一种导轨驱动曲柄式零速移栽机构

1.本发明创造属于农业机械领域，主要涉及一种适应不同速率的具有高立苗率与零速移栽功能的移栽机构。


背景技术：

2.零速移栽指移栽机在移栽过程中，通过机器和移栽机构的组合运动使秧苗入土时相对地面水平方向的速度为零，并完成竖直方向的投苗动作。移栽机构是保证移栽机实现零速移栽功能的关键部件。是否满足零速移栽会影响移栽的立苗率、伤苗率，进而影响移栽苗的成活率。现有的移栽机构对于移栽机速度改变的适应性不强，工作时需要人工控制移栽机速度，不仅导致移栽工作的立苗率低，而且使得移栽效率较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种导轨驱动曲柄式零速移栽机构，用以解决现有的移栽机构对于移栽机速度改变的适应性不强，工作时需要人工控制移栽机速度，导致移栽工作的立苗率低和移栽效率偏低的问题。为了改进上述不足，本发明采用凸轮机构、曲柄、滑块以及竖直导轨的组合，实现零速投苗功能，并使其能够适应移栽机运动速度变化，提高移栽工作的立苗率，减少伤苗，并且在所述功能的基础上，增加曲柄轴变位机构，使机构在运动过程中能有效避开死点，让该技术方案更加合理。
4.本发明的设计思想是：设计一主动轮驱动凸轮机构，凸轮机构控制竖直导轨进行匀速往复运动，竖直导轨驱动滑块，滑块进行水平方向的匀速往复运动和竖直方向的往复运动。基于此，设计凸轮机构使得滑块的运动速度在某一段行程等于移栽机的运动速度，并在滑块上安装栽植器，即实现移栽机的零速投苗功能。由于所述机构存在死点导致机构不能正常运行的不足，添加一曲柄轴变位机构并设计传动链。以主动轮通过锥齿轮、齿轮、槽轮等传动装置，驱动齿轮拨盘组进行间歇转动，在导轨驱动曲柄机构运行到死点附近静歇时，拨动曲柄轴改变位置跳过死点。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种导轨驱动曲柄式零速移栽机构，如图1和图2所示，由导轨推动曲柄机构、曲柄轴变位机构、传动链三部分组成。
7.第一部分是导轨推动曲柄机构，包括曲柄(19)、滑块(20)、竖直导轨(18)等部件，曲柄(19)通过轴承安装在圆柱滑块(23)(结构如图5)上，圆柱滑块(23)被设置在一环形曲导轨(22)上，装配方式如图3局部放大图，圆柱滑块(23)的中间槽嵌套在环形导轨(22)中，曲柄(19)使用一对轴承套在圆柱滑块(23)长轴端，运行时，通过改变圆柱滑块(23)的位置来改变曲柄轴的位置，使所述导轨推动曲柄机构避开运动过程中的死点。所述导轨推动曲柄机构的滑块(20)设置在竖直导轨(18)上，可在竖直导轨(18)中进行上下往复运动，滑块(20)上固定安装竖直空心杆，空心杆安装栽植器(21)跟随滑块(20)进行运动。所述导轨推动曲柄机构的竖直导轨(18)安装在圆柱凸轮(9)前端，圆柱凸轮(9) 由齿轮机构驱动，并推
动竖直导轨(18)进行前后往复运动。
8.第二部分为曲柄轴变位机构，包括环形导轨(22)、圆柱滑块(23)、齿轮拨盘组(16)组成，环形导轨(22)如图6所示，由外环和内芯两个部件组成，外环由螺栓和定长圆管固定在机架上，内芯穿过齿轮拨盘组安装在机架上，齿轮拨盘组如图4所示，该零件为空心结构，套在环形导轨(22)内芯轴上，能绕轴转动。内芯和外环需要一定的定位精度，使得圆柱滑块(23)能在环形导轨内无阻碍滑动。齿轮拨盘组 (16)的带槽拨盘进行间歇运动，所述带槽拨盘的波动槽套在圆柱滑块(23)上，间歇的拨动圆柱滑块(23) 在环形导轨(22)中进行运动或保持在上下两顶端处，配合导轨推动曲柄机构运动使之避开死点。
9.第三部分为传动链，本发明有两条传动链，一条传动链由1号齿轮(1)、圆柱凸轮(9)、推杆(10) 组成，驱动执行机构(导轨推动曲柄机构)完成投苗、装苗等动作。另一条由1号齿轮(1)、2号齿轮(2)、 1号锥齿轮(3)、2号锥齿轮(4)、1号链轮(5)、2号链轮(12)、槽轮(15)、3号齿轮(14)组成，在圆柱凸轮(9)中滚子处于静歇端时，驱动齿轮拨盘组(16)的带槽拨盘拨动曲柄轴，改变其位置，在圆柱凸轮(9)推动推杆(10)动作时，锁住曲柄轴自由度使其保持静止。
10.本发明利用导轨推动曲柄机构和凸轮机构的组合，使得在控制滑块水平方向的速度的同时，保证滑块能完成上下往复运动，栽植器跟随滑块运动完成栽植、装苗等工作。
11.本发明具有如下优点：
12.a)本装置能够保证绝对零速投苗，与以往装置相比，投苗过程中栽植器的水平速度更加恒定趋近于零速，更能减少拖苗、伤苗。
13.b)与其他移栽机构相比，本装置在移栽机不同运行速度时，零速投苗功能不受影响，不需要调节装置就能适应各种移栽速率。
附图说明
14.图1为本发明移栽机构的结构图。
15.图2为本发明移栽机构的后视图
16.图3为本发明移栽机构俯视图以及局部放大图
17.图4为本发明齿轮拨盘组结构示意图
18.图5为本发明圆柱滑块示意图
19.图6为本发明曲导轨形状示意图
20.图中标识具体如下：
21.图中1为1号齿轮，2为2号齿轮，3为1号锥齿轮，4为2号锥齿轮，5为1号链轮，6为机架1，7 为机架2，8为链条，9为圆柱凸轮，10为推杆，11为凸轮滑块，12为2号链轮，13为拨盘，14为3号齿轮，15为槽轮，16为齿轮拨盘组，17为机架3，18为竖直导轨，19为曲柄，20为滑块，21为栽植器， 22为环形导轨，23为圆柱滑块。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
23.利用安装在移栽机驱动1号齿轮(1)，使之成为该机构的动力源。该机构的工作过程如下：1号齿轮 (1)从移栽机以一定传动比获取动力来源作为该机构的主动轮，主动轮带动圆柱凸轮(9)转动，圆柱凸轮(9)通过设计一定的轨迹来使推杆(10)作往复运动且拥有四个阶段：
24.第一阶段：推杆(10)静止，主动轮通过传动链带动齿轮拨盘组(16)转动，齿轮拨盘组(16)带动圆柱滑块(23)到曲导轨(22)上端，使曲柄滑块机构避开死点。
25.第二阶段：槽轮(15)保持静止，推杆(10)往回运动，推动导轨(18)运行使滑块(20)向下运动直到到达底部后开始向上运动至推杆(10)静止。栽植器(21)跟随滑块(20)完成钻土、出土工作。设计圆柱凸轮(9)轨迹使得推杆(10)速率等于移栽机行进速率，达到零速投苗功能。因为从发动机至1号齿轮(1)以及凸轮机构之间均采用定比传动，所以无论移栽机速率为多少推杆(10)速率都能保持和移栽机速率相等、方向相反，则栽植器(21)进行投苗时相对地面的水平绝对速度为0，因此该机构可适应不同速率栽种。
26.第三阶段：同第一阶段，推杆静止，齿轮拨盘组(16)带动圆柱滑块(23)到曲导轨(22)下端，避开死点。
27.第四阶段：槽轮(15)保持静止，推杆(10)推动导轨，使滑块(20)向上运动至顶部，然后进行向下运动。栽植器(21)在期间进行装苗。