一種石墨烯插秧機的製作方法
2024-04-09 14:25:05
專利名稱：一種石墨烯插秧機的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種石墨烯插秧機，屬於新材料、新能源農業機械應用技術領域。
背景技術：
2012年7月31日中共中央政治局召開會議研究下半年經濟工作，要求把穩增長放在更加重要的位置，會議要求，各地區各部門「抓好糧食等主要農產品生產，努力實現農業再獲豐收；」 「強化創新驅動作用，促進產業升級，毫不放鬆抓好節能減排」。十二五期間，中國農機化工作的重點是提高水稻生產的機械化水平，力爭到2015年水稻種植機械化水平達到45%。中國種植水稻的面積達到30415千公頃，總產量超過I. 8億噸，佔全國糧食總產量的35%。2011年中國農機企業生產、銷售9萬臺插秧機， 2012年中國插秧機市場需求總量上升，乘坐式插秧機快速增長，農機合作組織和農業大戶對插秧機質量的要求越來越高，特別是2012年外貿形勢複雜，對中國出口的插秧機的質量提出了更高的要求。目前，插秧機使用的動カ全部由汽油發動機或柴油發動機提供，中國的農業機械每年耗用石油3800萬噸，其中一半以上依賴進ロ，全國已有500萬公頃土地的土壌，遭受石油汙染；石油汙染的土壌，對土壤資源可持續利用產生了巨大壓力，還深刻地影響著人民的身體健康。用新能源取代化石能源向農業機械提供動力，已經成為保護廣大農村生態環境的當務之急，也已經成為農業機械節能減排的重要任務。在丘陵地區的水稻秧田裡，由於土壤的風化程度不夠，秧田耕作層的土壌裡夾雜有中、小石塊，普通插秧機的插秧爪是用鋼鐵製成的，在進行插秧作業吋，鋼鐵插秧爪碰上秧田耕作層中堅硬的石塊不是折彎、就是斷裂，在田間換用新的鋼鐵插秧爪既耽誤寶貴的插秧時間，又十分費勁。如果將現有的依賴汽油發動機或柴油發動機提供動カ的插秧機轉型升級為由儲能電池供電的電動插秧機，按照目前的技術水平，農民對現有的儲能電池每一次充電時間要長達數小時會有很大的意見。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供ー種全世界最堅固耐用的石墨烯插秧機。採用石墨烯作為負極材料製造的石墨烯鋰離子電池，能在I分鐘_2分鐘內充足要儲存的電能，從石墨烯鋰離子電池輸出的電流通過導電線輸入直流電動機，在直流電動機內電能轉換成機械能，機械能用於驅動分插秧機構、送秧機構、行走裝置、機架、承載浮體的運動，完成運送和栽插秧苗的作業。從石墨烯鋰離子電池輸出的電流通過導電線向LED照明燈供電，照亮插秧機陰雨天和夜間的插秧作業稻田。插秧機是ー種在田間進行作業的農業機械，其行駛的路程既有滿田泥濘，也有高低不平。在南方丘陵地區的梯田裡，泥濘的秧田土層中往往夾雜有碎石，插秧機的插秧爪碰上碎石會嚴重損壞，影響插秧進度。石墨烯是目前世界上強度最大的材料，比鋼鐵強硬100倍，比鑽石更堅硬。用石墨烯製成的插秧爪不怕石塊的撞擊。中國擁有豐富的石墨礦產資源，石星儲量為8600萬噸，佔世界儲量的70%以上，其中晶質石星儲量3085萬噸，隱晶質石墨儲量1358萬噸。由於目前加工石墨烯的產業還沒有形成規模，石墨烯的價格暫時高貴，但隨著石墨烯產業的發展，石墨烯的價格會逐步降低，先用於製造關鍵機械部件插秧爪，接著用於製造插秧機的大部分機械零部件，石墨烯插秧機將是最堅固耐用的新型插秧機。插秧機的動カ原來由汽油發動機或柴油發動機提供，石墨烯插秧機由石墨烯鋰離子電池提供動力，石墨烯鋰離子電池的功率密度比鋰離子電池高100倍，能量儲存密度比傳統超級電容高300倍，導電速度特別快。用石墨烯作為負極材料的石墨烯鋰離子電池的充電速度快，只要一分多鐘就能充足電能，而普通鋰電池要充電數小時。儲能電池充電快將是廣大農民最歡迎的，因為秧苗不能放在田裡曬，秧苗失去一部分水分，栽插後活棵的速度就緩慢。石墨烯鋰離子電池充電特別快，決定了電動農業機械在農村將會受到廣大農民的歡迎。石墨烯是ー種既薄又硬的新材料，目前用鋼鐵製造的插秧機比較笨重，在水田裡 進行作業不夠輕便靈活，輕質的石墨烯插秧機在水田裡進退、轉彎會十分自如。石墨烯還有ー項奇特的功能，就是細菌的細胞無法在石墨烯上生存，而人類細胞無損。駕駛員換班時，不用擔心石墨烯方向盤上會帶有病菌，石墨烯插秧機的衛生狀況比普通插秧機有了很大的改善。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的
由石墨烯插秧機底盤2、石墨烯插秧機前行走輪3、石墨烯插秧機後行走輪4、石墨烯插秧機方向盤5、插秧機座椅6、秧箱7、石墨烯插秧爪8、石墨烯太陽能電池9、石墨烯導電線
10、光伏控制器11、石墨烯鋰離子電池12、光敏自控開關13、直流電動機14、LED照明燈15共同組成石墨烯插秧機I ;
在石墨烯插秧機I的前部安裝秧箱7，在秧箱7的底部前方的移動軸上安裝石墨烯插秧爪8,在石墨稀摘秩機底盤2下的轉動軸的兩端安裝石墨稀摘秩機如行走輪3、石墨稀摘秩機後行走輪4，在石墨烯插秧機底盤2上安裝石墨烯導電線10、光伏控制器11、石墨烯鋰離子電池12、光敏自控開關13、直流電動機14、LED照明燈15，在石墨烯插秧機I的頂篷上安裝石星稀太陽能電池9 ；
石墨烯太陽能電池9通過石墨烯導電線10與光伏控制器11連接，光伏控制器11通過石墨烯導電線10與石墨烯鋰離子電池12連接，石墨烯鋰離子電池12通過石墨烯導電線10與直流電動機14連接，石墨烯鋰離子電池12通過石墨烯導電線10與光敏自控開關13連接，光敏自控開關13通過石墨烯導電線10與LED照明燈15連接。石墨烯太陽能電池9的光電轉換效率為8% —12%。用石墨烯作為負極材料的石墨烯鋰離子電池12的充電時間為I分鐘ー2分鐘。LED照明燈15的功率為5W — 100W。本發明的有益效果是①提聞了石墨稀摘秩機底盤、石墨稀摘秩機如行走輪、石墨烯插秧機後行走輪、石墨烯插秧機方向盤，特別是容易損壞的石墨烯插秧爪的機械強度。②大大縮短了石墨烯鋰離子電池的充電的時間。③石墨烯太陽能電池安裝在農機的頂部不怕震動，比較堅固耐用。④石墨烯導電線輸送電流的速度更快。⑤改善了石墨烯方向盤上的衛生條件。⑥由於石墨烯是輕質高強度材料，石墨烯插秧機的機身輕，使用時消耗能源少，有利於節能。
圖I為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式在石墨烯插秧機的前部安裝秧箱，在秧箱的底部前方的轉動軸上安裝石墨烯插秧爪，在石墨烯插秧機底盤下的轉動軸的兩端安裝石墨烯插秧機前行走輪、石墨烯插秧機後行走輪，在石墨烯插秧機底盤上安裝石墨烯導電線、光伏控制器、石墨烯鋰離子電池、光敏自控開關、直流電動機、LED照明燈，在石墨烯插秧機的頂蓬上安裝石墨烯太陽能電池。石墨烯太陽能電池通過石墨烯導電線與光伏控制器連接，光伏控制器通過石墨烯導電線與石墨烯鋰離子電池連接。石墨烯鋰離子電池通過石墨烯導電線與直流電動機連接，同時與光敏自控開關、LED照明燈連接。
下面本發明將結合附圖中的實施例作進ー步描述
由石墨烯插秧機底盤2、石墨烯插秧機前行走輪3、石墨烯插秧機後行走輪4、石墨烯插秧機方向盤5、插秧機座椅6、秧箱7、石墨烯插秧爪8、石墨烯太陽能電池9、石墨烯導電線
10、光伏控制器11、石墨烯鋰離子電池12、光敏自控開關13、直流電動機14、LED照明燈15共同組成石墨烯插秧機I ;
在石墨烯插秧機I的前部安裝秧箱7，在秧箱7的底部前方的移動軸上安裝石墨烯插秧爪8,在石墨稀摘秩機底盤2下的轉動軸的兩端安裝石墨稀摘秩機如行走輪3、石墨稀摘秩機後行走輪4，在石墨烯插秧機底盤2上安裝石墨烯導電線10、光伏控制器11、石墨烯鋰離子電池12、光敏自控開關13、直流電動機14、LED照明燈15，在石墨烯插秧機I的頂篷上安裝石星稀太陽能電池9 ；
石墨烯太陽能電池9通過石墨烯導電線10與光伏控制器11連接，光伏控制器11通過石墨烯導電線10與石墨烯鋰離子電池12連接，石墨烯鋰離子電池12通過石墨烯導電線10與直流電動機14連接，石墨烯鋰離子電池12通過石墨烯導電線10與光敏自控開關13連接，光敏自控開關13通過石墨烯導電線10與LED照明燈15連接。石墨烯太陽能電池9的光電轉換效率為8% —12%。用石墨烯作為負極材料的石墨烯鋰離子電池12的充電時間為I分鐘ー2分鐘。LED照明燈15的功率為5W — 100W。太陽光照射安裝在石墨烯插秧機I的頂蓬上的石墨烯太陽能電池9產生電流，電流通過石墨烯導電線10輸入光伏控制器11進行調整、接著通過石墨烯導電線10輸入石墨烯鋰離子電池12儲存電能；從石墨烯鋰離子電池12輸出的電流通過石墨烯導電線10、光敏自控開關13向安裝在石墨烯插秧機I的後部的LED照明燈15供電，照亮石墨烯插秧機I前進或後退的水田或道路上的狀況。從供電網、太陽能電站或風力發電站設置的農田供電樁取電，向石墨烯鋰離子電池12快速供電、充電，從石墨烯鋰離子電池12輸出的電流通過石墨烯導電線10向直流電動機14供電，在直流電動機14內電能轉換成機械能，機械能驅動秩箱7如方的移動軸左右移動、並帶動石墨稀摘秩爪8旋轉，石墨稀摘秩爪8從秩箱7中均勻抓取秧苗、按照栽插規格將秧苗栽插到水田中；機械能驅動安裝在石墨烯插秧機底盤2下的轉動軸帶動插秧機前行走輪3和插秧機後行走輪4 一起向前或向後轉動。駕駛員坐在插秧機座椅6上手握石墨烯插秧機方向盤5操縱石墨烯插秧機I在水田中進行插秧作業。現舉出實施例如下
實施例一
石墨烯是世界上已知的最為堅固的新材料，用石墨烯製造插秧機的分插秧機構、送秧機構、機架、行走裝置、承載浮體，使插秧機在進行田間作業時堅固耐用，插秧爪能擊碎秧田泥土中的碎石，確保農時順利完成水稻栽插任務。用石墨烯作為鋰離子電池的負極材料，將電動插秧機中的鋰離子電池的充電時間，從數小時縮短為一分鐘至二分鐘，為不違農時，及時插秧爭得時間。太陽光照射插秧機頂蓬上的耐用的石墨烯太陽能電池產生電流，電流通過石墨烯導電線和光敏自控開關向功率為60W的LED照明燈供電。在石墨烯方向盤上，沾附在方向盤上的細菌的細胞無法生長，而人類細胞不會受損，駕駛員換班時手握方向盤不 會感染到細菌，插秧機上的衛生狀況明顯得到改善。實施例ニ
石墨烯是世界上已知的最為堅固的新材料，用石墨烯製造插秧機的分插秧機構、送秧機構、機架、行走裝置、承載浮體，使插秧機在進行田間作業時堅固耐用，插秧爪能擊碎秧田泥土中的碎石，確保農時順利完成水稻栽插任務。用石墨烯作為鋰離子電池的負極材料，將電動插秧機中的鋰離子電池的充電時間，從數小時縮短為一分鐘至二分鐘，為不違農時，及時插秧爭得時間。太陽光照射插秧機頂蓬上的耐用的石墨烯太陽能電池產生電流，電流通過石墨烯導電線和光敏自控開關向功率為80W的LED照明燈供電。在石墨烯方向盤上，沾附在方向盤上的細菌的細胞無法生長，而人類細胞不會受損，駕駛員換班時手握方向盤不會感染到細菌，插秧機上的衛生狀況明顯得到改善。
權利要求
1.ー種石墨烯插秧機，其特徵是，由石墨烯插秧機底盤(2)、石墨烯插秧機前行走輪(3)、石墨烯插秧機後行走輪(4)、石墨烯插秧機方向盤(5)、插秧機座椅(6)、秧箱(7)、石墨烯插秧爪(8)、石墨烯太陽能電池(9)、石墨烯導電線(10)、光伏控制器(11)、石墨烯鋰離子電池(12)、光敏自控開關(13)、直流電動機(14)、LED照明燈(15)共同組成石墨烯插秧機(O;在石墨烯插秧機(I)的前部安裝秧箱(7)，在秧箱(7)的底部前方的移動軸上安裝石墨稀摘秩爪(8),在石墨稀摘秩機底盤(2)下的轉動軸的兩端安裝石墨稀摘秩機如行走輪(3)、石墨烯插秧機後行走輪(4)，在石墨烯插秧機底盤(2)上安裝石墨烯導電線(10)、光伏控制器(11)、石墨烯鋰離子電池(12)、光敏自控開關(13)、直流電動機(14)、LED照明燈(15),在石星稀摘秩機(I)的頂遙上安裝石星稀太陽能電池(9)；石墨烯太陽能電池(9)通過石墨烯導電線(10)與光伏控制器(11)連接，光伏控制器(11)通過石墨烯導電線(10)與石墨烯鋰離子電池(12)連接，石墨烯鋰離子電池(12)通過石墨烯導電線(10)與直流電動機(14)連接，石墨烯鋰離子電池(12)通過石墨烯導電線(10)與光敏自控開關(13)連接，光敏自控開關(13)通過石墨烯導電線(10)與LED照明燈(15)連接。
2.根據權利要求I所述的ー種石墨烯插秧機，其特徵是，所述的石墨烯太陽能電池(9)的光電轉換效率為8% —12%。
3.根據權利要求I所述的ー種石墨烯插秧機，其特徵是，所述的用石墨烯作為負極材料的石墨烯鋰尚子電池(12)的充電時間為I分鐘一2分鐘。
4.根據權利要求I所述的ー種石墨烯插秧機，其特徵是，所述的LED照明燈(15)的功率為 5W — 100W。
全文摘要
本發明涉及一種石墨烯插秧機，屬於新材料、新能源農業機械應用技術領域。在石墨烯插秧機的前部安裝秧箱，在秧箱的底部前方的轉動軸上安裝石墨烯插秧爪，在石墨烯插秧機底盤下的轉動軸的兩端安裝石墨烯插秧機前行走輪、石墨烯插秧機後行走輪，在石墨烯插秧機底盤上安裝石墨烯導電線、光伏控制器、石墨烯鋰離子電池、光敏自控開關、直流電動機、LED照明燈，在石墨烯插秧機的頂篷上安裝石墨烯太陽能電池。石墨烯太陽能電池通過石墨烯導電線與光伏控制器連接，光伏控制器通過石墨烯導電線與石墨烯鋰離子電池連接。石墨烯鋰離子電池通過石墨烯導電線與直流電動機連接，同時與光敏自控開關、LED照明燈連接。
文檔編號A01C11/02GK102860164SQ201210304960
公開日2013年1月9日 申請日期2012年8月26日 優先權日2012年8月26日
發明者繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司