专利名称：仿家兔跨步栽种机的制作方法
技术领域：
本发明涉及栽种机行进方式的改型换代，以及顺应改型趋势对机构所做的革新和改进。
目前已有技术中，本人的一项发明专利申请00133044.6所称的“匍匐挪步栽种机”(以后简称挪步机)曾采用一种行进方式谓“匍匐挪步”，然所言之挪步实为活动连接的前后两部分之滚轮交替滚动行进。行动件大而杂，配合要求高。两套轮子使整机结构过于长大臃肿，不好满足种植到边的要求，特别在田园使用是这样。滚动前进不太适合粗糙地面和湿软地面使用，而这两种地面在大面积机械作业时事实上很难避免。轮子支承不容易方便地调整高度以适应平栽和脊栽不同情况的需要，而这两种栽法都同样流行。挪步机掘土件要借用机器的重量压入土层，这使机器难以实现轻便化。
本发明的目的是提出一种新型栽种机，以克服挪步机实际暴露的缺点。赋予适应能力，让新机纵横使用于任意状况地面。革冗用简轻巧化，努力使新机结构合理。试图改进设计，使性能益臻完善，提升移栽种植质量。
仿家兔跨步栽种机(以后简称跨步机)首先是把00133044.6挪步机的前后轮子皆舍弃不用，轻型瘦身；至于行进，想从摹仿家兔找到方法。即前身鱼跃而跨，后身前屈跟进。跨跃，重心升高增加的重力势能用作掘窝件破土拱窝。跨跃使裹土埋窝件离地凌空而过不伤苗株，允许添加此件片数，提高埋窝质量。还使运动可从容控制，降低运动传递时力作用的强度。
下面结合附图就具体实施方式
对本发明的设计思想作详细说明。
图1是前身完成跨跃状况示意图。
图2是后身完成前屈跟进但还没落地的状况示意图。
跨步机主要仍是靠活栓连接的前后两部分，以曲柄连杆再作连接，牵动作相对摆动，从而得一跃一跨的运动型式。
跨步机的前身叫弓腿，特征是组成弓腿的相同两张弓弓平面对应平行骑机器主体左右而分，但两弓背[2]固连为一体，站立于下弓架[8]端两平行长脚[15]上，每张弓仅有一处可屈伸，就是下弓架的向后拐角处(以机器的前进方向为前，辨别前后左右)有个肘关节[6]，弓弦是弹簧平行附连于有个膝关节[9]的挺杆[21]二者合作充当。贯穿于两弓背的一根轴[5]是弓腿与连杆[4]前端的特定连接处，它以某个比例(由株距决定)分弓背为两段。后身集合了除弓腿以外的几乎全部机构称作主体，屈身栖于弓腿龛形空间内，悬吊于贯穿两上弓架[24]端点的结合栓[20]上。主体的最主要构件是中段或一端装有曲柄[19]的动力主轴[18](或称曲轴)，连杆[4]后端就连接着其上曲柄的曲柄销[14]。动力主轴转动时，曲柄的偏心距通过连杆改变弓腿和主体的距离，二者即绕结合栓[20]做相对摆动运动。这是赖以跨跃的基本动作。
中立状态时弓腿和主体的距离(重心距离)是平均值，弓弦中的挺杆[21]处于向后折屈状态，二平行长脚向后上方飘起，主体着地。开机工作时驱动动力主轴转动，弓腿和主体的距离从平均值增大，即使弓腿持续向前跨出。待最大距离将达到时，挺杆的膝盖触碰在主体向前伸出的左右横拐[7]上，折屈的挺杆[21]被逼直，撑下弓架[8]绕肘关节[6]向下摆，使二平行长脚[15]着地，进而顶起主体离地。这里应让横拐[7]把挺杆逼直略超，那么重力和弓弦弹簧的弹力就能维持这种过度状态具有自锁功能，从而保证主体离地有半个周期的持久性。利用离地凌空的时间主体向前跨步跟进，好象家兔所做的那样，故名仿家兔跨步栽种机，这是曲柄[19]拉连杆[4]使弓腿和主体相靠拢时所看到的情形。主体上还有两个左右横拐[12]，它和前伸横拐[7]距离稍小于弓腿的摆幅。主体跨步跟进接近完成时，主体上的横拐[12]绊在了弓弦挺杆膝关节[9]的腋窝内，挺杆的挺直自锁作用被打破。弹簧拉挺杆绕肘关节[6]上翘，二平行长脚[15]飘起，主体因重力落下。此后是曲柄推连杆动作，弓腿再作向前跨进，拳起的弓腿向前跨动不受阻碍。但是所选用的弹簧张力也可以不必大于平行长脚的重量，即长脚不必真正飘起，长脚拖地而行也可，这倒使横拐碰挺杆挺直省力，甚至不使用弹簧，也是可取的，因为仅靠重力也可实现前面曾经提及的自锁。
从弓腿二平行长脚飘起始，到它顶起主体止，弓腿前跨经历的时间是主轴转动的半个周期。在这段时间内主体上的各机构完成掘窝，下苗(或下种)，化肥落窝，导秧管下端的刮片旋裹约土封窝等。除掘窝外，其余皆延用挪步机的设计。如导秧管[16]绕坚轴的转动，是来自动力主轴通过锥齿轮的传动。而供苗盘绕竖轴的转动，是曲柄转至最上面时摩擦供苗盘作短程转动转动等等。在这些工作过程中，主体以底座着地，与地面的附着力很大，掘窝不容易引起后退。
掘窝怎么掘？这掘法与挪步机的掘法有很大不同。首先掘窝件不再是连杆反向延长的镢头，而是主体上一活栓[22]悬吊的窝铲[11]取而代之。窝铲柄上的一适当点有一重直机器前进方向的横轴[23]，而弓腿的弓背上一适当点也有一相同横轴[3]，窝铲掘窝动作就由向前跨动的弓腿通过这两横轴上的拉杆[1]拉动完成。主体跨步跟进时，主体和弓腿靠拢则弓腿推拉杆，拉杆又推窝铲，而让窝铲退回到基本保持竖直的位置，事实上是保持着入土阻力最小的一合适角度。主体跨步到位时，弓腿拳起，主体重力下落，铲刃借冲击力突破土表硬层，主体的重力势能克服土壤阻力作功使窝铲深入地下，之后拳起的弓腿又向前跨去，弓腿便拉窝铲前摆60°(或其它适当角度，这个角度靠横轴所取的位置决定)这时土被掘动。
为使土此时就大部分被排出窝外，也为使土不致粘结于铲上，拟再悬挂一铲以助之，称副铲[10]。两铲铲长(指铲头铲柄总长)相等，副铲铲面竖向中央脊状隆起，它的悬挂轴在窝铲悬挂栓的前上方与窝铲柄始入土位置，成132°的射线上，副铲铲刃刚伸及窝铲铲面，以绕于悬挂轴上的扭力弹簧压迫使副铲刃与窝铲铲面紧密接触。窝铲前摆60°的过程中副铲铲刃被动顺窝铲面向前上方滑动，所以事实上窝铲上的土被副铲拱松抢下。肥猪觅食时，拱窝情形似与此想象，人掘窝的动作与此也大同小异。
掘窝到此时，土出成窝还没最后完成，弓腿前跨动作也没最后完成。到弓弦挺杆的膝盖[9]碰在前身横拐[7]挺杆由曲变直，弓架伸直变高，将主体向上顶起时，窝铲得以提升，窝才千呼万唤始出来。副铲脊状隆起面上的残余土滑下散落窝周围。窝铲冲击入土，土铲两者互相挤压作用力大，土粘附于铲较结实，因此要副铲抢下；而土与副铲没有这种情况，没有粘附力，所以残余土会自落而下。
从主体被顶高，到它由重力自落到地，也是主轴转动的半个周期，在这段时间主体向前跨步跟进，重心历经后中前全部行程才完成一个跨步，每个跨步长一个株距。
主体凌空跨步的这半个周期，除窝铲高出地面得到保护免受地面擦划外，其它工作机构也高出地成，这使培土栽植好的苗株暴露出来，免遭跨步时刮片骚扰茎叶。为避免骚扰，安装时调试适当相位成为多余之举，不止于此，还可将裹土刮片由两片增为四片。刮片的工作时间是1/2周期(事实上小于1/2周期，起落占用部分时间)，所以每片裹土封窝的劳绩是半个园周，既使这个时间只有效利用一半，四刮片旋裹约土的弧段相加也能涵盖一个整周。起落虽占用荒废时间，但也能从容完成任务不留邋遢尾巴。培土封窝质量因而提高。
下面是裹土封窝的原理，述之于此以解惑。
刮片是导秧管下端向下等距安置的单向伸出的切面，这些切面围成比里面的坑窝范围为大的区域，把坑窝掘出的土围在其内。因为刮片是圆筒的单向切面，所以圆筒(即导秧管)旋转时刮片对土的作用力不垂直于刮片。这个力的沿坑窝环周方向的分力使土有沿环周移动的趋势，但环周是粗糙的水平地面，这水平地面对这土的阻力抵消了刮片对土施加的这个分力，土不这样移动；刮片对土推拥力的沿坑窝半径方向的分力，使土向坑窝移动，坑窝低凹，于是土被推入窝内。围平行二轴绕转的挠性带取代刚性刮片裹土入窝效果好。
膝关节碰在横拐上，改变弓弦挺杆的弯与直，控制弓腿屈伸。为使这种控制比较灵敏，迟豫时间少，可调节弓弦连接于弓架的位置而得。一般弓弦弓背距离变小时灵敏性提高。但是由于刮片增加了片数，掘窝也换了方式，灵敏性既使不高也可为封窝掘窝赢得充裕时间完成。所以不必特别要求。控制时间宽松会降低运动传递时力作用的强度，有保护机构的效果。
跨步机同样兼用于施肥或点播种子。
施肥时，借用窝铲柄构造出一个鸡嘴以进行跟窝施肥。
窝铲柄和铲面是一体的钢板，以铲柄做鸡嘴的上颏。下颌是用一段铁管[13]制造。所取之铁管正横截面端拿用柔性材料制的导肥管跟供肥口连接(供肥筒安装于主体上，量控原理采用本人的专利申请00102085.4所述的方法)。铁管另一端是个斜截面，用做跟偶件的对合面，斜截面跟管中心线夹角45°，上下两端截痕交汇处焊接横向套管，并将其装套到窝铲悬挂栓[22]上，悬挂栓上的这二偶件就共同组成了鸡嘴。以绕于悬挂栓上的螺弹簧扭力维持二偶件咬合紧密。这样鸡嘴可以储肥。鸡嘴可跟随窝铲前后摆动，但下颌[13]的行程受限制，起限制作用的止动凸是固定于主体悬挂栓下面。当窝铲被弓腿拉向前做掘窝动作时，鸡嘴紧合，含储化肥伺机以待，到一半行程时下颌被止动凸阻止，所以窝铲继续前摆时，鸡嘴张开，所储化肥落入逐渐掘大的窝内。窝铲向后回位的时间是主体向前跨步跟进的时间，为防止鸡嘴慢慢闭合时化肥撒落窝外，原有的无底面供肥筒此时应至少有1/4扇面上有底面，不妨简直就让供肥筒一半底面封堵的，其下的旋转底盘(也可换使供肥筒转)上只挖出一道矩形条孔，相应只安置一把削刃，这样鸡嘴慢慢闭合时，就可无肥撒漏。方法是预先调整好量控施肥器转动部分的相位，使鸡嘴慢慢闭合的时间与矩形条孔转至供肥筒筒底封堵部分的时间相对应。
跨步机作播种使用时，如点播玉米，仿挪步机首先卸下供苗盘，再在导秧管上口离口留缝安装口盖，口盖之上偏对口安置种筒，使这个口盖切入种筒的筒底上面留出的缝豁中，口盖上有一个偏心孔，当导秧管转动时随动的口盖使偏心孔钻进钻出种筒，即使孔中陷入的种子移到导秧管中跌落坑窝。
当用机做垅脊高位栽种使用时，只要在两平行长脚脚脖处用螺栓接高一段脚脖，又主体着地部分变平为八字形，如鞍状骑在垅脊上，即可获得顺使的垅脊栽种机。
弓腿和主体的着地部着地面积大，所以粗糙地面和湿软在面使用时跟精细整理的好地一样顺使。
跨步行进会自然带给供苗盘振动和颠簸，因此可删去产生此种动作的专门设计，而照样使苗钵能克服卡阻悉苏有声而动，细移微徙而前，顺供苗盘微坡，进入虚席以待的厢格。
跨步机可允许机动和人力两种动力接入方式。机动时它可单独成机也可和手扶拖拉机(管理机)组成联机。组合联机时手扶拖拉机(管理机)排在跨步机前面或后面，其上的动力输出轴和跨步机的主轴用撑杆保持距离，以V带传动，动力传入时主体可通过撑杆带动手扶拖拉机间歇前进，主体离地落地时虽上下起伏，但撑杆在前后两轴上都可转动，所以手扶拖拉机可不用随同起落，动力就可正常传入。撑杆随主体起伏的必须回转度之外设置限制，这样跨步机便可被手扶拖拉机撬起离地，以便转弯和行驶。
有时认为半机械化会更受欢迎，因为它可使机器进一步轻便化，灵活性高，购价低，适于栽种量少，小块田园等情况使用，为此不妨把供苗盘及相关件撒去，人手向导秧管供苗，两得系列机型。至于动力供给，此时拟用人力，弓腿和主体都各从悬挂栓处向后上方抻出扶杆，跨步行进时，弓腿和主体的摆动，反应在两扶杆上有相应动作，把握扶杆，令扶杆摹仿所反应的动作，则弓腿和主体上可复制重演原来的摆动，其次将连杆自后端向后下方延长使人脚可触及，当弓腿和主体靠拢和离分时脚可施力协助。上述两根扶杆也可只留用自弓腿伸出的一根扶杆，而连杆的向后延长段改向上方弯曲，直到手可把握，这杆不妨称副杆，两手各把握两杆之一从而驱动机器前进。
权利要求
1.仿家兔跨种栽种机，主要是靠活栓连接的前后两部分，以曲柄连杆再做连接，牵动做相对摆动完成行进，其特征是舍弃轮子摹仿家兔前身鱼跃而跨后身前屈跟进，一跃一跨而行；跨跃重心升高增加的重力势能用于掘窝件工作，跨跃使裹土埋窝件离地凌空而过不伤苗株，允许添加此件片数改善封窝质量，还宽松运动控制的时限，降低运动传递时力作用的强度。
2.根据权利要求1所述的跨步栽种机，名为弓腿的前部分特征是组成弓腿的相同两张弓弓平面对应平行，骑机器主体左右而分，但两弓背固连为一体站立于下弓架端两平行长脚上，下弓架前方有个肘关节，弓弦是弹簧平行附连于有个膝关节的挺杆二者合作充当，贯穿于两弓背的轴是弓腿与连杆前端的特定连接处，机主体栖身于弓腿龛形空间内，悬吊于贯穿两上弓架端点的接合栓上，连杆后端连接着主体动力主轴上的曲柄。
3.根据权利要求1所述的跨步栽种机，其特征是主体伸出的横拐碰触弓腿的膝关节控制弓腿屈伸，完成机器所需的动作。
4.根据权利要求1所述的跨步栽种机特征是掘窝件是窝铲配以副铲，两铲长相等，二铲均悬挂在主体上，副铲悬挂轴在窝铲悬挂栓前上方，副铲以弹簧使铲刃紧压在窝铲面上，窝铲被弓腿通过既连于弓腿又连于窝铲中间轴的拉杆强制摆动，前摆时窝铲将土向前上方掘动，窝铲是此前随主体落地时冲击入土的，窝铲向前上方做掘土动作时副铲铲刃被动贴窝铲面向前上方滑动，土被副铲脊状隆起面拱松，大部分被四下排挤而出，空窝留在窝铲下，等主体跃起时副铲面上的残余土四散滑落窝周围。
5.根据权利要求1所述的跨步栽种机特征是借用窝铲柄部构造出一个鸡嘴以完成跟窝施肥，其构造主要是以窝铲柄为上颏，以一段有斜截面(用做对合面)的铁管为下颌，二者共用同一悬挂栓为摇动轴组成可储定量化肥的鸡嘴，扭簧使下颌跟随上颏一起动作时鸡嘴闭合储肥，掘窝一半行程时下颌单独受阻挡鸡嘴张开，吐肥入窝，供肥筒筒底一半面积封堵，底盘上只开一道矩形条孔，装一把削刃，以控制鸡嘴慢慢闭合时肥不撒漏。
6.根据权利要求1所述的跨步栽种机，它允许机动和人力两面种动力接入方式，机动时它可单独成机也可和手扶拖拉机(管理机)组成联机，其特征是组合联机时手扶拖拉机的动力输出轴和跨步机的主轴用撑杆保持距离以V带传动，动力传入时主体可通过撑杆带动手扶拖拉机间歇前进，撑杆在前后两轴上都可转动，手扶拖拉机不随主体一同起落；人力驱动时人手把握弓腿和主体各从结合栓处延伸出来的扶杆施力，脚踹动自连杆后端延伸出来的副杆施力，也可只留用自弓腿伸出的一根扶杆而自连杆后端伸出的副杆改向上弯曲使手可把握施力。
全文摘要
仿家兔跨步栽种机,摹仿家兔前身鱼跃而跨,后身前屈跟进,一跃一跨而行,利用落地的冲击力掘窝,利用腾起不伤苗株的有利条件改善封窝质量,移栽点播共用,跟窝施肥不误,机动人工随意,平栽脊栽兼顾,各种地况皆可。
文档编号A01C11/02GK1359610SQ0210197
公开日2002年7月24日 申请日期2002年1月20日 优先权日2002年1月20日
发明者冯万明, 冯天厚 申请人:冯万明