序由旋转式切割刀切割后，进入疏松导槽，被传动轴挤压进入收集包，在收集包内放置打包袋，可将所有切割下的花序打包运出。
61.农药喷施装置包含农药罐9和喷药杆10，用于进行打顶后的药剂喷洒；安装于载具后方，打顶完成后即进行药物喷洒工作。
62.本发明采用锯齿状切割刀与旋转式加力杆配合的切割方法，由旋转式加力杆将主茎挤压到锯齿状切割刀凹槽处，将需切割的顶端主茎与花序有效分离，同时实现花序的有效收集、运出。
63.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。