CN103004730A - 一种进风口自动调控式对靶喷雾机 - Google Patents

Abstract

一种进风口自动调控式对靶喷雾机，包括固定于喷雾机底盘后端的左导流风箱和右导流风箱，喷雾机底盘装载于拖拉机上，风箱中均有连通至药箱的喷头以及风向朝向喷头的离心风机，风箱进风口设置有锥形进风口装置，进风口装置上固定有与其同轴并可沿轴转动的带有多个扇形孔的圆形挡板，挡板接步进电机，还包括超声波传感器和速度传感器，由控制器根据接收到的超声波传感器采集的树冠信息和速度传感器采集的速度信息，输出控制信号控制步进电机旋转实现对挡板转动角度的控制，进而实现风箱进风口风量的改变，本发明可根据探测到的果树树冠大小和拖拉机的作业速度自动调整风送式喷雾机进风口面积的大小从而改变出风口风量的大小，实现果园精准施药，提高农药利用率。

Description

一种进风口自动调控式对靶喷雾机

技术领域

本发明属于农业植保机械技术领域，具体涉及一种进风口自动调控式对靶喷雾机。

背景技术

长期以来，化学防治是农作物病虫草害防治的主要手段，而目前我国的施药技术与施药器械仍处于较落后水平，农药使用率仅为20%~30%，与发达国家先进的施药技术相差甚远，因此实施精确施药技术是保护生态环境和人与自然和谐发展的必然选择。果园精准施药技术不仅可以提高作物产量，减少对环境污染，且提高农药有效利用率，提高施药技术水平。目前世界各国都在大力开展果园精准施药技术的研究和推广应用。近年来，我国的精准施药技术研究虽然取得了一定的进展，但目前施药喷雾机，自动化程度较低，无法自动根据已探测果树树冠的信息和喷雾机的作业速度改变进风量的大小，实现精准施药。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种进风口自动调控式对靶喷雾机，可以根据探测到的果树树冠大小和拖拉机的作业速度来自动调整风送式喷雾机进风口的面积大小，改变风送喷雾机进风量的大小，从而调整出风量的大小，实现果园精准施药，提高农药利用率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种进风口自动调控式对靶喷雾机，包括固定于喷雾机底盘3后端的左导流风箱7和右导流风箱14，喷雾机底盘3装载于拖拉机1上，风箱中均有连通至药箱17的喷头16以及风向朝向喷头16的离心风机8，风箱进风口设置有锥形进风口装置12，进风口装置12上固定有与其同轴并可沿轴转动的带有多个扇形孔的圆形挡板11，挡板11接步进电机9，其特征在于，还包括：

安装于喷雾机底盘3前端的超声波传感器19；

安装于拖拉机1车轮上的速度传感器21；

以及接超声波传感器19和速度传感器21的控制器20，

所述控制器20根据接收到的超声波传感器19采集的树冠信息和速度传感器21采集的速度信息，输出控制信号控制步进电机9旋转，从而实现对挡板11转动角度的控制，进而实现风箱进风口风量的自动调控。

所述进风口装置12内端横截面积与离心式风扇8横截面积相等，且与离心式风扇8同轴，外端横截面积为内端横截面积的二倍，且外端固定有与挡板11结构相同的固定挡板，外端固定挡板中心安装有短轴10，挡板11绕短轴10转动。

所述挡板11上开的扇形孔面积使得挡板11的遮盖面积与进风口装置12内端横截面积相等。

所述挡板11的边缘向靠近风箱的一侧翻折，翻折部分的外侧安装有与步进电机9连接的齿轮13相配合的环形齿条22，由齿轮13通过齿条22带动挡板11转动。

所述超声波传感器19安装于喷雾机底盘3前端传感器固定架18的左右两侧，用以探测拖拉机1前进方向两侧的树冠信息。

本发明与现有技术相比，由于装有速度传感器和超声波监测装置，可以准确探测树冠信息和喷雾机的作业速度，控制器通过处理速度传感器和超声波传感器监测到的数据，向步进电机发出控制信号，控制步进电机的正反转，驱动转动挡板的转动，调整转动挡板与锥形进风口装置的相对位置，从而调整导流风箱进风口的面积，进而实现风量的改变，实现果园精准施药，提高施药技术水平。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2a为本发明的左导流风箱右视图。

图2b为本发明的左导流风箱主视图。

图3为本发明的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明为一种进风口自动调控式对靶喷雾机，整个装置安装在拖拉机1装载的喷雾机底盘3上，包括左导流风箱7和右导流风箱14，风箱中均有连通至药箱17的喷头16以及风向朝向喷头16的离心风机8，药箱17与喷头16之间的管道上有液压泵4，实现药液泵送。喷药系统采用牵引式结构，经传动轴6连接变速箱5，变速箱5与拖拉机1的动力输出部分通过万向联轴器2相连。在两个风箱的进风口均设置有锥形进风口装置12，进风口装置12中心有短轴10，挡板11与风口装置12同轴，并可绕短轴10转动，挡板11接步进电机9。步进电机9的运行由安装于拖拉机1上的控制器20控制。喷雾机底盘3的前端（相对于拖拉机1的前进方向）设置有传感器固定架18，传感器固定架18的左右两侧安装一组超声波传感器19，拖拉机1的前轮上安装速度传感器21。速度传感器21与超声波传感器19的输出均接至控制器20。

如图2a和图2b所示，进风口装置12内端横截面积与离心式风扇8横截面积相等，且与离心式风扇8同轴，外端横截面积为内端横截面积的二倍。而挡板11上开的扇形孔面积使得挡板11的遮盖面积与进风口装置12内端横截面积相等。

如图2a和图2b所示，挡板11的边缘向靠近风箱的一侧翻折，翻折部分的外侧安装有与步进电机9连接的齿轮13相配合的环形齿条22，由齿轮13通过齿条22带动挡板11转动。

如图3所示，为本发明的控制原理图。控制器20以单片机为核心，速度传感器21收集的速度信号和超声波传感器19监测到的树冠信息传送到单片机中。单片机接有LCD显示器、操作键盘等外围设备。作业速度、树冠信息、进风口面积等信号均可在LCD显示屏中显示，单片机接收并处理各种信号后，向步进电机9发出控制命令，控制电机的转动。

本发明的工作过程如下：测量果树行间距并在单片机中设定，开始喷雾作业，超声波传感器19将探测到的树冠信息传送至控制器20，同时，速度传感器21将采集的速度信号传输至控制器20，通过单片机预先制定的运算程序，实时计算得出步进电机所需转动时间和方向，控制步进电机带动齿轮13转动，从而带动转动挡板11转动，改变转动挡板11和锥形进风口装置12的相对位置，实现左导流风箱7和右导流风箱14进风口风量的改变以调整出风量，实现果园精准施药。

Claims (5)

1.一种进风口自动调控式对靶喷雾机，包括固定于喷雾机底盘（3）后端的左导流风箱（7）和右导流风箱（14），喷雾机底盘（3）装载于拖拉机（1）上，风箱中均有连通至药箱（17）的喷头（16）以及风向朝向喷头（16）的离心风机（8），风箱进风口设置有锥形进风口装置（12），进风口装置（12）上固定有与其同轴并可沿轴转动的带有多个扇形孔的圆形挡板（11），挡板（11）接步进电机（9），其特征在于，还包括：

安装于喷雾机底盘（3）前端的超声波传感器（19）；

安装于拖拉机（1）车轮上的速度传感器（21）；

以及接超声波传感器（19）和速度传感器（21）的控制器（20），

所述控制器（20）根据接收到的超声波传感器（19）采集的树冠信息和速度传感器（21）采集的速度信息，输出控制信号控制步进电机（9）旋转，从而实现对挡板（11）转动角度的控制，进而实现风箱进风口风量的自动调控。

2.根据权利要求1所述进风口自动调控式对靶喷雾机，其特征在于，所述进风口装置（12）内端横截面积与离心式风扇（8）横截面积相等，且与离心式风扇（8）同轴，外端横截面积为内端横截面积的二倍，且外端固定有与挡板（11）结构相同的固定挡板，外端固定挡板中心安装有短轴（10），挡板（11）绕短轴（10）转动。

3.根据权利要求2所述进风口自动调控式对靶喷雾机，其特征在于，所述挡板（11）上开的扇形孔面积使得挡板（11）的遮盖面积与进风口装置（12）内端横截面积相等。

4.根据权利要求1、2或3所述进风口自动调控式对靶喷雾机，其特征在于，所述挡板（11）的边缘向靠近风箱的一侧翻折，翻折部分的外侧安装有与步进电机（9）连接的齿轮（13）相配合的环形齿条（22），由齿轮（13）通过齿条（22）带动挡板（11）转动。

5.根据权利要求1所述进风口自动调控式对靶喷雾机，其特征在于，所述超声波传感器（19）安装于喷雾机底盘（3）前端传感器固定架（18）的左右两侧，用以探测拖拉机（1）前进方向两侧的树冠信息。

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