大蒜定向种植扶正入土装置

2020-06-22河北农业大学赵一州张寅马攀

河北农机 2020年5期

河北农业大学赵一州张寅马攀

1 研制背景及意义

大蒜具有丰富的营养成分，独特的口感，具有杀菌、抑菌等医疗保健功能，因此大蒜越来越受到世界各国人民的喜爱，市场需求也在不断增加，种植面积呈逐年上升趋势[1]。然而，我国的大蒜生产主要依靠人工劳动，不利于农业现代化和新农业的发展。为此，我国研制了适应大蒜生产需要的机械设备和工具，实现了大蒜产业化生产，满足了大蒜种植者的需求，提高了大蒜机械化生产水平，形成大蒜种植、地膜覆盖、收获等关键技术产业链[2]。

根据农艺学要求，蒜瓣背面靠紧沟壁，蒜瓣必须直立种植，且芽部朝上根部朝下。该播种方法有利于大蒜的生长发育，达到提高大蒜品质和增产的目的。

而目前的全自动大蒜栽种技术采用特定机件扶正蒜瓣、振动抖槽定向器等装置，基本上解决了大蒜朝向问题[3]。但是由于大蒜在入土阶段，靠其自身重力从出口落到开好的沟槽中，由于土壤等因素，会使蒜瓣在跌落土中后再次歪倒。

本装置是为解决已经定向的蒜瓣在投穴过程中，直立度由于受土壤类型、土壤含水率、土穴形状、导种管下口与土穴的距离等因素的影响，而在跌落土中后再次歪倒的问题而设计。

2 主要结构

本设计包括推送装置，夹持装置以及感应装置。

推送装置主要用来推动机械管夹，使其可以上下移动，方便将夹住的蒜瓣放入已打好的洞中，推送装置主要是以发电机带动齿轮转动，使得其可以上下移动。

夹持装置主要用来夹通过定向器传送下来的蒜瓣，管夹采用耐磨、耐腐蚀金属，内置有优质海绵，以防止对蒜瓣造成伤害，管夹内壁装有感应装置，当感应到蒜瓣时，管夹会自动夹紧，然后由推送装置推动管夹，将蒜瓣放入洞中。

感应装置分为两个，第一个就是上面所述装在管夹内壁，用来感应蒜瓣；第二个则是装在管夹底端，在管夹伸入洞中的过程中，这个感应装置会感应其深度，到达底部通过感应装置使管夹松开，推动装置带动管夹上移，回到最初位置。

装置结构如下图：

图1 自动扶正夹管结构示意图

3 工作原理

（1）本装置是安装在现有装置（图2）的下种管种子出口处的一个可以上下伸缩的管夹（管夹结构见图1），当已处于正向的蒜瓣经过出口时，会被本装置夹住（内置有优质海绵，不会对蒜瓣造成损伤），随后管夹向下移动，直至将蒜瓣送至与土壤接触时，管夹松开，上升至原位，等待接送下一个蒜瓣。（即一个在排种口与地面间的接送装置，利用该装置将蒜瓣放在土穴里，而不是蒜瓣自己跌落到土穴里，这样就减少了蒜瓣在最后入土阶段方向的不确定性）。

（2）下面部件侧面为齿状，当检测到大蒜已经落到土壤中便会及时回收，在齿的缝隙中先漏进一部分土壤埋在大蒜底部，随着机构回缩，土壤依次从下到上覆土，确保大蒜直立在土壤中。

（3）该装置会根据具体情况而上下移动。

（4）与现有装置结合：本装置安装在图2 的4 处。以拖拉机作为动力，通过把手和牵引杆把动力传到播种盘上；播种盘转动，播种盘上的压穴锥压出圆锥形的种穴，同时凸轮转动，带动挡板向右移动，排种管和下种管连通, 蒜种由播种箱落下，经过排种管，落到下种管中，被管夹装置夹住，之后管夹会被拖拉机的运动而带动进行上下移动，当夹子下落到与穴底土壤接触的时候松开将蒜瓣放在穴内，随后管夹上升。播种盘继续带动凸轮转动，挡板在凸轮推程过程中向左移动，阻断播种管和下种管的连接；同时覆土板对落下的蒜种进行覆土，此为一次播种过程;管夹继续在动力带动下上下移动进行下一次播种，实现播种的连续作业，如此往复。