基本信息
- 項目名稱：
- 經(jīng)濟實用型高效大蒜自動播種機
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 項目簡介： 本項目涉及一種農(nóng)用播種機，可廣泛應用于中、東、西部平原和丘陵地區(qū)的大蒜規(guī)?；?、機械化播種，可以單獨動力使用，也可以與農(nóng)戶普遍使用的中小型農(nóng)用拖拉機配套使用。通過對大蒜的成功掉頭，實現(xiàn)一次性寬范圍的連續(xù)點種，可以實現(xiàn)大蒜種植的規(guī)?；?、機械化。 本項目的成功開發(fā)和推廣應用對于提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化水平，農(nóng)民增收等均具有重要意義。
- 詳細介紹：
- 解決的技術問題： 本項目是用集成創(chuàng)新的方法，采用機械、電子和光電一體化技術而設計的新型農(nóng)業(yè)機械，解決目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的以下難點問題： （1）快速調(diào)整大蒜蒜頭朝上的播種方向，解決大蒜在種植過程中蒜頭朝上，蒜根朝下的機械結構實現(xiàn)技術，保證大蒜一次調(diào)頭成功率不小于90%。當大蒜裝入料斗，通過取料鏈輪帶動的毛刷進入承接料盒，承接料盒出口進入輸料管，再由輸料管進入排序柵欄和導向盒，通過導向盒使大蒜根部朝下，頭部朝上，實現(xiàn)了大蒜種植過程中的有效調(diào)頭，大大提高了大蒜發(fā)芽成活率。 （2）采用寄存管、點種管和點種嘴彈簧拉管式結構，將進入寄存管與點種管的頭部朝上的大蒜按照點種頻率間歇寄存，保證加料點種頻率不小于3次/秒，然后通過撥輪的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)7～9個點種嘴的往復同時點種，可以提高播種效率，實現(xiàn)大蒜播種的機械化、精確化、高效化。 （3）單動力源輸出供給整機以及相關傳動部件的有效運行，通過采用撥刷、撥輪，行走抓地輪以及鏈輪傳動，實現(xiàn)了整機的高效傳動和能量的有效利用。 （4）通過采用單獨動力或與農(nóng)戶普遍使用的中小型農(nóng)用拖拉機配套使用的方式，成本低廉，結構簡單，便于規(guī)?；鳂I(yè)。 技術特點： （1）應用創(chuàng)新： 通過機械作業(yè)代替人工勞動，降低了勞動強度，提高了種植效率，為農(nóng)民創(chuàng)收增益提供了保障。 通過改變盛蒜料合底部空擋尺寸和波刷徑向分度角的大小，控制波刷軸每個行程范圍內(nèi)取蒜的數(shù)目。 通過調(diào)整抓地輪撥桿徑向分度角的大小，控制點種頻率和大蒜在行方向上的種植疏密程度。 通過增加或減少點種嘴的數(shù)目，調(diào)整每行大蒜種植株距大小。 通過調(diào)整點種套管的位置，實現(xiàn)對大蒜點種深度的控制。 通過播后震壓技術的改進，改善土壤結構，保墑增效。 （2）技術創(chuàng)新： 大蒜調(diào)頭方式創(chuàng)新：快速調(diào)整大蒜蒜頭朝上的播種方向，當大蒜裝入料斗，通過取料鏈輪帶動的毛刷進入承接料盒，承接料合出口進入彈簧管，再由輸料管進入排序柵欄和導向料盒，使大蒜根部朝下，頭部朝上，實現(xiàn)一次調(diào)頭成功率在90%以上。 點種作業(yè)方式創(chuàng)新：精確點種、作業(yè)高效，采用寄存管、點種管和點種嘴彈簧拉管式結構，將進入寄存管與點種管的頭部朝上的大蒜按照點種頻率間歇寄存，然后通過撥輪的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)7～9個點種嘴的往復式同時點種，可以提高播種效率，實現(xiàn)大蒜播種的機械化，實現(xiàn)點種頻率不小于3次/s，點種深度合格率大于85%。 動力實現(xiàn)過程創(chuàng)新：采用單獨動力或與農(nóng)戶普遍使用的中小型農(nóng)用拖拉機配套使用的方式，成本低廉，結構簡單，便于規(guī)?；鳂I(yè)。 （3）結構創(chuàng)新： 傳動結構創(chuàng)新：傳動部分由變速箱、驅(qū)動鏈輪、過橋大連輪、過橋中鏈輪、過橋小鏈輪、取料鏈輪等組成，可以實現(xiàn)電機軸、撥刷軸、撥輪軸和車輪軸之間的鏈輪傳動，只需要一個動力輸入就可以實現(xiàn)四個州的同時運轉(zhuǎn)，節(jié)省了能源，提高了能量利用效率。 大蒜調(diào)頭機構創(chuàng)新：調(diào)頭機構由取料軸組件、盛料盒、彈簧管、輸料管和調(diào)序柵欄組成，料斗下部設有設有出料口，出料口大小保證大蒜只能沿長度方向掉落，掉落的大蒜沿彈簧管、U形管與安裝在穿過U形軸中部軸環(huán)端部的調(diào)序柵欄發(fā)生碰撞，在中立沖擊作用下調(diào)序柵欄開啟，將大蒜調(diào)整為頭部朝上。 點種機構創(chuàng)新：點種機構由導向料盒、寄存管、點種管和點種嘴等組成，寄存管處在排序柵欄的斜下方，其中部設有軸環(huán)，下部插入點種管內(nèi)，點種管下端安裝有點種嘴，其上安裝的檔桿被返程彈簧提攜，點種管下部裝有開關軸，在自然狀態(tài)下，回轉(zhuǎn)彈簧松弛，點種開關處于豎直位置。點種嘴分成兩瓣，分別穿過點種管兩側的通孔，可以繞螺栓靈活轉(zhuǎn)動，通過撥輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使返程彈簧往復運動，實現(xiàn)大蒜的精確連續(xù)點種過程。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1、發(fā)明的基本思路 現(xiàn)有的大蒜種植機械動力來源主要是人畜力和柴油機，主要的技術難點大蒜的自動調(diào)頭問題并沒有得到切實的解決，大都是人工或人工輔助完成，勞動強度仍然很大，無法真正實現(xiàn)大蒜的規(guī)模化作業(yè)。本項目產(chǎn)品重點解決了大蒜的快速調(diào)頭和精確連續(xù)點種過程，可以與農(nóng)用拖拉機配套使用，減少了農(nóng)民的二次投入，同時大幅度提高了規(guī)?；鳂I(yè)的效率。本項目產(chǎn)品可以節(jié)約種植成本120元/畝，是每畝增產(chǎn)5%以上，同時可以減少勞動成本的投入，一臺機器只需一個人就可以完成整個種植過程。 2、創(chuàng)新點： ⒈ 快速調(diào)整大蒜蒜頭朝上的播種方向，使大蒜根部朝下，頭部朝上。 ⒉ 精確點種、作業(yè)高效，可以提高播種效率，實現(xiàn)大蒜播種的機械化。 ⒊ 采用單獨動力或與農(nóng)戶普遍使用的中小型農(nóng)用拖拉機配套使用，成本低廉，結構簡單，便于規(guī)?；鳂I(yè)。 3、技術關鍵： ⒈ 整機的有效合理配置，保證作業(yè)過程穩(wěn)定、可靠、高效。 ⒉ 蒜頭方向快速調(diào)整，使之蒜頭朝上，保證種植的成活率。 ⒊ 間歇連續(xù)精確點種，保證種植行株距和點鐘頻率。 ⒋ 種植的疏密程度和播種均勻系數(shù)。 4、技術指標： ⒈ 各行種植一致系數(shù)%：≤3.8 ⒉ 總排播種穩(wěn)定性變異系數(shù)%：≤1.2 ⒊ 一次調(diào)頭成功率%：≥92% ⒊ 點種深度合格率%：≥90% ⒋ 整機行進直線偏移量：≤50mm ⒌ 虛供料次數(shù)：≤50次/h ⒍ 震動導致表層大蒜跳動高度：≤10mm ⒎ 節(jié)約種植成本120元/畝
科學性、先進性
- 技術先進性： 現(xiàn)有的大蒜種植機械動力來源主要是人畜力和柴油機，主要的技術難點大蒜的自動調(diào)頭問題并沒有得到切實的解決，大都是人工或人工輔助完成，勞動強度仍然很大，無法真正實現(xiàn)大蒜的規(guī)?；鳂I(yè)，本項目產(chǎn)品重點解決了兩個技術難點問題：大蒜的快速調(diào)頭和精確連續(xù)點種過程，可以與農(nóng)用拖拉機配套使用，減少了農(nóng)民的二次投入，同時大幅度提高了規(guī)模化作業(yè)的效率。本項目產(chǎn)品可以節(jié)約種植成本120元/畝，是每畝增產(chǎn)5%以上，同時可以減少勞動成本的投入，一臺機器只需一個人就可以完成整個種植過程。 技術成熟性： 本項目目前已完成技術方案的論證、產(chǎn)品樣機的制造于調(diào)試以及用戶測試工作，涉及到的主要技術問題已經(jīng)得到解決，經(jīng)國家科技部認定的國家一級查新咨詢單位甘肅省科學技術情報研究查新結論表明（見附件）：關于蒜芽朝上，一次可完播種6行大蒜的播種機的研制，國內(nèi)已有文獻報道。而本查新項目的結構特征在于：快速調(diào)整大蒜蒜頭朝上的播種方向，裝有7～9個點種嘴，通過點種嘴播種。國內(nèi)未見相同文獻報道。
獲獎情況及鑒定結果
- 1、2010年，經(jīng)肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗進行質(zhì)量檢驗：產(chǎn)品按各項性能指標均達到設計要求，符合國家相關標準。 2、2010年8月23日至2010年10月23，產(chǎn)品已成功地在蘭州宏發(fā)農(nóng)機公司進行了兩月的試用：經(jīng)過我公司產(chǎn)品檢驗室參照國標GBT 6973-2005 《單粒(精密)播種機試驗方法》和 JB/T 10293－2001《單粒（精密）播種機技術條件》檢測合格，符合我公司對此產(chǎn)品的技術要求。 3、經(jīng)國家科技部認定的國家一級查新咨詢單位甘肅省科學技術情報研究查新結論表明： 國內(nèi)未見相同文獻報道。
作品所處階段
- 已制造完成項目產(chǎn)品樣機，并申報專利，正處于中試階段。
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 一次性專利所有權買斷或技術入股進行合作
作品可展示的形式
- 圖片、三維模型、視頻、項目產(chǎn)品樣機實物
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 1、技術特點： 本項目重點解決了兩個技術難點問題：大蒜的快速調(diào)頭和精確連續(xù)點種過程，可以與農(nóng)用拖拉機配套使用，減少了農(nóng)民的二次投入，同時大幅度提高了規(guī)?；鳂I(yè)的效率。 2、適用范圍： 項目產(chǎn)品可廣泛應用于中、東、西部平原和丘陵地區(qū)的大蒜規(guī)模化、機械化播種，可以單獨動力使用，也可以與農(nóng)戶普遍使用的中小型農(nóng)用拖拉機配套使用，目標市場為規(guī)?；笏夥N植的農(nóng)民。 3、經(jīng)濟分析： 我國大蒜種植還是已手工栽種為主，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，每個成年勞動力每天僅能播種133.3m2，每播種1畝的大蒜需要付費150元，成本很高，而且在農(nóng)忙季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)無雇工可用的現(xiàn)象。 近年來，大蒜價格持續(xù)走高，激發(fā)了農(nóng)民種植的積極性，大蒜種植面積不斷增加，完全的手工勞動顯然無法滿足規(guī)?；姆N植需求，同時也提高了種植成本，也將進一步導致大蒜價格繼續(xù)上揚。據(jù)相關部門統(tǒng)計，我國農(nóng)業(yè)機械銷售量每年至少以25%的速度遞增，這也為項目產(chǎn)品的市場銷售提供了機遇。
同類課題研究水平概述
- 我國大蒜種植機械化長期以來發(fā)展滯后，種植機械的研究與開發(fā)未得到充分重視，大蒜種植勞動強度大，占用農(nóng)忙時的大量勞力，廣大蒜農(nóng)迫切需要大蒜生產(chǎn)機械化。目前針對大蒜自動播種的技術，尚無成熟產(chǎn)品面市，大多都停留在理論和試驗研究階段，主要是由于大蒜在種植過程中有兩個技術問題很難解決，一是大蒜的自動調(diào)頭，使蒜頭朝上，二是點種過程的連續(xù)精確化。 我國大蒜種植還是已手工栽種為主，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，每個成年勞動力每天僅能播種133.3m2，每播種1畝的大蒜需要付費150元，成本很高，而且在農(nóng)忙季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)無雇工可用的現(xiàn)象。因此，是此實現(xiàn)大蒜播種的機械化作業(yè)已經(jīng)迫在眉睫，目前國內(nèi)已有研究所和企業(yè)著手開發(fā)大蒜播種機械，而且取得了一些成就，根據(jù)查閱的相關文獻來看，國內(nèi)已有8種以上的理論機型，但在設計上大都存在一些問題，并未在市場實現(xiàn)推廣。 除了人工播種外，目前已有的大蒜播種機械主要有兩類：一類是人畜提供動力，代表產(chǎn)品為印度旁遮普大學的人力單行播種機工作效率3人每天可播種2～3畝；新疆克孜勒蘇克爾克孜自治州農(nóng)機推廣展研制的2DBQ--2型手攜式大蒜播種器，輔助人工完成大蒜播種，總體來講兩者效率太低，無法實現(xiàn)規(guī)?；鳂I(yè)。另一類是機械動力的播種機，代表產(chǎn)品有荷蘭Dutch vally公司的12行大蒜播種機，采用半懸掛系統(tǒng)，抓地輪提供動力，工作效率較高，但價格昂貴，可以實現(xiàn)單粒播種，但仍然無法保證蒜頭朝上的直立播種方式；中國農(nóng)業(yè)科學研究院及相關單位聯(lián)合研制的2ZDS—5型自走式大蒜播種機，實現(xiàn)了種植過程的自動喂料和防堵的問題，兩者都難以實現(xiàn)大蒜的快速調(diào)頭和精確連續(xù)點種過程。 其他國內(nèi)相關文獻和技術檢索表明，國內(nèi)對大蒜的播種技術已有相關報道，而能夠同時實現(xiàn)大蒜的自動調(diào)頭和連續(xù)精確點種的的大蒜自動播種機國內(nèi)尚無文獻報道，且并無相關產(chǎn)品面市。專利“ZL200820140757.0”提出了一種以農(nóng)用拖拉機為動力的大蒜種植機，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)大蒜的有效種植，但其結構相對復雜，成本也較高，在實際生產(chǎn)生活中難以真正得到應用推廣。 項目產(chǎn)品經(jīng)過大力推廣，除在大蒜自動播種作業(yè)方式、耕作凡是等方面實現(xiàn)重大突破外，還可填補國內(nèi)農(nóng)機行業(yè)的空白。同時對節(jié)約農(nóng)業(yè)種植成本，促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效，較少農(nóng)業(yè)環(huán)境污染等方面具有重要作用。
