[发明专利]一种电驱式零速投种装置、控制系统及控制方法

说明书

一种电驱式零速投种装置、控制系统及控制方法，该装置包括投种壳、接种口、投种轮、投种轴、驱动机构和投种口，所述投种壳包括上壳和下壳，通过两侧的螺栓孔位进行固定连接，所述接种口设置在所述投种壳的顶部，与排种器底部出种口连接，所述投种轮包括支撑轮和橡胶拨齿，所述支撑轮中心孔处设有键槽与投种轴进行键连接，所述驱动机构包括投种电机与减速机，所述投种轴两端通过带座轴承进行固定，所述投种口设置在所述投种壳的底部。控制系统及控制方法利用北斗测速模块实时采集播种机前进速度，使投种轮转速根据播种机前进速度实现自适应调节，使种子在投种时获得与播种机前进方向相反、大小相等的水平分速度，从而实现零速投种。

技术领域

本发明涉及农业精密播种技术领域，特别是一种电驱式零速投种装置、控制系统及控制方法。

背景技术

精密播种技术是指利用精密播种机将精确数量的合格种子按照农艺要求播种到符合作物生长要求的土壤中的预定位置，包括充种、携种、清种、投种等环节，其中投种环节作为播种过程中使种子保持均匀有序状态入土的末端环节，对种子最终田间分布的均匀性具有重要作用。

目前应用最广泛的投种装置是重力式欠约束导种管，该装置结构简单，安装方便，种子离开排种盘后在重力的作用下沿着导种管下落从而到达种沟。在此过程中种子与导种管内壁会随机发生碰撞现象，种子着床时由于相对速度过大会产生弹跳滑移现象，从而破坏均匀有序的种子流，导致株距变异系数增大。当播种速度较低时可以通过降低投种高度的方法提高播种株距均匀性，随着播种作业速度不断提高，降低投种高度对提高播种株距均匀性的效果不再显著。零速投种是在一种在高速播种作业条件下实现平稳投种的技术，即种子着床时相对地面的瞬时速度接近于零。零速投种主要有“重力投种”和“二次投种”两种方式，“重力投种”是指排种口排出的种子在重力作用下下落，途经导种管，获得与播种机作业速度大小相等、方向相反的水平分速度。“二次投种”是将排种口排出的种子再通过机械作用向播种机前进的相反方向加速，使种子在投种时获得与播种机前进方向相反、大小相等的水平分速度。

现有技术中，申请公布号为CN107580837A的中国发明专利公开了一种V型凹槽拨轮式导种装置，采用二次投种方式对排种器排种口排出的种子进行均匀分种，引导种子进入V型凹槽最速降线导种管，可以减小或抵消种子落入种沟瞬间的相对速度。然而，尽管柔性拨种轮的速度是可调的，从而其分种的速度是可调的，种子进入导种管的速度是可控的，但种子在导种管中还需运动一段距离才能落入种沟，其离开导种管瞬间的速度无法定量地控制。申请公布号为CN104541696A的中国发明专利，其技术方案可以防止低位投种时，杂草等进入气室。然而投种装置的动力是从排种装置传递而来，投种装置和排种装置的工作转速是关联的，无法独立设置。申请公布号为CN2855033Y的中国实用新型专利，公开了一种零速投种盘，其采用地轮驱动，理论上可以实现零速投种。但地轮滑移时，零速投种盘的投种性能会受到影响。尤其在高速作业时，播种精度仍然无法保证。

发明内容

为克服现有零速投种装置存在受地轮滑移因素影响、投种速度无法实现依据播种机前进速度自调节等问题，本发明提出一种电驱式零速投种装置、控制系统及控制方法。

本发明实施例第一方面提出一种电驱式零速投种装置，包括投种壳、接种口、投种轮、投种轴、驱动机构、投种口，所述投种壳包括上壳和下壳，通过两侧的螺栓孔位进行固定连接，所述接种口设置在所述投种壳的顶部，与排种器底部出种口连接，所述投种轮包括支撑轮和橡胶拨齿，所述支撑轮中心孔处设有键槽与投种轴进行键连接，所述投种轴两端通过带座轴承进行固定，所述投种口设置在所述投种壳的底部。

下面对其进一步技术方案进行说明：

具体进一步，所述投种轮包括橡胶拨齿和支撑轮，所述橡胶拨齿安装在所述支撑轮上，所述支撑轮安装在所述投种轴上，所述橡胶拨齿的槽和所述投种壳的内壁之间形成种子隔腔，所述种子隔腔的三维尺寸等于或大于种子的最大尺寸，所述种子与所述种子隔腔保持相对静止，且所述种子随着所述投种轮转动而运动。