專(zhuān)利名稱(chēng)：行星輪曲柄搖桿分插機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型發(fā)明涉及一種水稻(包括早稻、晚稻)的栽植機(jī)具，具體地說(shuō)是一種在機(jī)插水稻秧苗時(shí)能完成取秧、推秧、插秧的行星輪曲柄搖桿分插機(jī)構(gòu)。
目前，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上出售的機(jī)動(dòng)插秧機(jī)，其栽植機(jī)構(gòu)的形式主要有兩種一種是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，另一種是日本高速插秧機(jī)上使用的偏心或橢圓齒輪行星系機(jī)構(gòu)。國(guó)內(nèi)曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)，工作頻率在200～220次/分鐘時(shí)能進(jìn)行正常工作，隨著插秧頻率的增加，使插秧機(jī)機(jī)架振動(dòng)加劇，從而限制了工作效率的提高。日本由于在該機(jī)構(gòu)上加了配重，并采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料和新工藝，且零部件設(shè)計(jì)更緊湊、精巧，使得日本插秧機(jī)工作性能可靠，插秧質(zhì)量較高，并且插秧頻率不斷提高，近幾年已經(jīng)超過(guò)260次/分鐘。但進(jìn)一步提高插次時(shí)機(jī)架振動(dòng)加劇，從而限制了插秧工作效率的提高。同時(shí)栽植機(jī)構(gòu)秧針線(xiàn)速度過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生分秧不均、傷秧率和漏秧率增加以及栽植臂易損等缺陷。
從80年代起，日本開(kāi)始致力于新型分插機(jī)構(gòu)的研究，用以代替曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)。日本所開(kāi)發(fā)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)(偏心齒輪和橢圓齒輪行星式分插機(jī)構(gòu))就是其中的代表。這兩種機(jī)構(gòu)，由于栽植臂以分插機(jī)構(gòu)齒輪盒驅(qū)動(dòng)軸為中心，對(duì)稱(chēng)安裝，機(jī)構(gòu)動(dòng)平衡好，工作平穩(wěn)，振動(dòng)??；工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)一周可插秧兩次，在提高工作效率情況下使秧針線(xiàn)速度減小1/2，因而實(shí)現(xiàn)傷秧率低，分秧精度提高，插秧質(zhì)量好，農(nóng)業(yè)技術(shù)要求得到保證。這兩種旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，日本在中國(guó)都申報(bào)了專(zhuān)利。目前國(guó)產(chǎn)插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)效率低且僅適合水稻秧苗的小苗作業(yè)(南方早稻插秧)，在栽植雙季稻的我國(guó)南方地區(qū)只能插一季，因此其使用范圍大大降低。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型高速插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)，能適應(yīng)我國(guó)南方多季稻地區(qū)插大苗(晚稻)、小苗(早稻)的要求。
本實(shí)用新型的目的是采取如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的由行星齒輪系和搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸定位在行星齒輪上的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)組成分插機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部分，栽植臂軸相對(duì)行星齒輪軸的絕對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(相對(duì)齒輪箱)作為曲柄傳動(dòng)，連桿與栽植臂通過(guò)栽植臂軸固結(jié)，行星齒輪作為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的固定桿，行星齒輪在齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)地面無(wú)角位移。齒輪箱上栽植臂軸心相對(duì)行星齒輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，形成了曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，栽植臂軸可看作曲柄和連桿的鉸鏈點(diǎn)，連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)看作栽植臂上秧針的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，齒輪箱上行星齒輪軸的圓周運(yùn)動(dòng)是秧針的牽連運(yùn)動(dòng)。其合成運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足秧針工作軌跡、取秧角、插秧角。該機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)一周插秧兩次。
采用以上方案設(shè)計(jì)出的行星輪曲柄搖桿分插機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)相比，其對(duì)稱(chēng)布置和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)決定了其慣性力較小，可以達(dá)到高速插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)要求。由于其每旋轉(zhuǎn)一周插兩次，其單位時(shí)間插次增加一倍后，秧爪速度變化不大。與日本高速插秧機(jī)偏心齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)比較，無(wú)齒隙變化引起的振動(dòng)，其正齒輪加工比偏心齒輪簡(jiǎn)單。與日本高速插秧機(jī)橢圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)比較，加工工藝簡(jiǎn)單，一次性投入較少。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
圖4是圖3的左視圖。
圖6是栽植臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
圖5是圖6的右視圖。
圖中1鏈輪 2鍵 3中心齒輪 4推秧凸輪 5栽植臂 6調(diào)整端蓋 7傳動(dòng)銷(xiāo) 8栽植臂軸 9惰輪 10氈圈油封 11鏈輪軸 12搖桿13銷(xiāo)軸 14齒輪箱 15行星齒輪 16齒輪箱 17密封軸承 18鏈輪箱19秧針 20鏈輪 21鏈輪軸 22鏈條 23推秧?xiàng)U 24撥叉軸 25撥叉26彈簧 27栽植臂箱體 28緩沖墊在圖3中，鏈輪軸11通過(guò)鍵與齒輪箱14固接。中心齒輪3和兩組對(duì)稱(chēng)設(shè)置的惰輪9和行星齒輪15組成行星齒輪系，行星齒輪15與中心齒輪3齒數(shù)相等，中心齒輪3空套在鏈輪軸11上，并通過(guò)鍵2固定在鏈輪箱18上。搖桿12通過(guò)銷(xiāo)軸13鉸接在行星齒輪15上，栽植臂軸8的一端拐出一部分與搖桿12鉸接，栽植臂5通過(guò)傳動(dòng)銷(xiāo)7與栽植臂軸8固接，栽植臂軸8軸心與行星齒輪15中心不在一條直線(xiàn)上，而是向中心齒輪3偏移一段距離。
在
圖1、圖2、圖3中，分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力由鏈輪箱18中從動(dòng)鏈輪1通過(guò)鍵聯(lián)結(jié)，驅(qū)動(dòng)鏈輪軸11帶動(dòng)齒輪箱14轉(zhuǎn)動(dòng)。在齒輪箱14轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中，中心齒輪3(固定在鏈輪箱18上)不動(dòng)，則行星齒輪15相對(duì)地面作平動(dòng)，無(wú)角位移，栽植臂軸8軸心則相對(duì)于行星齒輪15中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，此運(yùn)動(dòng)可假設(shè)為曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，栽植臂軸8軸心到行星齒輪15中心的距離可視為曲柄的長(zhǎng)度，栽植臂軸8在齒輪箱體14內(nèi)拐出的部分(可視為連桿)與搖桿12(鉸接在行星齒輪15上)鉸接，因此可視為固定于行星齒輪15上的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。在行星齒輪15平動(dòng)的同時(shí)，栽植臂軸8在搖桿12和“連桿”(既栽植臂軸8在齒輪箱體14內(nèi)拐出的部分)限制下，有相對(duì)于地面的擺動(dòng)。這樣，栽植臂5(固定在栽植臂軸8上)的運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)與擺動(dòng)的合成，從而形成秧針19(固定在栽植臂5上)的工作軌跡、取秧角和插秧角能滿(mǎn)足插秧的基本要求。
利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化參數(shù)后得到滿(mǎn)足要求的最佳工作軌跡、取秧角和插秧角。不同的優(yōu)化參數(shù)可以得到適用于北方地區(qū)小苗插秧的分插機(jī)構(gòu)和適用于南方多熟制兼插小苗和大苗的分插機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種行星輪曲柄搖桿分插機(jī)構(gòu)，它包括行星齒輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸配置在行星齒輪上的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和栽植臂組成，其特征是a.所述行星齒輪系由中心齒輪、兩對(duì)對(duì)稱(chēng)裝置惰輪和行星齒輪組成行星齒輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；b.所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)由齒輪箱上栽植臂軸相對(duì)行星齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)替代，行星齒輪作為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的固定桿，搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接在行星齒輪上；c.栽植臂與連桿由栽植臂軸相連結(jié)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的行星輪曲柄搖桿分插機(jī)構(gòu)，其特征是中心齒輪與鏈輪箱固接，行星齒輪與中心齒輪齒數(shù)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星輪曲柄搖桿分插機(jī)構(gòu)，其特征是栽植臂軸與連桿為一體。
專(zhuān)利摘要一種行星輪曲柄搖桿分插機(jī)構(gòu),由行星齒輪系和搖桿的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接在行星輪上的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)組成分插機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部分。齒輪箱與鏈輪軸固接并由鏈輪軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),安裝在齒輪箱中的行星輪系和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的合成運(yùn)動(dòng)形成栽植臂軸的不等速轉(zhuǎn)動(dòng),栽植臂與栽植臂軸固接。優(yōu)化參數(shù)后,使栽植臂上秧針的運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足插秧工作軌跡要求,并可用于南方雙季稻及北方單季稻插秧作業(yè)。
文檔編號(hào)A01C11/02GK2384407SQ992071
公開(kāi)日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月9日
發(fā)明者趙勻, 武傳宇, 蔣煥煜 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)