专利名称：一种石墨烯抛秧机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种石墨烯抛秧机，属于新材料、新能源农业机械应用技术领域。
背景技术：
2011年中国南方稻区遭遇旱情，东北稻区碰上连续阴雨，然而全国水稻由于种植及时、管理跟上，整体生长状况良好，稻谷总产量达到20078万吨，较上年增长2. 56%，水稻的稳产、高产、增产，使2011年中国粮食总产量达到57121万吨，创造了新的历史记录。由于种植水稻的机械化水平不断提高，保证了按照农时季节及时种植、管理和收获水稻，已连续八年取得稻谷的大丰收。 水稻的种植方式主要有插秧、抛秧、直播三种，抛秧的面积占水稻种植总面积的12%左右。抛秧是将秧苗连同秧苗根部的营养土块一起均匀抛撒在空中，靠秧苗根部的营养土块的重力带着秧苗直立落入水田定植的ー种栽培方法。1993年10月，国家科委将“抛秧稻增产技木”列为国家重点技术项目加以推广。抛秧机比人工抛秧快、抛秧质量好，在抛秧生产中发挥了重要作用，显著提高了抛秧稻区的劳动生产率。本项专利的发明人缪同春是中国农业机械学会能源动力学会理事，已获得6项农机发明专利的授权，晩年仍在研究农业机械的创新。目前，抛秧机的动力、结构以及功能主要存在四个方面的问题(1)抛秧机的动力。目前全部由汽油发动机或柴油发动机提供，中国农机每年耗用3800万吨石油，其中有一半要依赖进口石油，内燃机大量燃油排放ニ氧化碳、ニ氧化硫和其它有害物质污染了农村的空气，中国已有500万公顷的土地遭受石油污染，主要集中在农村。(2)抛秧机运载的是带土秧苗，比无土秧苗重，其机械部件承受的压カ大，需要加固。(3)如果实行“油改电”制造电动抛秧机，现有的锂离子电池一次充电的时间需要三个小时以上，农忙季节里农民嫌充电速度慢，不会欢迎。(4)现有的农机用照明灯是白炽灯，耗电多、亮度差，依靠汽油发动机或柴油发动机带动摩擦发电机供电，实则上是燃油发电，既不环保，也不节电。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供ー种石墨烯抛秧机。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈 海姆和康斯坦丁 诺沃肖洛夫在2004年成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，并证实石墨烯可以単独存在。这两位物理学家由于“在ニ维石墨烯材料的开创性实验”中的成就共同获得2010年诺贝尔物理学奖。中国石墨储量居世界第一位，全国20个省自治区的石墨矿物总保有储量I. 73亿吨，黑龙江省石墨储量居全国第一，湖南省、山东省、吉林省、内蒙古自治区的石墨资源也很丰富。自从英国科学家从石墨中分离出有许多宝贵特性的石墨烯新材料，中国国内许多高等院校、科研机构纷纷投入了石墨烯的开发研究，江苏省、广东省的一些企业和政府已经闻风而动。中国石墨烯的产量将迅速上升，将石墨烯新材料应用到抛秧机等农业机械上已是必然的趋势。[0008]首先，石墨烯是世界上強度最大的材料，比钢铁强硬100倍，比钻石更坚硬。用石墨烯制造抛秧板和容易磨损的抛秧板背面转动轴、石墨烯抛秧机底盘、石墨烯抛秧机前行走轮、石墨烯抛秧机后行走轮、石墨烯方向盘、石墨烯导电线，可以得到最坚固耐用的、可以运载更多带土秧苗、能够承受更大重量的抛秧机，石墨烯抛秧板和抛秧板背面转动轴一起转动抛出带土秧苗，不怕磨损，经久耐用。由于石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在石墨烯中的运动速度达到了光速的三百分之一，比电子在银材料或铜材料中的运动速度快得多，石墨烯的电阻率只有IO^6Q -cm,所以导电速度特别快。用石墨烯作为锂离子电池的负极材料助剂制成石墨烯锂离子电池，由于其高传导性、高比表面积，石墨烯锂离子电池的充电时间只有一分钟至二分钟，而普通锂离子电池的充电时间需要数个小时，农民在抢种水稻，抢收小麦的双抢季节里时间宝贵，分秒必争，农民必然欢迎石墨烯锂离子电池快速充足电，欢 迎石墨烯抛秧机在水田里抢时间多抛秧、抛好秧。太阳光照射安装在石墨烯抛秧机篷顶上的石墨烯太阳能电池产生电流，电流通过石墨烯导电线输入光伏控制器进行调整、接着输入石墨烯锂离子电池储存电能，从石墨烯锂离子电池输出的电流通过石墨烯导电线、光敏自控开关向LED照明灯供电，照亮石墨烯抛秧机在夜间向前行驶的地面状况。石墨烯抛秧机依靠光伏发电清洁能源提供的电カ向LED照明灯供电，石墨烯太阳能电池是ー个将太阳能转换为电能的PN结，LED是另ー个将电能转换为光能的PN结，这种从PN结ーPN结的照明是可以減少50%用电量的緑色照明。不仅节约用电，而且灯的亮度高、照明效果好。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的由石墨烯抛秧机I、带土秧苗箱2、石墨烯抛秧板3、石墨烯抛秧机底盘4、石墨烯抛秧机前行走轮5、石墨烯抛秧机后行走轮6、驾驶员座椅7、石墨烯方向盘8、石墨烯太阳能电池9、石墨烯导电线10、光伏控制器11、石墨烯锂离子电池12、直流电动机13、LED照明灯14和光敏自控开关15共同组成石墨烯抛秧机I ;在石墨稀抛秩机I的后部安装带土秩苗箱2、石墨稀抛秩板3和容易磨损的抛秩板背面转动轴，在石墨烯抛秧机底盘4上安装驾驶员座椅7、石墨烯方向盘8、石墨烯导电线
10、光伏控制器11、石墨烯锂离子电池12和直流电动机13，在石墨烯抛秧机底盘4下安装石墨烯抛秧机前行走轮5和石墨烯抛秧机后行走轮6，在石墨烯抛秧机I的前部安装石墨烯导电线10、光敏自控开关15和LED照明灯14，在石墨烯抛秧机I顶篷的上方安装石墨烯太阳能电池9;石墨烯太阳能电池9通过石墨烯导电线10与光伏控制器11连接，光伏控制器11通过石墨烯导电线10与石墨烯锂离子电池12连接，石墨烯锂离子电池12通过石墨烯导电线10与直流电动机13连接。石墨烯锂尚子电池12的快速充电时间为I分钟ー 2分钟。石墨烯锂离子电池12在70%的充放电深度下其循环寿命为3000次一 8000次。石墨烯太阳能电池9的光电转换效率为8% - 12%。LED照明灯14的功率为5W — 100W。本实用新型的有益效果是(I)加大石墨烯抛秧机底盘、石墨烯抛秧机前行走轮、石墨烯抛秧机后行走轮、石墨烯方向盘的机械强度。(2)石墨烯导电线输电速度快，超过了铜材或银材导电线的输电速度。(3)石墨烯锂离子电池的充电时间从三个小时以上缩短为一分多钟。(4)石墨烯抛秧机的机身重量比钢铁抛秧机轻得多，石墨烯抛秧机行驶和作业时消耗能源少。(5)细菌不能在石墨烯方向盘上生存，卫生条件得到改善。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
在石墨烯抛秧机的后部安装带土秧苗箱、石墨烯抛秧板和抛秧板背面转动轴，在石墨烯抛秧机底盘上安装驾驶员座椅、石墨烯方向盘、石墨烯导电线、光伏控制器、石墨烯锂离子电池和直流电动机，在石墨烯抛秧机底盘下安装石墨烯抛秧机前行走轮 和石墨烯抛秧机后行走轮，在石墨烯抛秧机的前部安装石墨烯导电线、光敏自控开关和LED照明灯，在石墨烯抛秧机顶蓬的上方安装石墨烯太阳能电池。石墨烯太阳能电池通过石墨烯导电线与光伏控制器、石墨烯锂离子电池连接。石墨烯锂离子电池通过石墨烯导电线与直流电动机连接，通过另一石墨烯导电线与光敏自控开关、LED照明灯连接。下面本实用新型将结合附图中的实施例作进ー步描述由石墨烯抛秧机I、带土秧苗箱2、石墨烯抛秧板3、石墨烯抛秧机底盘4、石墨烯抛秧机前行走轮5、石墨烯抛秧机后行走轮6、驾驶员座椅7、石墨烯方向盘8、石墨烯太阳能电池9、石墨烯导电线10、光伏控制器11、石墨烯锂离子电池12、直流电动机13、LED照明灯14和光敏自控开关15共同组成石墨烯抛秧机I ;在石墨稀抛秩机I的后部安装带土秩苗箱2、石墨稀抛秩板3和容易磨损的抛秩板背面转动轴，在石墨烯抛秧机底盘4上安装驾驶员座椅7、石墨烯方向盘8、石墨烯导电线
10、光伏控制器11、石墨烯锂离子电池12和直流电动机13，在石墨烯抛秧机底盘4下安装石墨烯抛秧机前行走轮5和石墨烯抛秧机后行走轮6，在石墨烯抛秧机I的前部安装石墨烯导电线10、光敏自控开关15和LED照明灯14，在石墨烯抛秧机I顶篷的上方安装石墨烯太阳能电池9 ;石墨烯太阳能电池9通过石墨烯导电线10与光伏控制器11连接，光伏控制器11通过石墨烯导电线10与石墨烯锂离子电池12连接，石墨烯锂离子电池12通过石墨烯导电线10与直流电动机13连接。石墨烯锂尚子电池12的快速充电时间为I分钟ー 2分钟。石墨烯锂离子电池12在70%的充放电深度下其循环寿命为3000次一 8000次。石墨烯太阳能电池9的光电转换效率为8% - 12%。LED照明灯14的功率为5W — 100W。太阳光照射石墨烯太阳能电池产生电流，电流通过石墨烯导电线输入光伏控制器进行调整、接着输入石墨烯锂离子电池储存电能，由于电子在石墨烯中的传导速度十分快，石墨烯太阳能电池在光照下产生的电流能快速输入石墨烯锂离子电池，石墨烯太阳能电池重量轻、坚固耐用，美国佛罗里达大学在2012年6月已将石墨烯太阳能电池的能量转换效率从2. 9%提高到8. 6%，这一能量转换效率不久将提高到10%以上。石墨烯锂离子电池储存从供电网输入的大量电流，目前，供电网上的电流的来源主要是煤电、水电、核电，可再生能源风カ发电和太阳能光伏发电提供的电カ占总供电量的比例将逐步提高。从石墨烯锂离子电池输入直流电动机的电能、在直流电动机内转换成机械能，大部分机械能用于带土秧苗箱运载沉重的带土秧苗，抛秧板不停的翻转，将从带土秧苗箱中震落到抛秧板面上的带土秧苗、向前方抛出在空中做抛物线运动，然后直立落入秧田的浅水表土层中，带土秧苗落入水田中以后，秧苗白色的次生根便从秧苗根部的营养土块中伸长出来，扎进水田的表土层中，抛秧比插秧返青活棵快的主要原因就是秧苗根部带有营养土块，直接落入田中完成水稻机械抛秧作业，石墨烯抛秧机既坚固又快速，在农忙季节能快速完成大面积的水稻种植任务。现举出实施例如下实施例一抛秧是水稻的重要种植方式，抛秧机的推广使用提高了抛秧稻区的劳动生产率。用石墨烯制造抛秧板和容易磨损的抛秧板背面转动轴、石墨烯抛秧机底盘、石墨烯抛秧机 前行走轮、石墨烯抛秧机后行走轮、石墨烯方向盘、石墨烯太阳能电池、石墨烯导电线、石墨烯锂离子电池，将抛秧机制造得坚固耐用。用在70%的充放电深度下其循环寿命为3500次的石墨烯锂离子电池通过石墨烯导电线向直流电动机快速供电，在直流电动机内电能转换成机械能，机械能使带土秧苗箱内的带土秧苗匀速震落到抛秧板正面上，抛秧板不停地转动时、乘势向前方抛出带土秧苗，带土秧苗做抛物线运动直立落入秧田的浅水表土层上，完成机械抛秧作业。太阳光照射光电转换效率为7%的石墨烯太阳能电池产生电流，电流通过石墨烯导电线、光伏控制器输入石墨烯锂离子电池储存电能。从石墨烯锂离子电池输出的电流通过石墨烯导电线、光敏自控开关向功率为50W的LED照明灯供电，LED照明灯发光照売石墨稀抛秩机如进的路径。实施例ニ 抛秧是水稻的重要种植方式，抛秧机的推广使用提高了抛秧稻区的劳动生产率。用石墨烯制造抛秧板和容易磨损的抛秧板背面转动轴、石墨烯抛秧机底盘、石墨烯抛秧机前行走轮、石墨烯抛秧机后行走轮、石墨烯方向盘、石墨烯太阳能电池、石墨烯导电线、石墨烯锂离子电池，将抛秧机制造得坚固耐用。用在70%的充放电深度下其循环寿命为6000次的石墨烯锂离子电池通过石墨烯导电线向直流电动机快速供电，在直流电动机内电能转换成机械能，机械能使带土秧苗箱内的带土秧苗匀速震落到抛秧板正面上，抛秧板不停地转动时、乘势向前方抛出带土秧苗，带土秧苗做抛物线运动直立落入秧田的浅水表土层上，完成机械抛秧作业。太阳光照射光电转换效率为8%的石墨烯太阳能电池产生电流，电流通过石墨烯导电线、光伏控制器输入石墨烯锂离子电池储存电能。从石墨烯锂离子电池输出的电流通过石墨烯导电线、光敏自控开关向功率为80W的LED照明灯供电，LED照明灯发光照売石墨稀抛秩机如进的路径。
权利要求1.一种石墨烯抛秧机，其特征是，由石墨烯抛秧机(I)、带土秧苗箱(2)、石墨烯抛秧板(3 )、石墨烯抛秧机底盘(4 )、石墨烯抛秧机前行走轮(5 )、石墨烯抛秧机后行走轮(6 )、驾驶员座椅(7)、石墨烯方向盘(8)、石墨烯太阳能电池(9)、石墨烯导电线(10)、光伏控制器(11)、石墨烯锂离子电池(12 )、直流电动机(13 )、LED照明灯(14)和光敏自控开关(15 )共同组成石墨烯抛秧机(I)； 在石墨稀抛秩机(I)的后部安装带土秩苗箱(2)、石墨稀抛秩板(3)和容易磨损的抛秩板背面转动轴，在石墨烯抛秧机底盘(4)上安装驾驶员座椅(7)、石墨烯方向盘(8)、石墨烯导电线(10)、光伏控制器(11)、石墨烯锂离子电池(12)和直流电动机(13)，在石墨烯抛秧机底盘(4)下安装石墨烯抛秧机前行走轮(5)和石墨烯抛秧机后行走轮(6)，在石墨烯抛秧机(I)的前部安装石墨烯导电线(10)、光敏自控开关(15)和LED照明灯(14)，在石墨烯抛秩机(I)顶遙的上方安装石墨稀太阳能电池(9); 石墨烯太阳能电池(9)通过石墨烯导电线(10)与光伏控制器(11)连接，光伏控制器(11)通过石墨烯导电线(10)与石墨烯锂离子电池(12)连接，石墨烯锂离子电池(12)通过石墨烯导电线(10)与直流电动机(13)连接，石墨烯锂离子电池(12)通过石墨烯导电线(10)与光敏自控开关(15)连接，光敏自控开关(15)通过石墨烯导电线(10)与LED照明灯(14)连接。
2.根据权利要求I所述的一种石墨烯抛秧机，其特征是，所述的LED照明灯(14)的功率为 5W - 100W。
专利摘要本实用新型涉及一种石墨烯抛秧机，属于新材料、新能源农业机械应用技术领域。在石墨烯抛秧机的后部安装带土秧苗箱、石墨烯抛秧板和抛秧板背面转动轴，在石墨烯抛秧机底盘上安装驾驶员座椅、石墨烯方向盘、石墨烯导电线、光伏控制器、石墨烯锂离子电池和直流电动机，在石墨烯抛秧机底盘下安装石墨烯抛秧机前行走轮和石墨烯抛秧机后行走轮，在石墨烯抛秧机的前部安装石墨烯导电线、光敏自控开关和LED照明灯，在石墨烯抛秧机顶蓬的上方安装石墨烯太阳能电池。石墨烯太阳能电池通过石墨烯导电线与光伏控制器、石墨烯锂离子电池连接。石墨烯锂离子电池通过石墨烯导电线与直流电动机连接，通过另一石墨烯导电线与光敏自控开关、LED照明灯连接。
文档编号A01C11/02GK202750450SQ20122042438
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月26日 优先权日2012年8月26日
发明者缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司