手摇式小型插秧的制造方法 [0002]传统的水稻插秧，是插秧者一手握住大把秧苗，另一只手分出几根秧苗后插入水田中，在进行插秧的过程中，插秧者是在处于长时间弯着腰的状态下进行插秧，插秧人员劳动一天，往往腰酸背痛，腰部伸直都困难，劳动强度非常大。随着社会发展，机械化的运用，插秧机进入农耕的插秧，使插秧人员免除了腰酸背痛之苦。但现有的以发动机为动力进行插秧的插秧机，通常体积较大，重量重，适合在农田面积大的平原地区使用，而由于山区和丘陵地区的农田多为小块的不规则梯田，以发动机为动力的插秧机因其体积大、重量重，搬运极不方便，无法适应在爬坡下坎的梯田使用。为此，也有人设计出由人工驱动的小型插秧机，但由于这类小型插秧机的结构在分秧、送秧、插秧等环节存在一些问题，致使使用效果不好，没能推广使用。尤其是现有的机动插秧主要针对的是秧盘育秧的秧苗，这类秧苗的植株短，并带有土块。这类秧苗要求种植时插秧一周内，农田为浅水田，即田中不缺水，但需少水，水田的水几乎与泥土齐平，插秧机将秧苗植入泥土中，一周后再放水入田，形成深水田。这种机动插秧对灌溉系统要求高，由此技术采用的插秧机难以在深水田实现有效插秧。然而，丘陵山区的小块梯田，往往为解决缺水的问题，通常是利用冬天蓄水形成冬水田，以保证春季插秧时田中有足够的水而满足适季插秧。而这类冬水田，只适合植株较长的大秧苗种植，属于传统大秧苗种植的生产习惯，现有的适合浅水种植的插秧机就难以满足传统大秧苗种植的生产需要，故在丘陵、山区难于推广。怎样解决机械插秧的难题，使山区和丘陵地区的小块水田也能实现机械插秧，长期以来一直是农机工作者研究课题。
[0003]本实用新型的目的是针对现有小型插秧机存在的不足，提供一种手摇式小型插秧机。它能够使插秧过程中各机构的分秧、挡秧、抓秧、插秧的动作配合协调、精确，有效保证插秧质量，并且小巧、轻便，能满足山区和丘陵地区不规则梯田的插秧作业，减轻劳动强度。 [0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种手摇式小型插秧机，包括浮板、机架、摇动手把、链传动机构、秧盘，所述浮板上端面设有三个用于支撑机架的支架，三个支架呈三角形分布，其中两个支架与机架的两立柱下端铰接，另一支架通过铰接的调节杆与机架连接锁定机架角度，所述秧盘斜置安装在机架上，秧盘上并排设有两个出秧口和安装有压秧架，所述机架上铰接一分秧机构，该分秧机构设有两个分秧抓钩分别对应秧盘的两个出秧口，机架上还铰接一挡秧机构，该挡秧机构设有的两组挡秧块分别位于秧盘两个出秧口下方，机架上支撑第一转轴，所述第一转轴通过第一链传动机构与机架拖杆上铰接的摇动手把连接，第一转轴通过第二链传动机构与机架上支撑的第二转轴连接，所述第二转轴的两端分别周向固定有转臂，各转臂上分别铰接一插秧臂，两插秧臂的下端设置插秧爪，插秧臂上端通过连杆机构与机架连接，所述第一转轴上固定设置分秧驱动凸轮，所述分秧驱动凸轮上设有控制分秧机构间歇运动的凸轮槽和控制挡秧机构间歇运动的碰块，所述分秧机构通过设置的拉杆与凸轮槽配合，所述挡秧机构设置有碰臂与碰块对应，所述第一转轴的两端分别固定有随轴转动的连接板，各连接板的两延伸端均设有抓秧钩和铰接有夹秧板，夹秧板的自由端设有滚轮与机架上设置的导向凸轮接触，机架上位于导向凸轮的下方设置有秧苗换向板，该换向板位于浮板设有的插秧缺口上方。 [0005]所述分秧驱动凸轮上控制分秧机构间歇运动的凸轮槽为包括基圆弧段、渐开线曲线段和过渡圆弧段构成的环形槽，其中渐开线曲线段的极坐标方程为:
[0006]P=R/cos α
[0007]Θ =tan β - β ；
[0008]式中，P为极径，R为半径，α为基圆弧段，Θ为极角，β为渐开线曲线段。
[0009]所述控制分秧机构间歇运动的凸轮槽设于分秧驱动凸轮的一轴向端面，分秧驱动凸轮的另一轴向端面设置控制挡秧机构间歇运动的碰块，该碰块设置在过渡圆弧段与基圆弧段结合处，碰块为V型结构。
[0010]所述导向凸轮由大径圆弧段、小径圆弧段，以及将大、小径圆弧段相连的阿基米德螺线段构成，其中导向凸轮圆心为极点，阿基米德螺线段的公式为:
[0011]P= α X β
[0012]式中，P为极径，α为大径圆弧段，β为阿基米德螺线段。
[0013]所述导向凸轮上通过弯曲的连接块固定连接有秧苗导向块，该秧苗导向块与导向凸轮的小径段之间留有夹秧板滚轮的通过间隙。
[0014]所述分秧机构的两个分秧抓钩均包括有L型钩臂和弹性夹片，两L型钩臂分别连接在一横轴两端，横轴与L型钩臂的折弯处铰接，弹性夹片的固定端与L型钩臂折弯处固定连接，弹性夹片的自由端设有开口，L型钩臂的短臂延伸端伸入该开口中，L型钩臂的长臂延伸端与机架铰接，横轴上铰接一拉杆，拉杆的延伸端设置导向滚轮配合在分秧驱动凸轮的凸轮槽中。
[0015]所述挡秧机构的两组挡秧块分别固定在一根横杆的两端，横杆上铰接两支撑架和固定连接一碰臂，两支撑架的下端与机架连接，碰臂的延伸端设置滚轮与分秧驱动凸轮上的碰块对应。
[0016]所述第一转轴的中段上分别固定设置分秧驱动凸轮、第一链传动机构的从动链轮、第二链传动机构的主动链轮，第一链传动机构的从动链轮通过第一链条与摇动手把的主动链轮连接，第二链传动机构的主动链轮通过第二链条与第二转轴上的从动链轮连接，第一转轴的两端支撑于安装在机架上的轴套中。
[0017]所述浮板为不锈钢板制作成型，浮板的底部成型有两个向上凹进的用于田泥起垄的凹槽，凹槽的后段设置为插秧缺口，该插秧缺口贯穿浮板底部。
[0018]所述调节杆为螺纹杆，该螺纹杆的一端与浮板上设置的支架铰接，螺杆的另一端穿过机架下端横管上固定的支座，通过两个调节螺母锁定。
[0019]采用上述技术方案使本实用新型具有以下优点:
[0020]1.所述浮板上端面设有三个用于支撑机架的支架，三个支架呈三角形分布，其中两个支架与机架的两立柱下端铰接，另一支架通过铰接的调节杆与机架连接锁定机架角度。此结构可以根据需要调节机架的角度，以满足不同水深的插秧深度。
[0021]2.所述第一转轴上固定设置分秧驱动凸轮，所述分秧驱动凸轮上设有控制分秧机构间歇运动的凸轮槽和控制挡秧机构间歇运动的碰块，所述分秧机构通过设置的拉杆与凸轮槽配合，所述挡秧机构设置有碰臂与碰块对应。该结构能够在分秧时，通过分秧驱动凸轮驱动分秧机构和挡秧机构的协调动作，使挡秧机构离开秧盘出秧口后，分秧机构从秧盘出秧口分下所需秧苗。
[0022]3.所述第一转轴的两端分别固定有随轴转动的连接板，各连接板的两延伸端均设有抓秧钩和铰接有夹秧板，夹秧板的自由端设有滚轮与机架上设置的导向凸轮接触。该结构使抓秧钩和夹秧板能与第一转轴上的分秧驱动凸轮同轴转动，通过抓秧钩将分秧机构分出的秧苗勾住，并通过夹秧板夹紧，送至浮板的插秧缺口上方，并由第二转轴驱动的插秧臂在连杆机构的控制下，将秧苗插入田泥中。
[0023]4.机架上位于导向凸轮的下方设置的秧苗换向板，该换向板位于浮板设有的插秧缺口上方。能够使由抓秧钩夹住在送往浮板的插秧缺口上方的过程中，在经过换向板时，使秧苗转换方向，让秧苗的根部朝下，以利于插秧臂插秧。
[0024]5.所述分秧驱动凸轮上控制分秧机构间歇运动的凸轮槽为包括基圆弧段、渐开线曲线段和过渡圆弧段构成的环形槽，其中渐开线曲线段的极坐标方程为:
[0025]P=R/cos α Θ =tan β - β。采用这种型线的环形槽,能够使分秧机构的拉杆在经过渐开线曲线段时沿渐开线曲线段运动，使拉杆带动分秧抓钩向秧盘运动，通过控制R、α、β值从而达到控制秧爪行程动作轨迹，从秧盘出秧口分出所需的秧苗，分秧准确。
[0026]6.所述导向凸轮由大径圆弧段、小径圆弧段，以及将大、小径圆弧段相连的阿基米德螺线段构成，其中导向凸轮圆心为极点，阿基米德螺线段的公式为:
[0027]Ρ=α Χβ。采用这种型线的导向凸轮，通过控制α、β值从而达到控制秧爪行程与抓秧钩和铰接有夹秧板动作配合，能够使抓秧钩和夹秧板准确配合，将秧苗夹住，使秧苗与分秧抓钩脱离，并被送至浮板的插秧缺口上方，供插秧臂插秧。
[0028]7.所述浮板为不锈钢板制作成型，浮板的底部成型有两个向上凹进的用于田泥起垄的凹槽，凹槽的后段设置为插秧缺口，该插秧缺口贯穿浮板底部。这种结构能够使浮板经过的田泥在凹槽作用下形成上凸的垄，使秧苗被插种在垄上，有利于通过晒秧和灌水管理，提闻秩苗存活、生长效果。
[0029]本实用新型插秧机的结构设置合理，体积小，重量轻，搬动方便，插秧的行距、秧距准确，为山区和丘陵地区不规则梯田的插秧作业提供了保障。
[0030]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。




[0031]图1为本实用新型插秧机的结构示意图；
[0032]图2为本实用新型插秧机的后视轴侧图；
[0033]图3为本实用新型的分秧驱动凸轮结构图；
[0034]图4为本实用新型的导向凸轮结构图；
[0035]图5为本实用新型的分秧机构结构图；
[0036]图6为本实用新型的挡秧机构结构图；
[0037]图7为本实用新型的第一转轴的总装图；
[0038]图8为本实用新型的浮板的结构示意图。


[0039]参见图1至图4, 一种手摇式小型插秧机的实施例,包括浮板8、机架5、摇动手把
1、链传动机构、秧盘21等部件。所述机架5上设有拖杆2，拖杆2上安装有可转动的摇动手把1，摇动手I把呈曲轴结构，并设置有一主动链轮。所述浮板8上端面设有三个用于支撑机架的支架9，三个支架呈三角形分布，其中两个支架9与机架5的两立柱下端铰接，另一支架9a通过铰接的调节杆7与机架5连接锁定机架角度。所述机架5的两个立柱下端焊接一横管5a,横管5a通过轴与浮板8上的支架9铰接,使机架能相对于浮板转动角度；所述调节杆7为螺纹杆，该螺纹杆的一端与浮板8上设置的支架9a铰接，螺杆的另一端穿过机架下端横管5a上固定的支座,通过两个调节螺母锁定,调节杆7斜向支撑在浮板8与机架5之间，通过旋转调节螺母能够使机架的角度发生变化，这种结构能实现无级式调节，调节的范围更加细微和广泛。所述秧盘21斜置安装在机架5上，秧盘21上并排设有两个出秧口和安装有压秧架23，压秧架23上设有两根压秧杆22，压秧杆22与秧盘21之间留有放置秧苗的空间。所述机架5上铰接一分秧机构，该分秧机构设有两个分秧抓钩4分别对应秧盘21的两个出秧口，机架5上还铰接一挡秧机构，该挡秧机构设有的两组挡秧块18分别位于秧盘21的两个出秧口下方。所述机架5上支撑第一转轴36 (见图7)，所述第一转轴36通过第一链传动机构与机架拖杆2上铰接的摇动手把I连接，第一转轴36通过第二链传动机构与机架5上支撑的第二转轴26连接。所述第一转轴36的中段上分别固定设置分秧驱动凸轮6、第一链传动机构的从动链轮35、第二链传动机构的主动链轮34，第一链传动机构的从动链轮35通过第一链条3与摇动手把I的主动链轮连接，第二链传动机构的主动链轮34通过第二链条13与第二转轴26上的从动链轮连接，第一转轴36的两端支撑于安装在机架5上的轴套38中，该轴套38通过焊接在一起的安装板37，用螺栓固定在机架5上。所述第二转轴26的两端支撑于机架上另外安装的轴套中，该轴套也是通过焊接在一起的安装板，用螺栓固定在机架上，第二转轴与第一转轴平行。所述第二转轴26的两端分别周向固定有转臂14，各转臂14上分别铰接一插秧臂12，两插秧臂12的下端设置插秧爪11，插秧臂12上端通过连杆机构25与机架5连接，使插秧臂12在转臂14的带动和连杆机构25的控制下，能够上下运动，将秧苗插入田泥中。所述第一转轴上固定设置的分秧驱动凸轮6上设有控制分秧机构间歇运动的凸轮槽6c和控制挡秧机构间歇运动的碰块33。所述分秧驱动凸轮上控制分秧机构间歇运动的凸轮槽6c为包括基圆弧段α、渐开线曲线段β和过渡圆弧段q构成的环形槽，其中渐开线曲线段的极坐标方程为:
[0040]P=R/cos α
[0041]Θ =tan β - β ；
[0042]式中，P为极径，R为半径，α为基圆弧段，Θ为极角，β为渐开线曲线段。
[0043]本实施例的渐开线曲线段β为12.85° ,基圆弧段半径R为65mm。通过控制R、α、β值从而达到控制秧爪行程动作轨迹，从秧盘出秧口分出所需的秧苗，分秧准确。
[0044]所述控制分秧机构间歇运动的凸轮槽6c设于分秧驱动凸轮6的一轴向端面，分秧驱动凸轮6的另一轴向端面设置控制挡秧机构间歇运动的碰块33，该碰块33设置在过渡圆弧段q与基圆弧段α结合处，碰块33为V型结构。所述分秧机构通过设置的拉杆19与凸轮槽6c配合。所述挡秧机构设置有碰臂31与碰块33对应。控制分秧机构间歇运动的凸轮槽6c，能够使分秧机构的拉杆19在经过渐开线曲线段时沿渐开线曲线段运动，使拉杆19带动分秧抓钩4向秧盘21运动，从秧盘21的出秧口分出所需的秧苗，分秧准确。而控制挡秧机构间歇运动的碰块33，能够在经过挡秧机构的碰臂31时，推动碰臂31发生角度位移，使挡秧机构的两组挡秧块18在秧盘出秧口下方让出空位，让秧苗能够从出秧口被分秧抓钩4抓出。
[0045]所述第一转轴36的两端分别固定有随轴转动的连接板40，各连接板40的两延伸端均设有抓秧钩16和铰接有夹秧板17，夹秧板17的自由端设有滚轮与机架上设置的导向凸轮15接触。所述导向凸轮15由大径圆弧段α、小径圆弧段，以及将大、小径圆弧段相连的阿基米德螺线段β构成，其中导向凸轮15圆心为极点，阿基米德螺线段的公式为:
[0046]P= α X β
[0047]式中，P为极径，α为大径圆弧段，β为阿基米德螺线段。
[0048]本实施例的阿基米德螺线段β为27.12°。通过控制α、β值从而达到控制秧爪行程与抓秧钩和铰接有夹秧板动作配合，能够使抓秧钩和夹秧板准确配合，将秧苗夹住，使秧苗与分秧抓钩脱离，并被送至浮板的插秧缺口上方，供插秧臂插秧。
[0049]所述导向凸轮15，在连接板40带动抓秧钩16运动的过程中，在夹秧板17的滚轮经过小径圆弧段时，使夹秧板17不与抓秧钩16靠近，能够让分秧机构的分秧抓钩4分出的秧苗进入抓秧钩16和夹秧板17之间，当夹秧板17的滚轮移动到大径圆弧段时，夹秧板17向抓秧钩16靠拢，及时夹住秧苗，使秧苗不会脱落，并将秧苗从分秧抓钩4带走，送至浮板8的插秧缺口 24上方，为插秧臂12提供插秧。
[0050]所述机架5上位于导向凸轮15的下方设置有秧苗换向板10，该换向板10位于浮板8设有的插秧缺口 24上方。由抓秧钩16夹住的秧苗，在经过换向板10上方时，插秧臂12抓住秧苗向下插，秧苗在换向板10的作用下调整方向，使秧苗根部朝下，被插入田泥中。
[0051]参见图5，所述分秧机构的两个分秧抓钩4均包括有L型钩臂和弹性夹片20，两L型钩臂分别连接在一横轴27两端，横轴27与L型钩臂的折弯处铰接，弹性夹片20的固定端与L型钩臂折弯处固定连接，弹性夹片20的自由端设有开口，L型钩臂的短臂4b延伸端伸入该开口中，L型钩臂的长臂4a延伸端与机架5铰接，横轴27上铰接一拉杆19，拉杆19的延伸端设置导向滚轮28配合在分秧驱动凸轮的凸轮槽6c中。工作时，L型钩臂的短臂从秧盘上勾出所需的一小撮秧苗，弹性夹片的自由端与挡秧机构的挡秧块接触后张开，使勾出的一撮秧苗进入弹性夹片与L型钩臂的短臂之间，被弹性片夹住，做好准备，以供抓秧钩抓走。
[0052]参见图6，所述挡秧机构的两组挡秧块18分别固定在一根横杆30的两端，横杆30上铰接两支撑架29和固定连接一碰臂31，两支撑架29的下端与机架连接，碰臂31的延伸端设置滚轮32与分秧驱动凸轮6上的碰块33对应。通过碰臂31的延伸端设置滚轮32与分秧驱动凸轮上的V型碰块33接触，滚轮沿V型碰块的斜面运动，将碰臂31带动变换角度，使挡秧块18向上转动挡住秧苗，防止秧苗从秧盘21的出秧口自动落下；只有当碰臂离开碰块后，挡秧块才能离开秧盘的出秧口。由此，能够避免秧苗呈无序状态大量下落，导致分秧不均匀。
[0053]参见图7，在上述实施例的基础上，所述导向凸轮15上通过弯曲的连接块固定连接有秧苗导向块39，该秧苗导向块39与导向凸轮15的小径段之间留有夹秧板17滚轮的通过间隙。此结构能够将秧苗隔在秧苗导向块上端，并使夹秧板与抓秧钩张开，有利于秧苗喂入夹秧板和抓秧钩之间，然后被夹住。
[0054]参见图8，在上述实施例的基础上，所述浮板8可以为不锈钢板制作成型，浮板的底部成型有两个向上凹进的用于田泥起垄的凹槽8a，凹槽8a的后段设置为插秧缺口 24，该插秧缺口 24贯穿浮板8底部。这样能够使浮板8经过的田泥在凹槽8a作用下形成上凸的垄，使秧苗被插种在垄上，有利于通过晒秧和灌水管理，提高秧苗存活、生长效果。
[0055]本实用新型手摇式小型插秧机使用时，将秧苗分成两排放置在秧盘上，两排秧苗由压秧架压住，防止散落。操作者一手握住拖杆拉动插秧机在水田中移动，一手操纵摇动手把旋转，并通过第一链传动机构带动第一转轴旋转，第一转轴上的分秧驱动凸轮同步旋转，分秧驱动凸轮控制分秧机构和挡秧机构做有规律的间歇运动，从秧盘上分出秧苗，然后由随第一转轴转动的抓秧钩将分出的秧苗抓住送至浮板的插秧口上方。与此同时，由第二链传动机构带动的第二转轴旋转，第二转轴通过转臂带动插秧臂运动，并由与插秧臂相连的连杆机构控制插秧臂的运动方向和节奏，逐次把秧苗插入由浮板的凹槽起垄的水田中泥垄上，完成插秧过程。整个插秧的活动中，插秧者不用弯腰就能将秧苗轻松、整齐的插入水田中，解决了小块水田，以及山区和丘陵地区不规则梯田的半机械化插秧问题，减轻了插秧者的劳动强度。