一種連杆式欠驅動植苗挖坑機的製作方法

2023-09-17 22:08:40

本發明涉及一種植樹造林設備，特別是涉及一種利用連杆機構在土壤表面挖坑種植苗杯的機械設備。

背景技術：

我國國土幅員遼闊，森林覆蓋率低，區域差異大，多省森林資源匱乏，在改善環境方面有很大造林需求。植苗造林是一種重要的造林方法，目前的植苗造林方式主要是手工栽植，在造林地上挖穴栽苗，少部分大型林場採用機械栽植方式。手工植苗生產效率低，成本高，現有植苗設備自動化程度低，植苗效率低。發展植苗機可有效提高植苗造林生產率，對於提高森林綠化率，發展林業機械有迫切的需求。

中國專利第CN201520033761.7號提供了一種挖坑植苗一體機，是一種將挖坑、植苗、填土、壓實四個工序整合到一體的機械設備。該機械設備主要由運載裝置、可迴轉式升降機構、挖坑植苗裝置、推土壓實裝置組成；挖坑植苗裝置由機械手部件、螺旋挖坑鏟部件組成；推土壓實裝置由推土壓實裝置連杆、驅動推土壓實裝置連杆液壓馬達、驅動絲槓液壓馬達、絲槓透蓋、深溝球軸承6208、推力軸承81108、絲槓、推土壓實板、推土合攏板、絲槓悶蓋組成。中國專利第CN201420142575.2涉及一種交錯植苗機構，包括安裝盤和主軸，所述的安裝盤通過軸套安裝在主軸上，在所述安裝盤與軸套之間安裝有該交錯植苗機構，所述的交錯植苗機構包括：環形固定板和與環形固定板相配合的環形套板，所述的安裝盤安裝在環形套板和環形固定板之間，並通過螺栓連接在一起。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種用於植苗機，可插入土壤表層並為待種植苗杯挖坑的機械設備。

為解決上述技術問題，本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機予以實現的技術方案是，包括：支架，欠驅動連杆機構，彈簧制動機構。欠驅動連杆機構安裝於支架內部右下方，彈簧制動機構安裝於欠驅動連杆機構左上方。基於彈簧制動機構的摩擦制動能力，欠驅動連杆機構的多個動作可按照設計順序實現，完成對植苗土壤表面的自動挖坑，便於苗杯的快速、批量化種植。

欠驅動連杆機構包括：通過螺栓連接到支架內部右下側的導向筒；滑動安裝於導向筒內部的植苗筒；固定安裝於植苗筒頂部的集苗盆；固定安裝於植苗筒底部的固定挖爪；通過螺栓連接到支架內部右下側的液壓缸；滑動安裝於液壓缸內部的活塞杆；固定安裝於活塞杆頂部的橫杆；通過銷軸鉸接安裝於橫杆左側的連杆；通過銷軸及銷軸同時鉸接安裝於連杆底部和植苗筒底部的活動挖爪。

彈簧制動機構包括：固定安裝於導向筒左側上方的摩擦筒；安裝於摩擦筒內部右側位置的摩擦柱；安裝於摩擦筒內部中間位置的彈簧；通過螺紋安裝於摩擦筒內部左側位置的壓緊螺釘。

本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機具有以下有益效果：

（1）欠驅動連杆機構為欠驅動結構，利用一個驅動，可順序實現挖坑機插入土壤、挖開土壤兩個關鍵動作，提高了設備的工作效率；

（2）可作為自動植苗的關鍵配套部件，為自動植苗機高效、快速的提供種植苗杯所需的苗杯坑，便於實現植苗造林的自動化作業。

附圖說明

圖1是本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機的整體結構示意圖；

圖2是本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機彈簧制動機構示意圖；

圖3是本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機欠驅動連杆結構示意圖；

圖4是本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機挖坑作業流程圖。

附圖標記：

1-支架 2-導向筒 3-壓緊螺釘

4-彈簧 5-摩擦柱 6-摩擦筒

7-集苗盆 8-植苗筒 9-銷軸

10-橫杆 11-活塞杆 12-液壓缸

13-連杆 14-銷軸 15-銷軸

16-固定挖爪 17-活動挖爪

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的一種連杆式欠驅動植苗挖坑機做出詳細說明。

如圖1所示，本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機，包括支架，欠驅動連杆機構，彈簧制動機構。

如圖3所示，所述欠驅動連杆機構包括：通過螺栓連接到支架內部右下側的導向筒；滑動安裝於導向筒內部的植苗筒；固定安裝於植苗筒頂部的集苗盆；固定安裝於植苗筒底部的固定挖爪；通過螺栓連接到支架內部右下側的液壓缸；滑動安裝於液壓缸內部的活塞杆；固定安裝於活塞杆頂部的橫杆；通過銷軸鉸接安裝於橫杆左側的連杆；通過銷軸及銷軸同時鉸接安裝於連杆底部和植苗筒底部的活動挖爪。

如圖2所示，彈簧制動機構包括：固定安裝於導向筒左側上方的摩擦筒；安裝於摩擦筒內部右側位置的摩擦柱；安裝於摩擦筒內部中間位置的彈簧；通過螺紋安裝於摩擦筒內部左側位置的壓緊螺釘。

下面將說明本發明一種連杆式欠驅動植苗挖坑機動作實施過程。

1．彈簧制動機構摩擦制動植苗筒的上下移動

圖4中（a）所示為植苗挖坑機處於任意初始位置，壓緊螺釘3向右旋緊通過彈簧4將摩擦柱5壓在植苗筒8的左側柱面，並進一步將植苗筒8的右側柱面與導向筒2內部右側孔面壓緊。植苗筒8與導向筒2之間的壓緊力將產生摩擦制動力，阻礙植苗筒8與導向筒2之間的相對移動。由於導向筒2固定，因此彈簧制動機構將始終摩擦阻礙植苗筒8的上下移動。

2．欠驅動連杆機構向下錐坑動作

圖4中（a）所示為植苗挖坑機處於任意初始位置，假設固定挖爪17與活動挖爪16為開啟狀態。當活塞杆11由此位置向下移動時，由於植苗筒8與導向筒2之間的摩擦制動力作用，植苗筒8保持靜止。活塞杆11將通過連杆13及銷軸14推動活動挖爪16相對於銷軸15（以及植苗筒8）順時針轉動，直至活動挖爪16轉動至與固定挖爪17閉合時，活動挖爪16的順時針轉動被阻止，活動挖爪16與固定挖爪17構成錐形整體結構（如果固定挖爪17與活動挖爪16在初始任意位置時為閉合狀態，即直接為錐形整體機構）。活塞杆11繼續向下移動，將推動連杆13、銷軸14、活動挖爪16、銷軸15、固定挖爪17及植苗筒8克服植苗筒8與導向筒2之間的摩擦制動力，使連杆13、銷軸14、活動挖爪16、銷軸15、固定挖爪17及植苗筒8向下移動，直至活動挖爪16與固定挖爪17錐入土壤內部，即圖4（b）所示位置。

3．欠驅動連杆機構擴坑、種植苗杯動作

圖4（b）所示為植苗挖坑機錐入土壤後狀態，固定挖爪17與活動挖爪16為閉合狀態。當活塞杆11由此位置向上移動時，由於植苗筒8與導向筒2之間的摩擦制動力作用，植苗筒8保持靜止，活塞杆11將通過連杆13及銷軸14拉動活動挖爪16相對於銷軸15（以及植苗筒8）逆時針轉動。活動挖爪16的逆時針轉動將推開其右側所接觸的土壤，在固定挖爪17與活動挖爪16之間形成圖4（c）所示苗杯坑。當活動挖爪16逆時針轉動至與植苗筒8接觸後，活動挖爪16的逆時針轉動被阻止，活動挖爪16與固定挖爪17構成開口整體結構。活塞杆11繼續向上移動，將拉動連杆13、銷軸14、活動挖爪16、銷軸15、固定挖爪17及植苗筒8克服植苗筒8與導向筒2之間的摩擦制動力，使連杆13、銷軸14、活動挖爪16、銷軸15、固定挖爪17及植苗筒8向上移動脫離土壤，如圖4（d）所示。此時控制圖4（c）所示苗杯從集苗盆7上方落下，經過植苗筒8內部後落入圖4（d）所示苗杯坑中，完成種植苗杯動作。

4．欠驅動連杆機構重複挖坑動作

圖4（d）所示為植苗挖坑機脫離土壤後狀態，活塞杆11繼續向上移動至其頂端極限位置後，固定挖爪17與活動挖爪16為開啟狀態。當活塞杆11由頂端極限位置轉而向下移動時，由於植苗筒8與導向筒2之間的摩擦制動力作用，植苗筒8保持靜止。活塞杆11將通過連杆13及銷軸14推動活動挖爪16相對於銷軸15（以及植苗筒8）順時針轉動，當活動挖爪16轉動至與固定挖爪17閉合時，活動挖爪16的順時針轉動被阻止，活動挖爪16與固定挖爪17重新構成錐形整體結構。活塞杆11繼續向下移動，將推動連杆13、銷軸14、活動挖爪16、銷軸15、固定挖爪17及植苗筒8克服植苗筒8與導向筒2之間的摩擦制動力，使連杆13、銷軸14、活動挖爪16、銷軸15、固定挖爪17及植苗筒8向下移動，直至活動挖爪16與固定挖爪17再次錐入土壤內部，即重新到達圖4（b）所示位置。欠驅動連杆機構重複上述2，3，4動作，即可完成重複挖坑植苗動作。