CN102577721B - 一种车载穴式电动施肥机械 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载穴式电动施肥机械，包括手柄以及控制按键、车架、驱动轮以及万向从动轮、蓄电池、钻头和钻头位移机构，以及驱动电机等，车架的中间设置有钻头位移机构，钻头位移机构的下端通过钻头驱动电机、钻头驱动电机减速器与钻头的根部相连接。本发明采用打穴和使用高密度棒状肥料方式施肥，与开沟施肥机械相比，打穴破土体积小，需要功率和能耗小，整个机械体积重量小，可应用在一般开沟机械无法进入的山区、丘陵地区的果园、茶园和桑园等环境。

Description

一种车载穴式电动施肥机械
技术领域
本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种车载穴式电动施肥机械。
背景技术
目前，有机肥施肥方法通常采用开沟机械进行开沟施肥，由于开沟方式破土体积大，需要开沟机械功率大，体积和重量也相应较大，作业时能耗高、噪音大。由于开沟机械体积重量大，不适合山区、丘陵等坡度较大地区作业，也不适用于空间有限的作业环境，如果园、茶园和桑园等，目前这些地方主要以人力开沟施肥为主，效率较低，劳动繁重。急切需要探索一种低功耗、高效率和实施操作方便的施肥机械和方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种破土体积小、功耗低、施肥效率高的车载穴式电动施肥机械。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种车载穴式电动施肥机械，包括车架7、钻头5和钻头位移机构1，车架7的前方左、右两侧各有一个行进驱动轮6，行进驱动电机4与行进驱动轮6相连接以提供驱动力；车架7的后方左、右两侧各有一个从动万向轮14，车架上方设有手柄21，手柄21用于控制从动万向轮14的方向以控制车子的行进方向；车架7的中间设置有钻头位移机构1，钻头位移机构1与钻头位移驱动电机2相连接；钻头位移机构1的下端通过钻头驱动电机8、钻头驱动电机减速器9与钻头5的根部相连接；电源和信号总线10有两段，一段用于连接手柄21和多电机驱动控制器1，另一段的一端与多电机驱动控制器11相连接，另一端分别与行进驱动电机4、钻头位移驱动电机2、钻头驱动电机8相连接；蓄电池12与多电机驱动控制器11连接，蓄电池12上设置有充电插孔13。
钻头5的根部还装有扫土刷3，扫土刷3为韧性材料，可将穴洞口外松土打飞，防止松土回填穴洞。
手柄21上设置有电源总开关按键15；钻头上位移按键16，用于控制钻头向上移动；钻头下位移按键17，用于控制钻头向下打洞动作；钻头转速调节旋钮18，用于根据土壤紧实度调节钻头转速；钻头开关按键19，用于控制钻头工作和停止；行进按键20，用于控制行进驱动电机工作，驱动小车向前行驶。
多电机控制驱动器11提供3个双向PWM通道，分别控制行进驱动电机4、钻头驱动电机8和钻头位移驱动电机2的工作。
在施肥时，先用车载穴式电动施肥机械在地面上进行打穴；将有机肥预先压缩成与穴洞形状相匹配形状的肥料棒，直径和长度与钻头尺寸匹配，密度是散装有机肥的4～5倍，然后将肥料棒放置在穴洞中实现施肥，相同施肥重量的情况下比开沟方式减少相应倍数的破土体积，一定密度的穴洞即可代替原有的开沟方式施肥。穴洞的深度根据施肥对象植物根系情况调整，使有机肥有效到达植物根部以提高有效利用率；穴洞的分布和密度根据植物根系布局和所需有机肥量而设定，而且施肥穴洞均是独立打出，方便合理布局，克服了开沟连续性的约束。肥料棒的直径和高度根据穴洞形状进行调整，以达到不同的施肥总量。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
（1）本发明与开沟施肥机械相比，打穴破土体积小，需要功率和能耗小，整个机械体积重量小，可应用在一般开沟机械无法进入的果园、茶园和桑园等环境。
（2）本发明的机械行走驱动、钻头驱动和钻头位移驱动均采用电机为动力源，大大简化了机械传动机构，提高了机械的整体可靠性；同时，车载方式可以承载较大容量的蓄电池，提升了连续作业时间，而且无噪音和剧烈振动，操作舒适，对环境无污染。
（3）本发明的电动开关安装在操作手柄上，与同类汽油机动力机械相比，无需拉绳启动，控制方便灵活；在钻头根部安装扫土刷，防止松土回填穴洞。
（4）在打穴时，施肥穴洞深度可调，有利于肥料有效到达植物根部；施肥穴洞位置布局灵活，可根据植物分布和根系特点确定每个穴位；且具有深耕部分效果，长期使用可以改善土壤品质；在施肥时，将有机肥预先压缩成棒状，施肥时工作效率高；棒状有机肥密度大，质地紧密，延长了其分解周期，有缓释效果。
附图说明
图1为打穴式电动施肥机械结构原理图
图2为操作手柄控制按键示意图。
其中，1、钻头位移机构；2、钻头位移驱动电机；3、扫土刷；4、行进驱动电机；5、钻头；6、行进驱动轮；7、车架；8、钻头驱动电机；9、钻头驱动电机减速器；10、电源和信号总线；11、多电机控制驱动器；12、蓄电池；13、充电插孔；14、从动万向轮；15、电源总开关按键；16钻头上位移按键；17、钻头下位移按键；18、钻头转速调节旋钮；19、钻头开关按键；20、行进按键；21、手柄。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的车载穴式电动施肥机械，包括车架7、钻头5和钻头位移机构1。车架7的前方左、右两侧各有一个行进驱动轮6，行进驱动电机4与行进驱动轮6相连接以提供驱动力；车架7的后方左、右两侧各有一个从动万向轮14，车架上方设有手柄21，手柄21用于控制从动万向轮14的方向以控制车子的行进方向。车架7的中间设置有钻头位移机构1，钻头位移机构1与钻头位移驱动电机2相连接；钻头位移机构1的下端通过钻头驱动电机8、钻头驱动电机减速器9与钻头5的根部相连接。电源和信号总线10有两段，一段用于连接手柄21和多电机驱动控制器1，另一段的一端与多电机驱动控制器11相连接，另一端分别与行进驱动电机4、钻头位移驱动电机2、钻头驱动电机8相连接；蓄电池12与多电机驱动控制器11连接，蓄电池12上设置有充电插孔13。钻头5的根部还装有扫土刷3，扫土刷3为韧性材料，可将穴洞口外松土打飞，防止松土回填穴洞。手柄21上设置有电源总开关按键15；钻头上位移按键16，用于控制钻头向上移动；钻头下位移按键17，用于控制钻头向下打洞动作；钻头转速调节旋钮18，用于根据土壤紧实度调节钻头转速；钻头开关按键19，用于控制钻头工作和停止；行进按键20，用于控制行进驱动电机工作，驱动小车向前行驶。多电机控制驱动器11提供3个双向PWM通道，分别控制行进驱动电机4、钻头驱动电机8和钻头位移驱动电机2的工作。
在工作时，把持手柄21，按下电源总开关按键15和行进按键20，通过手柄21控制方向，将小车驾驶到工作位置；松开行进按键20后，小车保持静止状态；打开钻头开关按键19，钻头5开始工作，通过钻头转速调节旋钮18的调节确定钻头5的转速；按下钻头下位移按键17，钻头5被钻头位移驱动电机2通过钻头位移机构1向下推进，开始打穴作业；钻头5到达最大行程后，钻头位移机构1停止向下运动，扫土刷3将穴洞口附近松土打飞，此时按下钻头上位移按键16，钻头5被提升到初始位置，完成一个穴洞的工作。
在钻头位移机构1没有回到初始位置时，行进按键20按下无效，确保小车行进时钻头5不在穴洞中。钻头上位移按键16、钻头下位移按键17和行进按键20设计为点触式按键，当失去按压时断电，达到保护效果。多电机控制驱动器11提供3个双向PWM通道，分别控制行进驱动电机4、钻头驱动电机8和钻头位移驱动电机2的工作，多电机控制驱动器11上有工作状态指示灯，蓄电池12电压过低时，灯光提示，充电时将220V交流电接入在充电插孔13，充电完毕有指示灯提示。
在施肥时，先用车载穴式电动施肥机械在地面上进行打穴；将有机肥预先压缩成与穴洞形状相匹配形状的肥料棒，密度是散装有机肥的4～5倍，然后将肥料棒放置在穴洞中实现施肥。穴洞的深度根据施肥对象植物根系情况调整，使有机肥有效到达植物根部以提高有效利用率；穴洞的分布和密度根据植物根系布局和所需有机肥量而设定，而且施肥穴洞均是独立打出，方便合理布局，克服了开沟连续性的约束。肥料棒的直径和高度根据穴洞形状进行调整，以达到不同的施肥总量。

Claims (3)

1.一种车载穴式电动施肥机械，其特征在于：包括车架、钻头和钻头位移机构，车架的前方左、右两侧各有一个行进驱动轮，行进驱动电机与行进驱动轮相连接以提供驱动力；车架的后方左、右两侧各有一个从动万向轮，车架上方设有手柄，手柄用于控制从动万向轮的方向以控制车子的行进方向；车架的中间设置有钻头位移机构，钻头位移机构与钻头位移驱动电机相连接；钻头位移机构的下端通过钻头驱动电机、钻头驱动电机减速器与钻头的根部相连接；电源和信号总线有两段，一段用于连接手柄和多电机驱动控制器，另一段的一端与多电机驱动控制器相连接，另一端分别与行进驱动电机、钻头位移驱动电机、钻头驱动电机相连接；蓄电池与多电机驱动控制器连接，蓄电池上设置有充电插孔。
2.根据权利要求1所述的车载穴式电动施肥机械，其特征在于：钻头的根部还装有扫土刷，扫土刷为韧性材料。
3.根据权利要求1所述的车载穴式电动施肥机械，其特征在于：手柄上设置有电源总开关按键、钻头上位移按键、钻头下位移按键、钻头转速调节旋钮、钻头开关按键、行进按键。
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