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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 全自動(dòng)精密大蒜栽植機(jī)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 全自動(dòng)精密大蒜栽植機(jī)是目前唯一一款可以全自動(dòng)的完成大蒜栽植過(guò)程中，蒜秧和須根的切除、蒜瓣的剝離和蒜瓣栽植這一系列的工作，并且栽植后的蒜瓣可完全保證蒜尖朝上、蒜腹行向同側(cè)、單粒下種和無(wú)空穴控制等所有的農(nóng)藝要求的大蒜栽植機(jī)械。
- 詳細(xì)介紹：
- 全自動(dòng)精密大蒜栽植機(jī)，包括機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)和變速箱，還包括設(shè)置在機(jī)架上依次連接的喂料機(jī)構(gòu)、蒜瓣剝離及選種機(jī)構(gòu)、配料機(jī)構(gòu)以及插播、空穴追蹤檢測(cè)和補(bǔ)種機(jī)構(gòu)。全自動(dòng)精密大蒜栽植機(jī)的特點(diǎn)是：原料為未經(jīng)過(guò)任何加工（含蒜秧、蒜頭和毛根）的大蒜，作業(yè)時(shí)通過(guò)蒜秧夾夾持蒜秧，由蒜秧牽引將蒜頭正立輸送到機(jī)體內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)蒜尖向上的定位，將大蒜蒜瓣沿同一方向向剝離，實(shí)現(xiàn)蒜腹行向同側(cè)的定位；同時(shí)其特有的栽植系統(tǒng)可保證蒜瓣單粒下種和無(wú)空穴的農(nóng)藝要求，全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)大蒜栽植過(guò)程中的蒜瓣剝離和栽植等所有工序，實(shí)現(xiàn)高精度栽植作業(yè)，具有簡(jiǎn)單實(shí)用并且價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1、全自動(dòng)精密大蒜栽植機(jī)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的從蒜頭的預(yù)處理、蒜瓣剝離和蒜瓣栽植著手，主要目的在于實(shí)現(xiàn)整個(gè)大蒜栽植過(guò)程的機(jī)械化作業(yè)以代替農(nóng)民繁重的手工勞動(dòng)。 2、其基本思路：以未經(jīng)過(guò)任何加工的的大蒜（含蒜秧、蒜頭和須根）為原料，經(jīng)過(guò)預(yù)處理機(jī)構(gòu)剪除蒜秧和須根，再由蒜瓣定位剝離機(jī)構(gòu)將蒜頭中各蒜瓣逐個(gè)同向剝離，最后由插種機(jī)構(gòu)完成蒜瓣的栽植。 3、其創(chuàng)新點(diǎn)：夾持蒜秧將大蒜推入喂料斗（夾持住蒜秧，蒜頭懸空時(shí)，蒜頭正立，所有蒜尖向上）對(duì)大蒜進(jìn)行蒜瓣蒜尖向上的初步定位。在剝離階段，保持前定位使剝離機(jī)構(gòu)對(duì)蒜瓣進(jìn)行定向剝離，作為大蒜剝離后蒜腹同側(cè)的基本定位，由此兩個(gè)定位解決了以往大蒜栽植機(jī)械研制過(guò)程中蒜瓣定位困難的技術(shù)瓶頸，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了整個(gè)栽植過(guò)程的自動(dòng)化。 主要技術(shù)指標(biāo)：蒜瓣正立率 蒜腹行向同側(cè)度 下種精確度
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前國(guó)內(nèi)外大蒜栽植機(jī)械的研究著重于蒜瓣的栽植過(guò)程，其栽植對(duì)象為農(nóng)民提前剝好的蒜瓣。但是長(zhǎng)期以來(lái)都未能解決蒜瓣定位的技術(shù)瓶頸，不能滿足大蒜栽植后蒜尖向上的農(nóng)藝要求。 2、本研究從實(shí)現(xiàn)整個(gè)大蒜栽植過(guò)程的機(jī)械化作業(yè)著手（包括蒜秧和須根的切除、蒜瓣的剝離和蒜瓣的栽植），不僅精確的實(shí)現(xiàn)了大蒜栽植時(shí)蒜尖向上。蒜腹行向同側(cè)的兩個(gè)農(nóng)藝要求，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了大蒜栽植作業(yè)全過(guò)程的機(jī)械自動(dòng)化，從根本上解放了蒜農(nóng)的勞動(dòng)。另外精確的蒜瓣栽植定位和行道間距有利于提高大蒜產(chǎn)量和改善大蒜品質(zhì)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2009年5月，專(zhuān)利由《中科研創(chuàng)（北京）國(guó)際信息技術(shù)研究院》 鑒定及評(píng)審，評(píng)估其價(jià)值為63萬(wàn)人民幣 2009年5月，作為《中國(guó)發(fā)明與專(zhuān)利》雜志社的重點(diǎn)推廣項(xiàng)目參加了在人民大會(huì)堂舉辦的《北京國(guó)際科技博覽會(huì)》 2009年5月，獲"挑戰(zhàn)杯"校賽特等獎(jiǎng) 2009年6月，在《中國(guó)發(fā)明與專(zhuān)利》中刊登推廣 2009年6月，獲"挑戰(zhàn)杯"省賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 現(xiàn)已完成蒜瓣剝離機(jī)構(gòu)的實(shí)物模擬和栽植機(jī)構(gòu)的三維仿真模擬
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專(zhuān)利權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物演示 動(dòng)畫(huà)仿真演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本設(shè)計(jì)在作業(yè)時(shí)，人工將成捆的大蒜放入喂料斗，機(jī)械會(huì)全自動(dòng)完成大蒜栽植的各個(gè)工序。 該作品主要的技術(shù)特點(diǎn)為： 大蒜蒜瓣剝離過(guò)程采用柔性材料無(wú)級(jí)剝離，不區(qū)分蒜瓣大?。ú灰自灾驳男∷庥诤罄m(xù)工序剔除），下種過(guò)程采用插種，對(duì)土質(zhì)要求低。 該作品使用范圍： 適合于各個(gè)品種的大蒜及各種土質(zhì)的栽植 應(yīng)用前景： 我國(guó)的大蒜產(chǎn)量很高，常年的種植面積為20.0-26.7萬(wàn)公頃，產(chǎn)量為400萬(wàn)噸， 居世界首位，約占世界總產(chǎn)量的1/4。雖然就目前而言國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研制出了許多大蒜栽植機(jī)械，但由于其自身的技術(shù)和結(jié)構(gòu)缺陷任然完成不了大蒜全自動(dòng)機(jī)械化的作業(yè)要求，故大蒜栽植機(jī)械目前有很大的市場(chǎng)空白。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等種植面積較小，主要是專(zhuān)業(yè)化、規(guī)?；灾玻湓灾矙C(jī)械規(guī)模不適合國(guó)內(nèi)應(yīng)用，國(guó)外現(xiàn)有大蒜栽植機(jī)械主要以韓國(guó)、日本為代表，目前常見(jiàn)的栽植機(jī)械以鏈勺式取種器取種，經(jīng)輸種管道和開(kāi)溝器完成栽植、覆土作業(yè)，該機(jī)械基本解決了大蒜單粒精密栽植。但所有大蒜栽植機(jī)械不能完成對(duì)蒜尖向上的定位控制，達(dá)不到栽植的農(nóng)藝要求。 目前我國(guó)在大蒜機(jī)械播種方面已有初步的研究，在2002年，西部某高校機(jī)械與電子工程學(xué)院確立了“大蒜種植機(jī)研制”項(xiàng)目?？俗卫仗K克爾克孜自治州農(nóng)機(jī)推廣站開(kāi)發(fā)了一種便攜式人工大蒜播種器，減輕了蒜農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度。中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院及有關(guān)單位聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)的2zDS一5型自走式大蒜栽植機(jī)，該機(jī)一次作業(yè)可完成5行大蒜栽種，行距175HⅡ11，大蒜直立率高，能滿足大蒜栽種要求。生產(chǎn)率高，日栽種大蒜o．33～o．4公頃，是人工栽種效率的25倍以上口]。該機(jī)主要在大蒜機(jī)栽時(shí)的蒜種自動(dòng)喂料、蒜種落下時(shí)的瓣尖向上控制、栽種入土?xí)r的瓣尖直立控制、落種過(guò)程中的防堵及防損傷等技術(shù)難點(diǎn)方面有了一定突破。這些研究均是在試驗(yàn)田中進(jìn)行小規(guī)模的嘗試，還沒(méi)有在大田生產(chǎn)中得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。目前任然以手工栽植為主，由農(nóng)民將蒜一瓣一瓣的剝開(kāi)，再一瓣一瓣的鑲到土壤中，工作量很大，勞動(dòng)效率十分低下。以播種有苔型大蒜為例，每人每天可栽植左右，我國(guó)大蒜栽植主要以秋播為主，秋播大蒜適宜栽植深度為5cm,適宜溫度為C-C,于十月上旬栽植為宜。在 此期間栽植有利于蒜瓣發(fā)芽，保證5-7葉安全越冬。蒜農(nóng)為了趕農(nóng)時(shí)，以栽植0.067 支付150元的高額代價(jià)栽植。這就降低了蒜農(nóng)栽植大蒜的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)在農(nóng)忙季節(jié)很難雇傭到人，這就使大蒜的栽植面積大范圍縮小。因此大蒜栽植機(jī)械的研究迫在眉睫。
