一种红薯秧交替种植机的制作方法

1.本实用新型涉及农用机械设备技术领域，具体的，涉及一种红薯秧交替种植机。


背景技术：

2.红薯含有大量的膳食纤维，富含食物纤维、胡萝卜素、维生素，钾、铁、硒、钙等稀有的微量元素，具有减肥瘦身、辅助调节血糖、保护视力、美容，延缓衰老等好处，深受人们喜爱。
3.传统的红薯生产方式多采用直插的方法进行移栽种植，多选用套种及平地种植。一般的红薯秧苗长度在20～30cm，垂直插入土壤中的深度约8～10cm，其余部分露在土壤外，采用直插法种植薯苗入土节位较少，结薯数量少，产量提升困难。一般根茎类作物在膨大时需要排除等体积的土壤，根茎间对空间、水分和营养等资源均存在竞争，而在套种或平地种植的情况下，土壤内的资源分布不均，造成下面结的红薯大、上面结的红薯小，导致薯块大小不均，商品价值相对较差。
4.由于红薯喜光，在光照充足的情况下，输导组织发达，产量较高，且红薯还具有吸肥能力强的特点，虽耐瘠薄，但要高产必须施足肥料。目前红薯移栽多为垄作斜栽种植，为同时满足光照及肥料供给，薯苗种植株距大、密度低，在有限的土地上，产量提升不上去。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种红薯秧交替种植机，解决了相关技术中红薯种植密度低，前期光能、养分和土地利用不足，红薯产量不高的问题。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种红薯秧交替种植机，包括，机架、旋耕机构、起垄机构和插秧机构，所述旋耕机构、起垄机构和插秧机构均设置在所述机架上，所述插秧机构包括
8.上料组件，设置在所述机架上，所述上料组件用于存放秧苗，
9.滑槽，设置在所述机架上，
10.位置控制机构，往复滑动设置在所述滑槽内，所述位置控制机构在插苗过程中滑动速度与所述机架的行进速度相等，
11.插秧杆，摆动设置在所述位置控制机构上，随所述位置控制机构往复移动，所述插秧杆的下端用于夹取所述秧苗后将所述秧苗插入地垄内。秧苗插入地垄可以横向平栽、横向斜栽、斜向平栽或者斜向斜栽，横向为与垄的方向垂直的方向，斜向为与垄的方向有一定角度。
12.作为进一步的技术方案，所述位置控制机构包括
13.轨道，设置在所述机架上，所述轨道的方向平行于所述机架的行进方向，
14.正反转电机，滑动设置在所述轨道上，
15.输出轴，所述正反转电机驱动所述输出轴转动，
16.齿轮，所述输出轴穿过所述滑槽和所述齿轮的中心，带动所述齿轮转动，
17.齿条，设置在所述机架上，沿着所述滑槽的方向设置，所述齿轮与所述齿条啮合，带动所述输出轴在所述滑槽内滚动，所述输出轴沿着滑槽方向的滚动速度在插入和拔出过程中与所述机架的行进速度相等，
18.滑套，套设在所述输出轴上，所述滑套与所述输出轴间隙配合，所述滑套随所述输出轴移动，插秧杆铰接在所述滑套上，
19.摆动控制组件，设置在所述机架上，带动所述插秧杆在所述滑套上摆动。
20.作为进一步的技术方案，所述摆动控制组件包括
21.连接杆，一端铰接在所述插秧杆上，
22.竖直移动杆，其上具有长圆孔，所述连接杆另一端铰接在所述长圆孔内，所述连接杆和所述竖直移动杆随所述插秧杆移动，
23.拱型槽，沿着水平面设置在所述机架上，所述竖直移动杆滑动设置在所述拱型槽内，所述竖直移动杆在所述拱型槽内移动带动所述插秧杆摆动。
24.作为进一步的技术方案，所述摆动控制组件还包括
25.滚轮，设置在所述竖直移动杆的一端，所述滚轮滚动设置在所述拱型槽内。
26.作为进一步的技术方案，还包括
27.位置传感器，有两个，设置在所述机架上，位于在所述滑槽的两端，用于感应所述正反转电机的位置，分别控制所述正反转电机正转或者反转。
28.作为进一步的技术方案，还包括
29.从动插秧组件，设置在所述机架上，所述插秧机构和所述从动插秧组件分别位于地垄的两侧。
30.作为进一步的技术方案，所述从动插秧组件与所述插秧机构的构成相同。
31.作为进一步的技术方案，还包括
32.同步组件，连接所述从动插秧组件与所述插秧机构，使其同步移动，
33.所述从动插秧组件包括
34.输入轴，所述同步组件连接所述输入轴和所述输出轴，所述输入轴随着所述输出轴在水平方向同步移动，插秧杆铰接在所述输入轴上，摆动控制组件设置在所述机架上，带动所述插秧杆在所述输入轴上摆动，
35.导向槽，设置在所述机架上，方向与所述滑槽方向平行，
36.滑块，滑动设置在所述导向槽内，所述滑块设置在所述输入轴上，随所述输入轴移动。
37.作为进一步的技术方案，所述同步组件包括
38.第一同步套筒，套设在所述输出轴上，与所述输出轴间隙配合，
39.第二同步套筒，套设在所述输入轴上，与所述输入轴固定，
40.连杆，连接所述第一同步套筒与所述第二同步套筒，所述输出轴在所述滑槽内滚动，通过所述第一同步套筒、连杆和第二同步套筒，带动所述输入轴同步移动。
41.作为进一步的技术方案，所述上料组件位于所述滑槽沿着行进方向的前端下方，包括循环带，沿着竖直方向转动设置在所述机架上，
42.夹料口，所述循环带上具有若干个夹料口，所述夹料口用于夹持所述秧苗根部，所述夹料口随着所述循环带转动到开口朝下时，所述夹料口与所述插秧杆位置对应。
43.本实用新型的工作原理及有益效果为：
44.本实用新型中，为了解决红薯种植密度低，土地、光照和肥料未充分利用，红薯产量不高的问题，现在的红薯种植方式有在横向插秧种植的，在单侧依次插秧，红薯沿着秧苗横向排列生长，能够缓解水分营养在土壤内的分布不均的问题，结的红薯会更加均匀，但是为了保证每株红薯的营养和光照，两颗秧苗的间距较大，种植密度不高。
45.为了进一步提高种植密度的问题，本技术创新的采用了两侧交替插秧的形式，并且是根部朝下朝前倾斜，每跟秧苗朝前的倾斜方向相同，且每侧的秧苗朝下的倾斜方向相同，垄两侧的秧苗朝下的倾斜方向相反，薯块由下向上依次增大，形成合理的空间分布，能够充分利用梯形的地垄空间，竞争现象大大缓解，亩产能够得到显著提高。
46.此种方式种植的好处还在于，土壤外红薯秧苗分布更均匀，有利于叶片充分吸收光能，进行光合作用；根系立体均匀分布，有利于薯块合理利用土体空间；单垄单行种植的土壤面积实现双行种植的效果；单垄双行种植的土壤面积实现单垄四行的种植模式，可有效提高种植密度；充分利用地下不同深度的根结结薯特性，提高作物产量。是一种更加合理的种植方式，在有限的土壤内保障每株红薯的营养和光照，还能提高作物产量。
47.但是此种种植方式还没有相应的设备能够实现机械化种植，为了适配此种种植方式，设计了一种红薯秧交替种植机，旋耕机构、起垄机构和插秧机构均设置在机架上，还可以包括覆膜机构，也可以没有覆膜工序，根据实际生产选择，起垄后，再进行插秧。此种设备引申的设计，还可以在起垄覆膜时，在插苗处先覆土再插秧，插苗孔位于覆土带，插秧完成后，插秧杆拔出时，土壤自动堵塞插苗孔，减少烧苗或者人工覆土。当然也可以后期覆土。
48.本技术主要是插秧后覆土，插秧原理为，通过位置控制机构保证在一个插秧杆的插秧摆动周期内插秧杆与地垄在机架前进方向上的相对位置不动。
49.插秧具体过程为，循环带转动，循环带上侧的夹料口可以人工的补充秧苗，夹料口秧苗随着循环带转动，带着秧苗转动到下方后，夹料口朝下，夹料口夹住秧苗后倾斜设置，夹料口朝下时，秧苗倾斜方向朝向斜下方地垄，插秧杆摆动从夹料板上夹取秧苗，插秧杆底端夹取秧苗位置为气动的，由于与现有技术的插秧杆下端相同的结构，在图中未明确画出；插秧杆夹取秧苗后，进行摆动，一个插秧运动分为，插秧摆动周期和空程周期，一个插秧运动后，插秧杆回归初始位置。
50.插秧摆动周期具体为，插秧杆夹取秧苗后，位置控制机构带着插秧杆沿着机架行进方向的反方向移动，插入和拔出过程中移动速度与机架进行速度相等，这样插秧杆一个摆动周期内，沿着机架的行进方向的位置是不发生变化的，防止了插秧过程总沿着地垄刮出一个长槽，刮坏地膜，影响土地保墒，插秧杆向下摆动完成插秧，插秧杆下端松开，插秧杆向上摆动到高处，完成插秧摆动周期。
51.空程周期具体为，完成插秧的插秧杆向上摆动到高处后，开始返程运动，拔出后到夹取薯苗前的过程移动速度是机架行进速度的2倍或2倍以上，由于在此时的位置没有上料组件，插秧杆上不会夹取秧苗，也就不会进行插秧，无秧苗的插秧杆在位置控制机构的带动下，沿着机架的行进方向移动，沿着直线的回程槽完成空程周期。在机架的不断行进的过程中，不断重复插秧摆动周期和空程周期。
52.进一步的，一般插秧杆底端夹取秧苗的夹取部朝机架行进方向的前方倾斜，通过设置夹取部的方向来控制秧苗朝前的角度，通过插秧杆的摆动和倾斜的夹料口控制秧苗朝
下方倾斜的角度，通过位置控制机构实现插秧过程插秧杆与地垄的相对位置不变，最终实现了配合两侧交替插秧的形式的一种红薯秧交替种植机。
附图说明
53.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
54.图1为本实用新型结构示意图；
55.图2为本实用新型中插秧机构结构示意图；
56.图3为本实用新型中插秧杆夹取秧苗时结构示意图；
57.图4为本实用新型中插秧杆插秧结构示意图；
58.图5为本实用新型插秧机构俯视图；
59.图6为本实用新型秧苗插秧角度示意图；
60.图7为本实用新型秧苗插秧角度俯视图；
61.图8为本实用新型插秧周期时导向板常态示意图；
62.图9为本实用新型插秧周期时导向板被顶开状态示意图；
63.图10为本实用新型空程周期时导向板常态示意图；
64.图11为本实用新型空程周期时导向板被顶开状态示意图；
65.图中：1、机架，2、旋耕机构，3、起垄机构，4、覆膜机构，5、插秧机构，6、上料组件，7、秧苗，8、滑槽，9、位置控制机构，10、插秧杆，11、地垄，12、轨道，13、正反转电机，14、输出轴，15、齿轮，16、齿条，17、滑套，18、摆动控制组件，19、连接杆，20、竖直移动杆，21、长圆孔，22、拱型槽，23、滚轮，24、位置传感器，25、从动插秧组件，26、同步组件，27、输入轴，28、导向槽，29、滑块，30、第一同步套筒，31、第二同步套筒，32、连杆，33、夹料口，34、导向板，35、回程槽。
具体实施方式
66.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都涉及本实用新型保护的范围。
67.如图1～图11所示，本实施例提出了
68.一种红薯秧交替种植机，包括，机架1、旋耕机构2、起垄机构3、覆膜机构4和插秧机构5，旋耕机构2、起垄机构3、覆膜机构4和插秧机构5均设置在机架1上，插秧机构5包括
69.上料组件6，倾斜设置在机架1上，上料组件6用于存放秧苗7，
70.滑槽8，设置在机架1上，
71.位置控制机构9，往复滑动设置在滑槽8内，位置控制机构9的滑动速度与机架1的行进速度相等，
72.插秧杆10，摆动设置在位置控制机构9上，随位置控制机构9往复移动，插秧杆10的下端用于夹取秧苗7后将秧苗7斜向插入地垄11内。秧苗7插入地垄11可以横向平栽、横向斜栽、斜向平栽或者斜向斜栽，横向为与地垄的方向垂直的方向，斜向为与地垄的方向有一定角度。
73.本实施例中，为了解决红薯种植密度低，土地未充分利用，红薯产量不高的问题，现在的红薯种植方式存在横向插秧种植的，在单侧依次插秧，红薯沿着秧苗7横向排列生长，能够缓解水分营养在土壤内的分布不均的问题，结的红薯会更加均匀，但是为了保证每株红薯的营养和光照，两颗秧苗7的间距较大，种植密度不高。
74.为了进一步提高种植密度的问题，本技术创新地采用了两侧交替插秧的形式，并且是根部朝下朝前倾斜，每根秧苗7朝前的倾斜方向相同，且每侧的秧苗7朝下的倾斜方向相同，垄两侧的秧苗7朝下的倾斜方向相反，薯块由下向上依次增大，形成合理的空间，能够充分利用梯形的地垄11空间，竞争现象大大缓解，亩产能够得到显著提高。
75.此种方式种植的好处还在于，土壤外红薯秧苗7分布更均匀，有利于叶片充分吸收光能，进行光合作用；根系立体均匀分布，有利于薯块合理利用土体空间；单垄单行种植的土壤面积实现双行种植的效果；单垄双行种植的土壤面积实现单垄四行的种植模式，可有效提高种植密度；充分利用地下不同深度的根结结薯特性，提高作物产量。是一种更加合理的种植方式，在有限的土壤内保障每株红薯的营养和光照，还能提高作物产量。
76.但是此种种植方式还没有相应的设备能够实现机械化种植，为了适配此种种植方式，设计了一种红薯秧交替种植机，旋耕机构2、起垄机构3和插秧机构5均设置在机架1上，还可以包括覆膜机构4，也可以没有覆膜工序，根据实际生产选择，起垄后，再进行插秧。此种设备引申的设计，还可以在起垄覆膜时，在插苗处先覆土再插秧，插苗孔位于覆土带，插秧完成后，插秧杆10拔出时，土壤自动堵塞插苗孔，较少烧苗或者人工覆土。当然也可以后期覆土。
77.本技术主要是起垄后交替插秧，插秧原理为，通过位置控制机构9保证在一个插秧杆10的插秧摆动周期内插秧杆10与地垄11在机架1前进方向上的相对位置不动。
78.插秧具体过程为，循环带间歇的转动，上侧的夹料口33可以人工的补充秧苗7，夹料口33秧苗7随着循环带转动，带着秧苗7转动到下方后，夹料口33朝下，夹料口33夹住秧苗7后倾斜设置，夹料口33朝下时，秧苗7倾斜方向朝向斜下方地垄11，插秧杆10摆动从夹料板上夹取秧苗7，插秧杆10底端夹取秧苗7位置为气动的，由于与现有技术的插秧杆10下端相同的结构，在图中未明确画出；插秧杆10夹取秧苗7后，进行摆动，一个插秧运动分为，插秧摆动周期和空程周期，一个插秧运动后，插秧杆10回归初始位置。
79.插秧摆动周期具体为，插秧杆10夹取秧苗7后，位置控制机构9带着插秧杆10沿着机架1行进方向的反方向移动，移动速度与机架1进行速度相等，这样插秧杆10一个摆动周期内，沿着机架1的行进方向的位置是不发生变化的，防止了插秧过程总沿着地垄11刮出一个长槽，刮坏地膜，影响土地保墒，有时还影响后期覆土，如果是在膜上覆土带移栽，就不影响后期覆土，插秧杆10向下摆动完成插秧，插秧杆10下端松开，插秧杆10向上摆动到高处，完成插秧摆动周期。
80.空程周期具体为，完成插秧的插秧杆10向上摆动到高处后，开始返程运动，由于在此时的位置没有上料组件6，插秧杆10上不会夹取秧苗7，也就不会进行插秧，无秧苗7的插秧杆10在位置控制机构9的带动下，沿着机架1的行进方向移动。沿着直线的回程槽35完成空程周期。在机架1的不断行进的过程中，不断重复插秧摆动周期和空程周期。
81.进一步的，一般插秧杆10底端夹取秧苗7的夹取部朝机架1行进方向的前方倾斜，通过设置夹取部的方向来控制秧苗7朝前的角度，通过插秧杆10的摆动和倾斜的夹料口33
控制秧苗7朝下方倾斜的角度，通过位置控制机构9实现插秧过程插秧杆10与地垄11的相对位置不变，最终实现了配合两侧交替插秧的形式的一种红薯秧交替种植机。
82.进一步，位置控制机构9包括
83.轨道12，设置在机架1上，轨道12的方向平行于机架1的行进方向，
84.正反转电机13，滑动设置在轨道12上，
85.输出轴14，正反转电机13驱动输出轴14转动，
86.齿轮15，输出轴14穿过滑槽8和齿轮15的中心，带动齿轮15转动，
87.齿条16，设置在机架1上，沿着滑槽8的方向设置，齿轮15与齿条16啮合，带动输出轴14在滑槽8内滚动，输出轴14向后滚动时，沿着滑槽8方向的滚动速度与机架1的行进速度相等，向前时，滚动速度是所述机架(1)的行进速度的2倍或2倍以上。
88.滑套17，套设在输出轴14上，滑套17与输出轴14间隙配合，滑套17随输出轴14移动，插秧杆10铰接在滑套17上，
89.摆动控制组件18，设置在机架1上，带动插秧杆10在滑套17上摆动。
90.本实施例中，提供了一种实现程度高的位置控制机构9，具体的控制过程为，通过正反转电机13带动输出轴14正反转，输出轴14带动齿轮15在齿条16上正反方向滚动，为了适配输出轴14的滚动，正反转电机13在轨道12上正反方向滑动，插秧杆10通过滑套17设置在输出轴14上，输出轴14的转动不会带动插秧杆10，输出轴14的水平方向移动会带动插秧杆10相对机架1移动，插秧过程中，插秧杆10相对地垄11在行进方向上不动，插秧杆10铰接在滑套17上，插秧杆10的角度通过摆动组件控制。其中正反转电机13的转速可通过机架1的进行速度进行调节、
91.进一步，摆动控制组件18包括
92.连接杆19，一端铰接在插秧杆10上，
93.竖直移动杆20，其上具有长圆孔21，连接杆19另一端铰接在长圆孔21内，连接杆19和竖直移动杆20随插秧杆10移动，
94.拱型槽22，沿着水平面设置在机架1上，竖直移动杆20滑动设置在拱型槽22内，竖直移动杆20在拱型槽22内移动带动插秧杆10摆动。
95.本实施例中，为了插秧杆10的摆动与输出轴14的滚动相互适配，输出轴14滚动时，带动插秧杆10移动，插秧杆10通过连接杆19将运动传递给竖直移动杆20，竖直移动杆20插入拱形槽内，由于拱形槽深度的限制，竖直移动杆20仅能竖直方向设置，竖直移动杆20在拱形槽的拱形高点时，通过连接杆19拉动插秧杆10，插秧杆10绕着在滑套17上的铰接点摆动，插秧杆10摆动到最低位置，实现插秧的动作和输出轴14的滚动能够实现相互对应，避免了分别驱动二者不同步的问题。
96.进一步，摆动控制组件18还包括
97.回程槽35，回程槽35与拱形槽22连通，
98.导向板34，通过复位弹簧连接在回程槽35和拱形槽22的连接处，有常态状态和被顶开状态，具体位置的如图8～11所示。
99.本实施例中，为了防止竖直移动杆20插秧完成回到初始位置时，避免插秧杆10刮到地垄11，设计了回程的路线，能够避免竖直移动杆20在空程周期内摆动，
100.进一步，摆动控制组件18还包括
101.滚轮23，设置在竖直移动杆20的一端，滚轮23滚动设置在拱型槽22内。
102.本实施例中，为了减少摩擦，竖直移动杆20通过滚轮23滚动在拱形槽内，
103.进一步，还包括
104.位置传感器24，有两个，设置在机架1上，位于在滑槽8的两端，用于感应正反转电机13的位置，分别控制正反转电机13正转或者反转。
105.进一步，还包括
106.从动插秧组件25，与插秧机构5前后错位设置或者同轴设置，设置在机架1上。
107.本实施例中，为了进一步实现两侧插秧，可以设置从动插秧组件25，与插秧机构5交错设置，插秧的布局能够充分利用空间。
108.进一步，从动插秧组件25与插秧机构5的构成相同。
109.本实施例中，从动插秧组件25可以自己具有正反转电机13，与插秧机构5完全一样的结构，自我驱动，但是此种结构的弊端就是两侧插秧的运动可能出现不同步的情况，难以控制。
110.进一步，还包括
111.同步组件26，连接从动插秧组件25与插秧机构5，使其同步移动，
112.从动插秧组件25包括
113.输入轴27，同步组件26连接输入轴27和输出轴14，输入轴27随着输出轴14在水平方向同步移动，插秧杆10铰接在输入轴27上，摆动控制组件18设置在机架1上，带动插秧杆10在输入轴27上摆动，
114.导向槽28，设置在机架1上，方向与滑槽8方向平行，
115.滑块29，滑动设置在导向槽28内，滑块29设置在输入轴27上，随输入轴27移动。
116.本实施例中，为了进一步使两侧插秧同步，在从动插秧组件25和插秧机构5之间设置同步组件26，将插秧机构5的动力通过同步组件26传递给从动插秧组件25，从动插秧组件25中，输入轴27与输出轴14连接，输入轴27不转动，仅由输出轴14带着发生移动，输入轴27通过导向槽28和滑块29滑动设置在机架1上，插秧杆10铰接在输入轴27上，由输入轴27带着移动，进而也通过摆动控制组件18带动插秧杆10摆动。
117.进一步，同步组件26包括
118.第一同步套筒30，套设在输出轴14上，与输出轴14间隙配合，
119.第二同步套筒31，套设在输入轴27上，与输入轴27固定，
120.连杆32，连接第一同步套筒30与第二同步套筒31，输出轴14在滑槽8内滚动，通过第一同步套筒30、连杆32和第二同步套筒31，带动输入轴27同步移动。
121.本实施例中，提供了一种同步组件26的可实施结构，具体通过两个同步套和连杆32，第一同步套不随着输出轴14转动，仅仅套在输出轴14上，输出轴14通过第一同步套，连杆32和第二同步套推动或者拉动输入轴27移动。
122.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。