一种脉冲射流式的排种装置及排种方法

本发明涉及农业机械，更具体地，涉及一种脉冲射流式的排种装置及排种方法。背景技术：1、随着我国农业机械化水平的不断提高，机械化排种是农作物生产中实现高效作业、标准化作业的重要手段。近年来，由于生产成本的不断提高，机械直播技术在我国农业生产中占有越来越重要的作用，但我国地形复杂，南方地区以丘陵山地地形为主，地面机械作业过程中易发生陷车、压实土层等问题。针对以上问题，国内外学者提出采用无人飞机进行播种作业，解决地面机械通过性差以及对土层破坏的问题。2、中国专利cn116018915a公开了一种双气流导向式撒播无人飞机，播撒机构包括物料箱、撒播管以及气流驱动机构，种子从落料口进入撒播主管，在其两边设有气流驱动机构，种子受高速气流的作用被送出二分主管上均匀布置的竖直落料口，实现种子定点播种。3、中国专利cn109287211a公开了一种小麦气力加速射播装置，射播装置包括排种机构、气力机构和射播管，机构排出的小麦在气力机构作用下经射播管加速射入土壤中，该装置适用于稻麦轮作区无秸秆覆盖情况下的小麦免耕播种作业。4、中国专利cn217416115u公开了一种有序撒播无人机，播轮转动将种子从种箱落入出种管，在出种管的末端添加气嘴，提高了种子的下落速度。5、中国专利cn116602096a公开了一种植保无人机的螺旋送料吹射式播种装置，播种装置在种箱下设有多个螺旋取料轴，通过转动螺旋取料轴将种子送入导向管，导向管设有卷线机构可实现伸缩，使得导向管末端远离飞机桨叶，利用高速气流将种子吹向地面，解决了播种作业过程中成行性效果差的问题。6、上述无人飞机播撒装置采用气力式推动的方式对种子进行加速，以此来减小无人飞机风场对种子射出轨迹的影响，但该方式对种子加速能力有限，需通过降低作业高度和延长出种管的方式来弥补加速能力不足的问题，该方式整机尺寸大，同时飞行高度过低会增加无人飞机飞行事故率。7、中国专利cn113460306a公开了一种无人机水稻电磁弹射撒播器，其主要包括外部加速装置、复位装置和射种装置，其利用驱动线圈产生的交变磁场，通过不断蓄能增大射种装置的动能，带动出种管向下运动，利用种子的惯性势能将种子加速射入泥面。8、上述方法虽对种子有一定的加速能力，但由于裸种质量轻，在播种作业过程中种子依然易受旋翼风的干扰，且该装置结构复杂，工作效率较低，不适用于大面积的田间作业。技术实现思路1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种脉冲射流式的排种装置及排种方法，用于解决播种时种子的加速度不足且结构复杂的问题。2、本发明采取的技术方案是，一种脉冲射流式的排种装置，包括：压力组件、安装座、射出通道和脉冲射流组件；所述脉冲射流组件设置在所述安装座上，所述压力组件通过所述脉冲射流组件与所述射出通道连通；所述压力组件用于对含种子的浆液物料进行一次增压，并向射出通道输送连续的浆液物料形成的物料束；所述脉冲射流组件用于在压力组件与射出通道之间间歇式地产生流通截面的缩放变化；流通截面的收缩形成物料束的截流，流通截面的舒放形成物料束的定量通过，从而在脉冲射流组件靠近压力组件的一侧对物料束进行二次增压，在脉冲射流组件靠近射出通道的一侧形成对物料束的截断，分离出射流液柱；种子在射流液柱的裹挟下通过射出通道，射向预设的位置。3、所述脉冲射流组件包括：柔性引导软体和截流组件；所述柔性引导软体包括：弹性通道，所述弹性通道连通所述射出通道和所述压力组件；所述截流组件包括：驱动装置和截流结构；所述柔性引导软体、截流组件和射出通道设置在所述安装座上，所述驱动装置以一定的频率驱动所述截流结构间歇式地作用于所述柔性引导软体，以使得弹性通道上产生流通截面的缩放变化。4、所述安装座包括：框支架，所述柔性引导软体设置在所述框支架内，且与所述射出通道相连；外延结构，设置在所述框支架的一侧，连通所述框支架，所述截流组件设置在所述外延结构上；所述框支架与所述外延结构相对的另一侧设有与所述截流组件配合的拓宽固板；所述框支架还设有侧面开口，所述侧面开口位于所述拓宽固板与所述截流腔之间，以使得所述柔性引导软体的侧面局部外露，并形成所述柔性引导软体的变形引导。5、所述截流结构为截流块，所述驱动装置为伸缩组件；所述截流块包括：相连的抵接部和限位部，所述限位部用于限制伸缩组件的最大行程；所述伸缩组件与所述限位部相连，驱动所述限位部水平运动的同时带动所述抵接部进出所述框支架；所述抵接部远离所述限位部的一侧设有抵接面；所述抵接部靠近所述限位部的一端设有带弧面的连接结构；所述连接结构的截面从远离所述限位部的一端向靠近所述限位部的一端逐渐增大，所述抵接面通过与所述柔性引导软体形成间歇式的面接触，产生弹性通道上流通截面的缩放变化。6、所述截流结构为凸轮，所述驱动装置为转动组件；所述凸轮与所述转动组件相连；所述转动组件驱动凸轮进出所述框支架，形成对柔性引导软体的间歇式作用，从而产生弹性通道上流通截面的缩放变化。7、所述压力组件包括：压力泵，用于对浆液物料进行加压；导流管道，连接所述压力泵和所述柔性引导软体；所述导流管道包括引导段，所述引导段一端连通所述压力泵的输出口，另一端与所述柔性引导软体相连；所述引导段的导通截面从一端向另一端逐渐减小，配合压力的作用下使得种子在通过引导段的过程中形成有序排列。8、进一步，提供一种脉冲射流式的排种方法，包括以下步骤：9、s1.对含种子的浆液物料进行加压，形成连续的物料束；10、s2.在物料束射出前，通过间歇式地缩放，形成物料束流通截面上的变化，提升物料束射出前的压力，并形成对物料束的截断，分离出射流液柱；11、s3.按预设的脉冲缩放频率，种子在射流液柱的裹挟下射向预设的位置。12、步骤s1前还包括：13、s00.取适量的承载液体，加入种子，并使种子均匀分布在承载液体中；14、s01.调节承载液体的粘度，以使得种子在承载液中悬浮并均匀分散，形成用于裹挟种子的浆液物料。15、步骤s3前还包括：调节射出方向，和/或射出高度，和/或脉冲缩放频率。16、所述步骤s3中，脉冲缩放频率通过以下公式获取：其中，f为脉冲缩放频率，v为机具排种作业速度，d为排种作业穴距。17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过脉冲射流组件，实现了浆液物料束的二次增压。在无需增大压力组件功率，或者更换压力组件的前提下，提升播种时种子的加速度。区别于传统的裸种喷射，在浆液物料的作用下加大了喷射物的质量，配合流通截面的间歇式缩放使得加速作用更加明显，并能有效减少外部风场对种子下落轨迹的影响，提高排种作业的精度。18、采用浆液物料将种子裹挟，以带有包裹层的种子流形式的排种可大幅度降低裸种喷射导致的损伤，降低高速排种的损伤率。同时，以固(种子)液(浆液物料)两相并存的形式射向地面，不但有效避免射流过程中发生分离飞溅和成束性差的问题，还可提高种子的保水性能和出苗率。结合柔性引导软体和驱动组件的联合作用，达到频率可控、不容易堵塞和种子损伤率低的效果。射流液柱以间歇式的形式射出，在射出通道的调节下，可在较高的作业高度下简单容易地实现种子成行成穴的排种需求，且种子成行成穴性效果显著，播种作业的效率和精度也显著提高。