擊打式雜交水稻制種授粉機及其方法與流程

本發(fā)明涉及一種雜交水稻種子生產(chǎn)的機械化授粉機，尤其涉及一種擊打式雜交水稻制種授粉機及其方法。

背景技術(shù)：

雜交水稻的生產(chǎn)過程包括制種、育種、育秧、插秧、田間管理及收割，其中最重要的過程是制種，制種是所有環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，而成功的授粉則是保證制種成功的重要步驟。在制種過程中，充分、均勻的授粉是水稻母本結(jié)實率的保證，也是提高制種質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵?，F(xiàn)在主要以人工輔助授粉為主，人工輔助授粉的主要方法有繩索拉粉、單長桿趕粉、雙短桿推粉，其中雙短桿推粉授粉效果最好。但是單長桿趕粉、雙短桿推粉需操作人員不停地推壓擊打父本，勞動強度大、效率低，繩索拉粉花粉傳播距離短、授粉效果不佳，現(xiàn)有純?nèi)斯ぽo助授粉方法已不能滿足現(xiàn)代雜交水稻規(guī)模化制種技術(shù)發(fā)展要求。因此，特別需要研制一種模擬人工授粉、勞動強度低、授粉效率高、效果好的雜交水稻授粉機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服人工輔助授粉效率低、氣力授粉效果差等缺點，提供一種擊穗頻率、擊打位置、幅度與沖擊力均可調(diào)，能夠適應(yīng)不同品種雜交水稻種子生產(chǎn)中授粉作業(yè)的擊打式雜交水稻授粉機。通過擊穗桿以一定頻率擺動擊打、推壓父交水稻父本的穗部及下方，將花粉振落并在慣性和氣流作用下飄移至雜交水稻母本穗部，實現(xiàn)授粉，且可根據(jù)不同品種進行擊打部位、頻率的調(diào)節(jié)，克服了人工授粉時操作人員行走一步停下并彎腰擊打穗部，同時整機由汽油機動力底盤驅(qū)動，有效地降低操作人員的勞力強度并提高作業(yè)效率。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

擊打式雜交水稻制種授粉機，包括擊穗機構(gòu)、升降機構(gòu)、動力底盤，擊穗機構(gòu)固定在升降機構(gòu)上，升降機構(gòu)安裝在動力底盤上；

擊穗機構(gòu)由支架、電動機、驅(qū)動器、支撐板、滑塊、左連桿、左固定塊、導桿、左擊穗桿、右擊穗桿、絲桿、右連桿、右固定塊、鋰電池；電動機、驅(qū)動器固定在支撐板前部，絲桿通過軸承固定在支撐板上，電動機輸出軸穿過支撐板并通過聯(lián)軸器與絲桿同軸連接，兩支導桿設(shè)于絲桿兩側(cè)并固定在支撐板上，導桿與絲桿的軸線平行，絲桿穿過滑塊中部并與滑塊構(gòu)成螺旋配合，兩支導桿穿過滑塊兩端并與滑塊構(gòu)成滑動配合，支撐板固定在支架上部；

左擊穗桿、右擊穗桿的一端通過軸承分別安裝在支架前部的左右兩側(cè)，左固定塊、右固定塊分別固定在左擊穗桿、右擊穗桿的中部，左連桿、右連桿的一端分別與左固定塊、右固定塊鉸鏈連接，左連桿、右連桿的另一端分別與滑塊兩端鉸鏈連接；通過調(diào)節(jié)左固定塊、右固定塊分別在左擊穗桿、右擊穗桿上的固定位置調(diào)節(jié)擊穗的幅度；鋰電池固定在支架的后部；

升降機構(gòu)包括導向套、導向管、第一固定撐桿、第二固定撐桿、第一滑動撐桿、第二滑動撐桿、正向螺旋桿、螺旋套、反向螺旋桿，第一固定撐桿一端與機架鉸鏈連接，第一固定撐桿另一端與第二固定撐桿的一端鉸鏈連接，第二固定撐桿的另一端與支架鉸鏈連接；

第一滑動撐桿一端的滑輪置于機架上滑槽中，第一滑動撐桿的滑輪與機架的滑槽構(gòu)成移動副，第一滑動撐桿另一端與第二滑動撐桿的一端鉸鏈連接，第二滑動撐桿另一端滑輪置于支架滑槽中，第二滑動撐桿的滑輪與支架滑槽構(gòu)成移動副；第一滑動撐桿中部與第一固定撐桿中部鉸鏈連接，第二滑動撐桿中部與第二固定撐桿中部鉸鏈連接，第一固定撐桿、第二固定撐桿、第一滑動撐桿、第二滑動撐桿構(gòu)成平行四桿縮放機構(gòu)；

反向螺旋桿一端鉸鏈連接于第一固定撐桿與第二固定撐桿的連接鉸鏈處，正向螺旋桿一端鉸鏈連接于第一滑動撐桿與第二滑動撐桿鉸鏈處，螺旋套兩端分別與正向螺旋桿另一端、反向螺旋桿另一端構(gòu)成螺旋傳動；

兩支導向管分別固定在支架前下部和后下部，兩支導向套固定在機架上部，導向管嵌套在導向套內(nèi)并形成移動副；

動力底盤包括微型汽油機、傳動機構(gòu)、扶手、機架、驅(qū)動輪、支重輪、分禾器、驅(qū)動輪軸，微型汽油機固定在機架后部，扶手固定在機架后上部，支重輪安裝在機架后下部，驅(qū)動輪軸通過軸承安裝在機架前部，驅(qū)動輪軸一端裝有錐齒輪，驅(qū)動輪安裝在驅(qū)動輪軸的另一端；傳動機構(gòu)安裝在機架內(nèi)，傳動機構(gòu)的動力輸入軸一端與微型汽油機的動力輸出軸通過離合器連接，傳動機構(gòu)的動力輸出軸另一端的錐齒輪與驅(qū)動輪軸上的錐齒輪構(gòu)成齒輪傳動；分禾器固定在機架的前部。

所述滑塊在前部極限位置時，左連桿、左擊穗桿的前部的夾角為銳角，滑塊在后部極限位置時，左連桿、左擊穗桿前部的夾角為鈍角；左連桿、左擊穗桿分別與右連桿、右擊穗桿為軸對稱結(jié)構(gòu)。

所述滑塊上在徑向設(shè)有可轉(zhuǎn)動的月牙銷,所述絲桿上設(shè)有正向和反向的螺旋槽,滑塊套在絲桿上,月牙銷伸入絲桿上的螺旋槽中構(gòu)成螺旋配合。

使用所述擊打式雜交水稻制種授粉機的授粉方法是：在雜交水稻制種授粉期內(nèi)的晴朗天9:00至14:00，啟動微型汽油機使擊打式雜交水稻制種授粉機置于兩行雜交水稻父本行間，然后旋轉(zhuǎn)螺旋套，使用由第一固定撐桿、第二固定撐桿、第一滑動撐桿、第二滑動撐桿構(gòu)成的平行四桿縮放機構(gòu)收縮或伸展，帶動支架上升或下降，使左擊穗桿、右擊穗桿高度到達雜交水稻父本穗下部，通過驅(qū)動器調(diào)節(jié)左擊穗桿、右擊穗桿的擺動頻率至2-3次/s，然后調(diào)節(jié)油門使擊打式雜交水稻制種授粉機在兩壟雜交水稻父本行間行進，左擊穗桿和右擊穗桿碰撞雜交水稻父本的穗部，花粉被振落，并在慣性和自然氣流作用下飄散至兩側(cè)的雜交水稻母本上方，花粉逐漸沉降至母本穗部，實現(xiàn)授粉。

本發(fā)明帶來的有益效果是，通過擊打桿擊打雜交水稻父本植株使花粉脫離花蕊，通過調(diào)節(jié)擊打的高度、頻率和擊打的時間減小對父本的損傷；花粉由于慣性飄散至兩側(cè)母本的花蕊中，實現(xiàn)授粉。授粉穩(wěn)定、均勻，整機采用自走式結(jié)構(gòu)，工作舒適，工作效率高，特別適用于規(guī)模化雜交水稻制種授粉。

附圖說明

圖1是擊打式雜交水稻制種授粉機的軸測圖；

圖2是擊打式雜交水稻制種授粉機擊穗機構(gòu)的俯視圖；

圖3是擊打式雜交水稻制種授粉機升降機構(gòu)的主視局部放大圖；

圖4是擊打式雜交水稻制種授粉機動力底盤的動力傳動系統(tǒng)圖；

圖5是擊打式雜交水稻制種授粉機的滑塊與絲桿的配合原理圖；

圖6是擊打式雜交水稻制種授粉機的電氣系統(tǒng)圖；

圖中：微型汽油機1、傳動機構(gòu)2、扶手3、機架4、導向套5、導向管6、鋰電池7、左擊穗桿8、導桿9、左固定塊10、左連桿11、滑塊12、支撐板13、驅(qū)動器14、電動機15、支架16、右擊穗桿17、絲桿18、右連桿19、右固定塊20、驅(qū)動輪21、分禾器22、第二固定撐桿23、第二滑動撐桿24、正向螺旋桿25、螺旋套26、反向螺旋桿27、第一固定撐桿28、第一滑動撐桿29、支重輪30、油門手柄31、動力輸出軸32、離合器33、動力輸入軸34、驅(qū)動輪軸35、月牙銷36。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明進一步說明。下述實例中的技術(shù)特征在沒有沖突的情況下，均可進行相互組合。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種擊打式雜交水稻制種授粉機，包括擊穗機構(gòu)、升降機構(gòu)、動力底盤，擊穗機構(gòu)固定在升降機構(gòu)上，升降機構(gòu)安裝在動力底盤上。

擊穗機構(gòu)由支架16、電動機15、驅(qū)動器14、支撐板13、滑塊12、左連桿11、左固定塊10、導桿9、左擊穗桿8、右擊穗桿17、絲桿18、右連桿19、右固定塊20、鋰電池7；電動機15和控制電動機的驅(qū)動器14固定在支撐板13前部，絲桿18通過軸承固定在支撐板13上，電動機15輸出軸穿過支撐板13并通過聯(lián)軸器與絲桿18同軸連接，兩支導桿9設(shè)于絲桿18兩側(cè)并固定在支撐板13上，導桿9與絲桿18的軸線平行，絲桿18穿過滑塊12中部并與滑塊12構(gòu)成螺旋配合，兩支導桿9穿過滑塊12兩端并與滑塊12構(gòu)成滑動配合，支撐板13固定在支架16上部。

左擊穗桿8、右擊穗桿17的一端通過軸承分別安裝在支架16前部的左右兩側(cè)，左固定塊10、右固定塊20分別固定在左擊穗桿8、右擊穗桿17的中部，左連桿11、右連桿19的一端分別與左固定塊10、右固定塊20鉸鏈連接，左連桿11、右連桿19的另一端分別與滑塊12兩端鉸鏈連接。

鋰電池7固定在支架16的后部，用于為耗電設(shè)備供電。

升降機構(gòu)包括導向套5、導向管6、第一固定撐桿28、第二固定撐桿23、第一滑動撐桿29、第二滑動撐桿24、正向螺旋桿25、螺旋套26、反向螺旋桿27，第一固定撐桿28一端與機架4鉸鏈連接，第一固定撐桿28另一端與第二固定撐桿23的一端鉸鏈連接，第二固定撐桿23的另一端與支架16鉸鏈連接。

第一滑動撐桿29一端的滑輪置于機架4上滑槽中，第一滑動撐桿29的滑輪與機架4的滑槽構(gòu)成移動副，第一滑動撐桿29另一端與第二滑動撐桿24的一端鉸鏈連接，第二滑動撐桿24另一端滑輪置于支架16滑槽中，第二滑動撐桿24的滑輪與支架16滑槽構(gòu)成移動副；第一滑動撐桿29中部與第一固定撐桿28中部鉸鏈連接，第二滑動撐桿24中部與第二固定撐桿23中部鉸鏈連接，第一固定撐桿28、第二固定撐桿23、第一滑動撐桿29、第二滑動撐桿24構(gòu)成平行四桿縮放機構(gòu)。

反向螺旋桿27一端鉸鏈連接于第一固定撐桿28與第二固定撐桿23的連接鉸鏈處，正向螺旋桿25一端鉸鏈連接于第一滑動撐桿29與第二滑動撐桿24鉸鏈處，螺旋套26兩端分別與正向螺旋桿25另一端、反向螺旋桿27另一端構(gòu)成螺旋傳動。

兩支導向管6分別固定在支架16前下部和后下部，兩支導向套5固定在機架上部，導向管6嵌套在導向套5內(nèi)并形成移動副。

動力底盤包括微型汽油機1、傳動機構(gòu)2、扶手3、機架4、驅(qū)動輪21、支重輪30、分禾器22、驅(qū)動輪軸35，微型汽油機1固定在機架4后部，扶手3固定在機架4后上部，支重輪30安裝在機架4后下部，驅(qū)動輪軸35通過軸承安裝在機架4前部，驅(qū)動輪軸35一端裝有錐齒輪，驅(qū)動輪21安裝在驅(qū)動輪軸35的另一端；傳動機構(gòu)2安裝在機架4內(nèi)，傳動機構(gòu)2的動力輸入軸34一端與微型汽油機1的動力輸出軸32通過離合器33連接，傳動機構(gòu)2的動力輸出軸另一端的錐齒輪與驅(qū)動輪軸35上的錐齒輪構(gòu)成齒輪傳動；分禾器22固定在機架的前部。

滑塊12在前部極限位置時，左連桿11、左擊穗桿8的前部的夾角為銳角，滑塊12在后部極限位置時，左連桿11、左擊穗桿8前部的夾角為鈍角；左連桿11、左擊穗桿8分別與右連桿11、右擊穗桿8為軸對稱結(jié)構(gòu)。

滑塊12上在徑向設(shè)有可轉(zhuǎn)動的月牙銷36,所述絲桿18上設(shè)有正向和反向的螺旋槽,滑塊12套在絲桿18上,月牙銷36伸入絲桿18上的螺旋槽中構(gòu)成螺旋配合。

使用權(quán)利要求擊打式雜交水稻制種授粉機的授粉方法是：在雜交水稻制種授粉期內(nèi)的晴朗天9:00至14:00，啟動微型汽油機1將擊打式雜交水稻制種授粉機駕駛至兩行雜交水稻父本行間暫停，然后旋轉(zhuǎn)螺旋套，使用由第一固定撐桿28、第二固定撐桿23、第一滑動撐桿29、第二滑動撐桿24構(gòu)成的平行四桿縮放機構(gòu)收縮或伸展，帶動支架16上升或下降，使左擊穗桿8、右擊穗桿17高度到達雜交水稻父本穗下部，通過驅(qū)動器調(diào)節(jié)左擊穗桿8、右擊穗桿17的擺動頻率至2-3次/s，然后抓緊扶手，調(diào)節(jié)油門31使擊打式雜交水稻制種授粉機在兩壟雜交水稻父本行間行進，左擊穗桿8和右擊穗桿17碰撞雜交水稻父本的穗部，花粉被振落，并在慣性和自然氣流作用下飄散至兩側(cè)的雜交水稻母本上方，花粉逐漸沉降至母本穗部，實現(xiàn)授粉。

上述實例僅用于解釋說明本發(fā)明要求保護的內(nèi)容，但并不是用于限制本發(fā)明的要求保護的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明精神內(nèi)所做的改進和替換，均屬于保護范圍內(nèi)。