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[我爱发明] 20160902 站立吧 大蒜
本期节目主要内容： 山东济南的发明人崇峻发明了一台大蒜播种机。这种机器有一套橡胶履带式行走系统，在田地里有着良好的通过性。通过一套自动上料系统，一瓣一瓣的大蒜被提升到较高的地方，随后分别顺着20根塑料导管掉落在对应的20个锥形碗中，锥形碗里的弧度可以让蒜瓣的尖朝上，最后这些蒜瓣再分别通过20个中空的金属管插入土里。这样就完成了种蒜的过程。（《我爱发明》 20160902 站立吧 大蒜）
发明人联系方式：崇峻
摘要：本实用新型涉及农用机械领域，特别涉及一种大蒜播种机。该大蒜播种机，其特征在于：包括机架、发动机、传动总成、气泵、气缸、履带底盘总成、土壤整平器、以及位于履带底盘总成上方的操作台、微电脑电控系统，所述操作台的前方设有给料仓，所述给料仓与提料装置连接，所述提料装置上方均匀安装有若干分料器，所述每个分料器下方连接分料管，所述分料管底部与导向料杯总成连接，导向料杯总成固定在第一定位板上，导向料杯总成的下方为调整料杯总成，调整料杯总成下方为点插播种器总成，所述点插播种器总成安装在开合处理支撑架上，所述导向料杯总成、调整料杯总成和点插播种器总成分别通过气缸控制开合，通过行走系统控制步进幅度。
编辑手记：
蒜可是好东西，不仅可以调味，还能杀菌、增强人的免疫力，而蒜的种植过程也是很辛苦的，全程又是蹲着又是弯腰，费时费力。今天这位发明人，就是因为看到自己的乡亲邻居们常年手工种大蒜，既辛苦又伤身体，于是反复研究，制作出了一台大蒜播种机来帮助大家。
发明人：崇峻
发明项目：大蒜播种机
发明原理
机器的最上方有一排小勺，将每颗蒜分别放进一个个圆形粗管里，大蒜通过每一根管子漏入小碗中，最后，一个圆锥形铁夹将这些蒜种到地里。
给记者简单地讲解了种蒜机的运行过程后，崇峻马上开启机器演示起来，一颗颗大蒜被这台机器很快地插进土里。
大蒜在种进地里的时候，必须让它尖朝上，这样才有利于大蒜的生长，如果蒜躺倒了就算大蒜的播种不合格。崇峻的机器正是在这里出了问题，机器种的蒜大部分都是躺着的，这显然是不行的。
经过反复试验，崇峻将小碗的底部从圆弧形换成了锥子形，这样就保证了每颗掉进小碗的大蒜都是尖朝上的。
为了测试机器的性能，崇峻准备去老刘的地里试一试，进行一场人工与机器的比赛，比赛当天聚集了很多观赛者。乡亲们有支持崇峻机器的，也有人支持农民师傅的，但是大家都希望这台机器可以替代手工种蒜。
五人一组的人工队在速度上丝毫不落后于机器，两组人分别从地里的两头向中间行进。农民师傅队伍庞大、经验丰富，进展得很快。
而崇峻这边的机器却遇到了问题，插入土里的种蒜夹口里很容易被湿的泥土堵住。
另外，由于崇峻的这台大型种蒜机是履带工作，压过去的地方明显有很深的凹槽，会把种蒜的地方压的很深，使得两边的地势不一样。浇灌时水都会流向地势较低的那一边，这样一来地势低的大蒜就很容易被水泡坏，而地势高的大蒜得不到很好的浇灌，解决了大蒜竖起率和被履带碾压地势不平的问题后，崇峻的第三代大蒜播种机终于亮相。
新一代大蒜播种机通过平台操作，人工将蒜倒入到平槽内，通过一个个小勺将蒜喂入管道中，再漏进20个锥形底的小碗里，通过插入地里的种蒜口将大蒜最后种进地里。播种蒜的同时用碾子稍微用力压平，这样不仅保证了种蒜的质量，而且使大蒜能得到充分的浇灌新一轮的比试中，刘师傅把他的人工队伍壮大到了25人，比上次多出了一倍多。
这场终级比拼到底能不能让这台种蒜机大放光彩呢？我们拭目以待。
欢迎收看《我爱发明》之《站立吧，大蒜》。
本期视频主要内容： 山东商河县是我国的大蒜种植基地，每年到了种蒜的季节，蒜农就会因为巨大的劳动强度而发愁。发明人赵纯军也曾是手工种蒜的一员，在深知百姓种蒜的辛苦后，只有维修电视机经验的他，开始着手研发机器，最后经过13年的努力，他终于圆了自己的机械梦，成功研发出了大蒜种植机。（《我爱发明》 20150527 铁手插蒜）
发明人联系方式：赵纯军 ：18853129585
《铁手插蒜》发明摘要：本发明属于农业机械领域，特别公开了一种大蒜种植机。该大蒜种植机，包括底部安装行走轮的机架，机架上安装有连接油箱的发动机和驾驶椅，其特征在于：发动机上连接有变速箱，变速箱上方设置有位于驾驶椅前面的操控箱，变速箱内伸出若干个传动轴，机架前方通过升降杆安装有播种装置，机架后方安装有压平辊；播种装置包括安装在送料斗内的拨料辊，拨料辊上设置有均布成排的三齿状拨料爪，拨料辊下方设置有对应拨料爪的输料管，输料管末端为内部中空，底部设置出口的开孔器。本发明结构设计合理，应用灵活，使用方便，有效降低种蒜时的劳动强度，单粒播种，漏播率低，株距均匀，播种深度可自由调节，适于广泛推广应用。
蒜爪转移机构
设计文档
西安巨丰湛青科技有限公司
二零一五年五月
0 文档环境
1.1内容边界
本文说明在考虑本项目技术条件边界下，实现将运载蒜爪完成抓蒜，避让，移动，插蒜，
回归等功能相关的机构、动力提供、支撑提供、泥土清除等机构的方案设计、概要设计、实施方式、设计思想、边界耦合分析等内容，以及实现本部件的评估，价值，后续工作，测试方案等。是实现大蒜转移机构的主要依据。
1.2词语解析
蒜爪：指本设备运载的一种将大蒜抓住并随本设备一起运动，在指定地点放开的一种执行机构。【种蒜机器视频教程】
凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 凸轮是一个具有曲线外轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或而从动件做往复直线运动，提供一种限定了的带时间变化的直线运动机构。
蒜爪转移机构：在大蒜播种机上，运载蒜爪完成取蒜，避让，移动，插蒜，回归等一系列运动的机构，是本节设计的目标。
四连杆机构:一种运动机构，能够将独立的两个方向的运动合成到一个二维空间的运动，并且运动之间保持独立，同时对驱动运动有放大作用。
前后及上下：大蒜种植机运动的方向为前，否则为后，上下符合日常生活理解。
1.3目标读者
本部分的目标读者为机械设计中，设计者和管理者，在设计，制造，测试及使用服务中均可能需要使用本文档
1.4其他说明
本文中所有引用本部件指“蒜爪转移机构”
由于采用迭代设计，因而在设计中，可能部分地方出现前面引用后面的定义结果的情况。
1.5版次及相关信息
版本号；V1.1 设计者：何文华 封闭日期：2015-05-28
1 修订记录
目录
0 文档环境 .......................................................................... 2
1.1内容边界 ...................................................................................................................................................... 2 1.2词语解析 ...................................................................................................................................................... 2 1.3目标读者 ...................................................................................................................................................... 2 1.4其他说明 ...................................................................................................................................................... 2 1.5版次及相关信息 .......................................................................................................................................... 2
1 修订记录 .......................................................................... 3 2 定义条件 ......................................................................... 13
2.1实现的目标 ................................................................................................................................................ 13 2.1.1正确完成所有的位置和运动 ............................................................................................................. 13 2.1.2空间上不干涉 ..................................................................................................................................... 13 2.1.3整体性强 ............................................................................................................................................. 13 2.1.4保证适当的寿命 ................................................................................................................................. 13 2.1.5 环境适应性 ........................................................................................................................................ 13 2.1.6美观性要求 ......................................................................................................................................... 13 2.1.7 稳定性 ................................................................................................................................................ 14 2.1.8 易用性 ................................................................................................................................................ 14 2.1.9 低成本 ................................................................................................................................................ 14 2.2 外部依赖 ................................................................................................................................................... 14 2.2.1 农艺限制 ............................................................................................................................................ 14 2.2.2 土壤环境 ............................................................................................................................................ 14 2.2.3 整机 .................................................................................................................................................... 15 2.2.4 蒜盒 .................................................................................................................................................... 15 2.2.5 输送带 ................................................................................................................................................ 15 2.2.6 蒜爪 .................................................................................................................................................... 15 2.2.7 气候条件 ............................................................................................................................................ 15 2.2.8 设计余量 ............................................................................................................................................ 16 2.2.9 驱动 .................................................................................................................................................... 16 2.3 关键需要保证的技术点 ........................................................................................................................... 16 2.3.1 响应速度 ............................................................................................................................................ 16 2.3.2 稳定性和使用寿命 ............................................................................................................................ 16 2.3.3 抗冲击能力，泥土影响 .................................................................................................................... 16 2.4 引用相关标准 ........................................................................................................................................... 16
3 方案设计 ......................................................................... 18
3.1概述 ............................................................................................................................................................ 18 3.1.1 定义 .................................................................................................................................................... 18 3.1.2采用的主要结构方式 ......................................................................................................................... 18 3.1.3 设计考虑的因素 ................................................................................................................................ 19 3.2 关键设计 ................................................................................................................................................... 19 3.2.1 参数及说明 ........................................................................................................................................ 19
3.2.2 运动控制分析 .................................................................................................................................... 22
3.2.2.1 综合运动原理及解析 .................................................................................................................................. 22 3.2.2.2 垂直运动原理及解析 .................................................................................................................................. 23 3.2.2.3 株向运动原理及解析 .................................................................................................................................. 24
3.2.3 四连杆机构运动分析 ........................................................................................................................ 25 3.3 方案设计 ................................................................................................................................................... 26 3.3.1机构示意图 ......................................................................................................................................... 26 3.3.1功能需求 ............................................................................................................................................. 26 3.3.3 结构组成 ............................................................................................................................................ 27【种蒜机器视频教程】
3.3.3.1 垂直运动凸轮 .............................................................................................................................................. 27 3.3.3.2 水平运动凸轮 .............................................................................................................................................. 27 3.3.3.3 综合运动机构 .............................................................................................................................................. 27 3.3.3.4 固定机构 ...................................................................................................................................................... 28 3.3.3.5 盖体.............................................................................................................................................................. 28 3.3.3.6 动力传入机构 .............................................................................................................................................. 28 3.3.3.7 传感器及固定结构 ...................................................................................................................................... 28 3.3.3.8 清土机构 ...................................................................................................................................................... 29
3.3.4 行为分析 ............................................................................................................................................ 29
3.3.4.1 传递蒜爪的行为分析 .................................................................................................................................. 29 3.3.4.2 传感器行为分析 .......................................................................................................................................... 29 3.3.4.3 清土机构行为分析 ...................................................................................................................................... 29 3.3.4.4 动力传入机构行为分析 .............................................................................................................................. 30
3.3.5 适应性分析 ........................................................................................................................................ 30
3.1.5.1正确完成所有的位置和运动 ....................................................................................................................... 30 3.1.5.2 空间上的不干涉 .......................................................................................................................................... 30 3.1.5.3整体性强 ....................................................................................................................................................... 30 3.1.5.4保证适当的寿命 ........................................................................................................................................... 30 3.1.5.5 环境适应性 .................................................................................................................................................. 30 3.1.5.6美观性要求 ................................................................................................................................................... 31 3.1.5.7 稳定性 .......................................................................................................................................................... 31 3.1.5.8 易用性 .......................................................................................................................................................... 31 3.1.5.9 低成本 .......................................................................................................................................................... 31
4 部件设计 ......................................................................... 32
4.1 垂直运动凸轮 ........................................................................................................................................... 32 4.1.1 限制曲线： ........................................................................................................................................ 32
4.1.1.1 时间转换为角度 .......................................................................................................................................... 32 4.1.1.2 段运动曲线 .................................................................................................................................................. 32 4.1.1.3 控制曲线 ...................................................................................................................................................... 33 4.1.1.4 运动学分析-速度 ........................................................................................................................................ 33 4.1.1.5 运动学分析-加速度..................................................................................................................................... 33 4.1.1.6 光顺.............................................................................................................................................................. 33 4,.1.1.7 曲线绘制方式 ............................................................................................................................................. 33
4.1.2 凸轮及相关尺寸控制准则 ................................................................................................................ 34 4.1.3 重量控制 ............................................................................................................................................ 34
大蒜属于多年生草本植物百合科葱属。地下鳞茎分瓣按皮色不同分为紫皮种和白皮种。在我国各地都有栽培富含维生素C、维生素B和矿物质等营养以蒜苗、蒜薹、蒜头为主要产品品质优良具有香、辣、粘等特点在我区种植较为普遍现将栽培技术介绍如下： 一、深耕细作科学施肥 大蒜对土壤的适应性比较广泛沙壤、壤土和夜潮地都可以但以土层深厚、有机质丰富、排水良好的微酸性沙质土壤为好。将大蒜种植在这样肥沃的土地上根系发达返青早抽薹早蒜头大起蒜容易且辣味浓香。精细整地增施有机肥对提高大蒜产量改善品质具有重要意义。种植大蒜的地块需要深翻细耙以增加土壤的通透性有利于土壤微生物的活动和土壤养份的转化有利于根系的发展和鳞茎肥大。上茬作物收获后要及早耕翻晒垄耕地深翻20-30厘米。要细耕、耙平、耙实没有明显坷垃达到“齐、松、碎、净”。根据水源确定畦的长短可打长80-100m宽4.2-4.4m的畦；也可打长40-50m、宽4.2-4.4m的畦。 大蒜生长期长需肥较多应掌握“有机肥料为主化肥为辅；基肥为主追肥为辅”的施肥原则一般每667m2施土杂肥5000kg饼肥100kg尿素28kg磷、钾肥各50kg磷酸二铵15kg微肥25kg。注意土杂肥、氮肥、磷钾肥和微肥等要撒施耕翻入土层内；饼肥、二铵可做追肥使用。 二、适时播种提高质量 1.精选种子。选择个头大、蒜瓣大而整齐、蒜瓣硬实、颜色洁白而新鲜的蒜头作种。人工扒皮掰瓣去掉大蒜的托盘和茎盘按大、中、小和蒜心进行分级要分别栽种不要混栽小蒜和蒜心不选做种蒜种可用来生产蒜苗、蒜黄。选种要求是纯白无红筋、无伤痕、无糖化、无光皮。种子大小是获得高产的关键。 2.适时播种。根据多年试验我区大蒜最适宜的播期一般在九月下旬播种作为蒜苗秋收的播种期可适当提前最迟不得超过十月中旬。地温稳定在18-19℃即可播种这样到越冬时蒜苗高可达25厘米以上有利于安全越冬。 3.播种方式。播种方式有窝播和条播两种我区宜釆用开沟条播方便管理和排水。开沟管理和排水。开沟栽植先从一端开沟将蒜种按株距排入再按行距开第二沟开出的土覆盖在第一条沟内以此类推。播种深度与产量相关农谚有“深葱、浅蒜”之说一般要求覆土2cm左右。 4.适宜播量。大蒜的播量及播种密度因栽培目的不同而相差很大采收蒜头和蒜薹的行距一般17-20cm株距10-12cm；以收蒜苗为目的播种较密行距13cm株距3.3-6.6cm。 三、加强田间管理保证高产稳产 田间管理的重点是水、肥调控和病虫综合防治。 1.播种期管理。播种时每667m2可用50%速克灵或50%腐霉利100-150%加水2kg均匀拌种100-150kg防
治菌核病。播种后可喷1-2次40%乐果乳剂1500倍液防治葱蝇。出苗前浇2-3次出苗水出齐苗后浇2次长苗水并酌情划锄松土以促进幼苗生长打好越冬基础。“小雪”后浇1次越冬水并划锄松土保蓄水分保温保苗安全越冬。 2.返表期管理。翌年2月中旬即“惊蛰”前气温上升蒜苗返青生长。春分前后每亩追土杂肥3000kg钾肥和磷酸二铵各15kg开沟施入地下接着浇水并酌情划锄松土消灭杂草。为防治地蛆可用40%甲基异柳磷700倍液或40%辛硫磷1500倍液灌根。 3.蒜薹生长期管理。若前期未追肥或缺肥者可667m2追磷酸二铵15kg此后各生育阶段要分次浇水保持田间的湿润状态并注意划锄松土、拔除杂草[月下旬至4月初每7-10天喷1次40%乐果乳剂连喷2次防治葱蝇和蚜虫。4月中旬起用50%速克灵可湿性粉剂1500-2000倍液喷雾防治大蒜灰霉病；用40%多菌灵500倍液喷雾防治叶枯病每隔7-10天防治1次防治周期为2-3次。 5.蒜头膨大期管理。大蒜抽薹以后根、茎、叶的生长趋向衰退阶段蒜头生长进入膨大盛期。抽薹后要随之浇水1次至收获前浇水2-3次保持地面湿润状态以满足大蒜后期对水分的需要并喷施一次防病药物（如速克灵）巩固防病效果确保大蒜丰收。 四、适时收获 1.适时抽薹。早抽薹可促进蒜头膨大充实保护绿叶片增加光合产物的积累。当蒜苔上部的弯由下开始向上卷弯时是拔蒜苔的最佳时期。方法是每天中午11时至下午3时用手轻提。抽薹时防止采用“杀鸡取蛋”和“剖腹产”的抽薹方法（即把蒜薹抽过长而伤绿叶和撕破假茎摘蒜薹）影响蒜头质量。 2.适时收获。延长绿叶功能期是增加蒜头产量提高蒜头质量的重要环节。收获过早蒜瓣嫩含水量高失水量大影响蒜头产量。收获过迟蒜头产量能提高但不易采收裂瓣增多商品率降低经济效益反而不高。蒜头收获期一般在抽薹后20天左右单株绿叶4片左右在5月25日到6月初及可收获。
本发明公开了一种自动对大蒜进行初步加工的机器，该机器包括壳体、电机、主传送带、承载传送带、辅助传送带、主动轴、从动轴、刀具、大蒜承载器、挡板和底座;电机置于底座下部，主传送带置于底座上，大蒜承载器置于主传送带上，辅助传送带、承载传送带、刀具、挡板均置于底座上部的壳体中；承载传送带水平放置在主传送带上方，辅助传送带垂直在主传送带和承载传送带之间；挡板放置在承载器上方，其与承载传送带之间的距离只允许一个大蒜通过；刀架置于主传送带两侧，刀具紧贴在大蒜承载器两侧。本发明结构简单，安全可靠，使用方便，操作简单，并可实现自动化加工。
申请人：南京工业职业技术学院【种蒜机器视频教程】
发明人顺序：
第一发明人身份证号：
如有疑问，请联系：
1．一种自动对大蒜进行初步加工的机器，该机器包括壳体、电机、主传送带、承载传送带、辅助传送带、主动轴、从动轴、刀具、大蒜承载器、挡板和底座;电机置于底座下部，主传送带置于底座上，大蒜承载器置于主传送带上，辅助传送带、承载传送带、刀具、挡板均置于底座上部的壳体中；承载传送带水平放置在主传送带上方，辅助传送带垂直在主传送带和承载传送带之间；挡板放置在承载器上方，其与承载传送带之间的距离只允许一个大蒜通过；刀架置于主传送带两侧，刀具紧贴在大蒜承载器两侧。
2．根据权利要求1所述的大蒜自动加工机，其特征在于：所述主传送带上设有大蒜承载器。
3．根据权利要求1或2所述的大蒜自动加工机，其特征在于：所述大蒜承载器上设有用于夹紧的跷跷板。
4．根据权利要求1或2所述的大蒜自动加工机，其特征在于：所述用于夹紧的跷跷板上设有半球形凹槽。
5．根据权利要求1或2所述的大蒜自动加工机，其特征在于：所述大蒜承载传送带上设有凹槽。
6．根据权利要求1或2所述的大蒜自动加工机，其特征在于：所述大蒜承载传送带上方设有挡板。
7．根据权利要求1或2所述的大蒜自动加工机，其特征在于：所述切割刀具为圆形刀具。
8．根据权利要求1或2所述的大蒜自动加工机，其特征在于：所述辅助传送带上设有进给装置，且该进给装置为专用进给装置。
说明书
一种自动大蒜加工机
技术领域
本发明涉及一种自动加工机器，具体涉及一种能够自动对大蒜进行初步加工的机器。
技术背景
在农村，很多地方都会种植大蒜。每到大蒜收获的季节，对大蒜的初步加工就会成为一项繁重的体力劳动，且消耗大量的时间，有时还需要雇佣工人，更耗费了大量的金钱，如果操作不当可能还会对大蒜造成损伤，造成不必要的损失，大蒜收获以后必须在短时间内进行初步加工，否则会对大蒜的价格造成不好的影响；大蒜初步加工的质量更是直接决定了大蒜的价格。随着大蒜种植面积的增加，大蒜的初步加工的速度和质量也显得越来越重要，因为这将直接影响到农民半年的收入。目前市场上的大蒜初步加工设备无法实现全自动加工，很多方面仍需要工人进行徒手加工，造成了不必要的人力资源浪费。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够有效进行对大蒜进行初步加工的机器。
为了实现上述目的，本发明提供了一种全自动的大蒜初步加工机器，一种自动对大蒜进行初步加工的机器，该机器包括壳体、电机、主传送带、承载传送带、辅助传送带、主动轴、从动轴、刀具、大蒜承载器、挡板和底座;电机置于底座下部，主传送带置于底座上，大蒜承载器置于主传送带上，辅助传送带、承载传送带、刀具、挡板均置于底座上部的壳体中；承载传送带水平放置在主传送带上方，辅助传送带垂直在主传送带和承载传送带之间；挡板放置在承载器上方，其与承载传送带之间的距离只允许一个大蒜通过；刀架置于主传送带两侧，刀具紧贴在大蒜承载器两侧。