CN108738540A - 精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备及方法 - Google Patents

精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备及方法，包括：整体机架，所述整体机架上安装有系统动力轮，所述系统动力轮轴上固连齿轮，齿轮与反向齿轮啮合，将动力分别传送到浅埋滴灌铺管系统、气吸式精量播种系统、种肥螺旋定量定位输送系统、地膜覆盖与覆土系统；控制系统分别与浅埋滴灌铺管系统、气吸式精量播种系统、种肥螺旋定量定位输送系统、地膜覆盖与覆土系统相连，用于控制各个系统的工作。本申请的设备可同时进行四行播种、两行铺管工作，可根据农业生产的实际需要，来适应不同作物的行间距、株间距的需求，以及对施肥铺管位置的要求。实现智能化高效播种施肥灌溉覆膜，大大地提高了机器适应性和农业耕种的工作效率。

Description

精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备及方法
技术领域
本发明涉及农用机械技术领域，特别是涉及精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备及方法。
背景技术
现有经济对农业科技在节本、高效、智能、绿色等方面提出了更高的要求，需要开展农业科技创新、农机装备机械化等领域的技术创新，推动农机化技术集成配套，优选适宜的技术路线和装备，形成具有区域特色的全程机械化生产模式。
现在农业所面临的巨大压力和矛盾是水资源供需，大力发展农业高效节水，逐步提高大范围农业用水利用率和田间单方净耗水量的农产品产出率，以最少的水量投入获得最大的生产效率。目前许多单项节水技术均己达到了比较成熟的推广应用阶段，并取得了实际应用效果，但农业节水技术的发展速度仍远远不能适应人口增长和社会经济发展的需求，目前农业用水的有效利用率还很低，渠灌区只有30％—40％，井灌区也只有60％左右，而一些发达国家可达至80％以上。另一方面，我国灌溉水生产效率也很低，导致节水农业技术覆盖的比例还很小，尤其是各种节水技术的综合应用程度还十分低下。这种现状预示着对节水农业技术的需求是很大的，农业高效节水技术的革新必将对我国的农业生产产生突破性的作用。
滴灌是一种先进的节水灌溉技术，它可根据作物生长发育的需要将水分、养分持续而均匀地运送到作物根部附近，最大限度地降低土壤蒸发和水的浪费，较地面灌溉节水80％左右，增产20％—30％。节约农田灌溉用水的主要途径是改变灌溉方式，传统的灌溉方式主要有:漫灌、沟灌、畦灌等灌溉方式。灌溉耗水量大，水分利用率低。近年来随着科技的进步，设施化灌溉技术逐渐得到发展，其中喷灌和滴灌技术的发展越来越受到人们的关注。喷灌与地面灌溉相比，比明渠输水灌溉省水30％—50％；滴灌系统一般比地面浇灌省水30％—50％，有些作物可达80％左右，比喷灌省水10—20％。
在地面滴灌的基础上，人们又发展了渗灌技术，即将毛管埋设于地表以下对作物根系进行供水，再加上地面覆膜双重保障，不但水分利用率高，可降低地表水分蒸发和湿度、抑制杂草，还可减少病虫害，是未来节水灌溉技术的发展方向之一。因此，现阶段需要一种结构简单，功能齐全的滴灌管铺设机械，推动滴灌这一农业技术的发展。
在一般生产条件下，施肥和灌溉两项操作是独立进行的，不仅劳动工序和工作量大，而且易造成施肥和灌水的分离和错位，水肥的吸收无法同步进行。养分和水分混合效应不能得到及时有效发挥，导致水肥利用率下降。滴灌施肥(水肥一体化)就是利用现代设施灌溉技术。把肥料溶入灌溉用水，定时定量定比例将水肥同时供给作物根系，可以大幅度提高水肥利用效率。并可根据作物对水肥的需求规律，在不同生育时期实现定量精准供给。可以预测，滴灌施肥技术代表着现代农业的发展方向，是增加农民收入、减少资源浪费和减少环境污染的重要技术措施，也是可持续农业发展的保障。
滴灌施肥，能有效方便地调节施用肥料的种类、比例、数量及时期，可将肥料施于根区，保证根区养分的供应，减少养分的流失，显著提高肥料养分的利用率。中国氮肥利用率为30％—50％，磷肥利用率为10％—25％，钾肥利用率约为50％。墨西哥的研究表明，要达到相同的蕃茄产量，直接土施时，N、P、K的需要量分别为400、200、600kg/hm2；而滴灌施肥肥料使用量分别减少60％、50％和80％。涂攀峰等在香蕉上的研究表明:滴灌时肥料利用率显著提高，N的利用率可达70％，P达50％，K达80％。甘蔗的滴灌施肥试验研究表明：滴灌施肥的N利用效率达到了75％—80％，常规施肥只有40％。
经检索，专利号201520419700.4，公开了一种滴灌带布设装置，它包含拖板，该拖板上间歇排列有与其间隙滑动配合的第一螺杆、第二螺杆和第三螺杆以及导向滑杆，所述导向滑杆的一端设置有卷轴固定板,所述的第一螺杆位于靠近卷轴固定板的一端，其底部设置有翻土犁刀，所述的第二螺杆位于第一螺杆与第三螺杆之间，其底部设置有与其转动连接配合的布带轮，所述第三螺杆的底部设置有推土挡板(的。本发明结构简单，布设方便，能够有效的将开槽、布管、覆土和镇压四道工序集为一体，大大的方便了整体的布设工作，也更加利于滴灌技术的推广。这种滴灌带布设装置虽然能进行地下滴灌带的铺设，但是也不能够实现各功能的集成，滴灌带在铺设过程中无法确定其工作状态，降低了工作过程的稳定性。
专利号201520950917.8，公开了滴灌带铺设机械，具体涉及滴灌带的铺设机械设备。由卷带轮、轴心圈、套带管、开沟器、钢构大梁、牵引架、三角减震器、轮胎和压带轮组成；套带管竖直方向设置，套带管的下端面的后半部分与钢构大梁固定连接，套带管的下端面的前半部分悬空，套带管的上端面的后半部分与轴心圈固定连接，套带管的上端面的前半部分裸露状态；开沟器下端连接压带轮，压带轮的宽度与滴灌带宽度相同。本发明提供了滴灌带铺设机械，本发明解决了现有市场上的滴灌带铺设设备存在滴灌带铺设与埋土的中间环节没有任何措施，导致滴灌带在铺设之后，埋土之前容易被大风刮起，影响铺设效果的问题。但是其功能单一，不适合大规模推广使用。
专利号201510343216.2，公开了可调式浅埋滴灌带铺设装置，包括结构架、限深轮、圆盘破土轮、开沟犁、滴灌带铺设器、导向轮、覆土器、滴灌带导向套、滚轮和滴灌带悬挂架；结构架上端设有悬挂接口，结构架两侧下方设有限深轮，结构架下方依次布置四组滴灌带铺设装置，每组滴灌带铺设装置下方设有圆盘破土轮和开沟犁，每组滴灌带铺设装置后方设有滴灌带悬挂架，悬挂架上的滴灌带通过滴灌带导向套和滚轮与滴灌带铺设器上的导向轮连接，导向轮后面设有覆土器，滚轮轴与覆土器之间设有弹簧。本发明具有可以同时铺设四排滴灌带、工作效率高、可以调节滴灌带埋设深度和铺设宽度等特点。但是其架构复杂，功能单一，滴灌带剪断也需要手工进行。
专利号201710735920.1，公开了一种玉米大小垄浅埋滴灌播种施肥铺带一体机及农业机械用铺带机构，它解决了现有技术无法实现滴灌带顺利铺设的问题，具有播种、施肥和灌溉带铺设一体完成的特点，避免滴灌带的缠绕,其主要铺带机构包括：滚轮支架，滚轮支架设有开口槽，开口槽内设置用于夹持滴灌带的主动滚轮和从动滚轮，两个滚轮均通过滚轮轴与滚轮支架固定，滚轮支架两个侧部均开有矩形导槽，矩形导槽内设置与从动滚轮轴连接的调整滑块，在矩形导槽内调整滑块一侧设置压紧弹簧，压紧弹簧套于弹簧中心柱外侧；滚轮支架的前侧通过铺带开沟器竖杆与铺带开沟器连接，后侧通过铺带覆土器竖杆与铺带覆土器连接。本发明结构简单，使用方便，能够一次操作即可完成布设滴灌带，播种，施肥和平土等操作, 大大的节约了相关的人工成本。这种地埋滴灌精量播种机功能较全，但是缺少滴灌带的剪断装置，滴灌带铺设的稳定性也存在不足，并且该装置使用的方向性很强，不适合普通农户的生产使用和大规模的推广。
现有文献中，《节水灌溉》2014年第9期发表论文《自驱动集成式一体化滴灌机研发》，开发的自驱动集成式一体化滴灌机，集施肥罐、过滤设施、量测控制设施、安全保护装置、自驱动系统于一体，简化滴灌系统的操作和维修难度，实现了滴灌系统首部枢纽的一体化和可移动功能，提升了滴灌系统的使用效率和作业区域，降低工程投资。该设备配有牵引机车、输水管、过滤器、分水器等设备，只要有水源供水，便可进行滴灌作业，要求配套设施相对简便，大大提高了滴灌首部系统的使用率。该滴灌机上留有施肥罐接口，作物需要施肥时，可随时安装施肥罐，方便快捷。牵引机车采用清洁环保电池驱动，操作简便、噪音少，便于不同灌溉地块之间的转移，不受田间的电线杆、树木等障碍物的限制，能够满足平原或丘陵地区不同大小地块灌溉需要，使用范围广泛。但是该装置可能会产生动力不足、续航差的问题。
综上所述，现有的滴灌铺管机大多功能单一，机械化程度不高，并且存在一些显著的问题。滴灌管在铺设过程中容易产生折叠，使滴灌用水和滴灌用肥无法均匀的传递到农田，装置整体稳定性和可靠性不足，适应性差。滴灌带容易向前滑动或被拉伸导致铺设完成滴灌带长度不足。且滴灌带剪切需手工完成。因此，需要一种集精量播种、种肥同施、浅埋滴灌铺管、地膜覆盖等功能于一体的机械化程度高，稳定、可靠且适应性和实用性强的智能化农业机械来解决农业生产过程的问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，本发明集精量播种、种肥同施、浅埋滴灌铺管、地膜覆盖等功能于一体，机械化程度高，稳定、可靠且适应性和实用性强。
精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，包括：
整体机架，所述整体机架上安装有系统动力轮，所述系统动力轮轴上固连齿轮，齿轮与反向齿轮啮合，将动力分别传送到浅埋滴灌铺管系统、气吸式精量播种系统、种肥螺旋定量定位输送系统、地膜覆盖与覆土系统；
控制系统分别与浅埋滴灌铺管系统、气吸式精量播种系统、种肥螺旋定量定位输送系统、地膜覆盖与覆土系统相连，用于控制各个系统的工作。
进一步优选的技术方案，所述浅埋滴灌铺管系统包括滴灌带卷筒，所述滴灌带卷筒放置于焊接在整体机架上的上端为U形槽的立柱的U形槽内，所述滴灌带从滴灌带卷筒流出，所述滴灌带穿过漏斗式导向管进行扶正并送至挤出辊上方，漏斗式导向管固定在滴灌带开沟立柱上；
所述挤出辊包括主动挤出辊及从动挤出辊，所述主动挤出辊及从动挤出辊均设置在挤出辊支架内，所述挤出辊支架固定在滴灌带开沟立柱上，挤出辊支架靠近从动挤出辊的一侧设置有挤出辊手柄，通过拉动挤出辊手柄，将从动挤出辊拉离主动挤出辊，当滴灌带位于两挤出辊之间时，松开挤出辊手柄，两挤出辊压紧滴灌带，滴灌带开沟立柱的下端设置有滴灌带开沟器；
所述从动挤出辊的旋转轴穿进滑杆前端设有的轴孔中，使得从动挤出辊在主动挤出辊的旋转作用下在滑杆上发生相对转动，滑杆在挤出辊支架上的导辊与滑杆孔中进行滑动，弹簧套在滑杆上，给滑杆一个推力，进而使滴灌带紧紧地夹在从动挤出辊和主动挤出辊之间，保证滴灌带的铺设速度等于主动挤出辊的线速度，滑杆后端与挤出辊手柄焊接于一体。
在更换滴灌带卷盘时，操作人员通过拉动挤出辊手柄，使从动挤出辊离开主动挤出辊I-1，便于将滴灌带送入两挤出辊之间，进行下次的铺设作业。
所述主动挤出辊通过挤出辊传动链轮获取系统动力轮的动力，所述主动挤出辊与系统动力轮线速度一致，通过主动挤出辊和从动挤出辊的挤压作用，将滴灌带以装备前进速度送入固定在滴灌带开沟立柱上的导向管中，滴灌带顺着导向管，送到滴灌带开沟器后方的开沟平整装置中；
所述开沟平整装置设有多个附属辊，且在同一个圆弧上，其圆弧中心为橡胶压带轮的轴心，橡胶压带轮通过轴承安装在橡胶压带轮立柱上，多个附属辊紧靠橡胶压带轮，橡胶压带轮通过摩擦碾压滴灌带，将滴灌带压在平整的沟槽中，橡胶压带轮立柱下端还设置有弓形覆土板，橡胶压带轮紧跟弓形覆土板，将滴灌带开沟器排出的土收拢覆盖滴灌带。
进一步优选的技术方案，所述浅埋滴灌铺管系统还包括剪切装置支架，所述剪切装置支架焊接于橡胶压带轮立柱上且在挤出辊支架下方，所述剪切装置支架上设置有电机、剪带气缸电磁阀，所述电机输出轴连接至滴灌带切割盘，所述剪带气缸电磁阀一端连接至剪带气缸进气管，另一端连接至剪带气缸，剪带气缸推动按有电机的电机承载滑块在导轨上横移，配合滴灌带切割盘运转进行剪带动作。
进一步优选的技术方案，所述气吸式精量播种系统包括储存种子的种箱，所述种箱下端设置有落种管及震压轮立柱，所述震压轮立柱上设置有弹簧滑杆压紧装置，所述震压轮立柱的底端设置有震压轮；
所述落种管连接至集种上腔，集种上腔、负压下腔分别通过卡扣扣在播种盘外壳上，所述播种盘外壳内设有播种底盘，播种盘设播种底盘上并可以发生相对转动，播种盘外壳焊接在播种开沟立柱上，播种开沟立柱底端设置有播种开沟器；所述播种开沟立柱上还设置有调节种沟的深度的播种深度调节装置；
负压下腔连接至负压气管，负压风机产生的负压通过负压气管传输至负压下腔，播种底盘在负压下腔上方的部分设有通气网格，通过落种管落入集种上腔内的种子，在负压下腔的作用下，将种子吸进播种盘上设有的均匀种穴中，旋转轴通过圆锥滚子轴承固定在震压轮立柱支架上，与旋转轴通过键连接的锥齿轮及与用键固定在铺带传动轴上的锥齿轮啮合，带动与旋转轴焊接一体的播种盘一起在播种底盘上转动，带动种子旋转，种子在通过集种上腔时，通过种穴上斜坡的作用，通过腔壁将种穴内的多余的种子挡留在集种上腔内，播种盘上每个种穴内只存在一粒种子。
进一步优选的技术方案，所述气吸式精量播种系统中，设播种盘上有n个种穴，则一个种穴节距为360°/n，当种子转到距离播种底盘上落种孔的一个种穴节距时，补种检测装置为红外对射光电传感器，检测种穴中是否存在种子，存在种子时，种子随播种底盘转到播种底盘的落种孔上方，落入排种管，排种管的末端连接至播种开沟器，进而落入播种开沟器开的种沟种；
种箱底部设置有补种管，补种气缸进气管连接至补种气缸电磁阀，补种气缸电磁阀连接至补种气缸，补种气缸连接至补种推进滑块，补种推进滑块设有一个种穴；
若补种检测装置检测到种穴中不存在种子时，补种检测装置将缺种信息发给控制系统，控制系统控制补种气缸电磁阀开启，压缩机产生的正压气体通过补种气缸进气管进入补种气缸，在气缸动作前，通过补种管将种子送到种穴中，气缸活塞杆推动补种推进滑块，将种穴中的种子送至补种腔体的落种口，落种口与排种管同心，进而将种子送入排种管，补种推进滑块到达种子落下部位，触碰行程开关，控制补种气缸电磁阀关闭，补种推进滑块在补种气缸进气管内部弹簧的作用下迅速复位，完成补种动作；
排种管上设有施肥检测装置，来控制种肥螺旋定量定位输送系统内的同步施肥阀门的开启与关闭。
进一步优选的技术方案，所述种肥螺旋定量定位输送系统包括：肥料箱，所述肥料箱底部安有双向输送导程槽，双向输送导程槽底部安装有落肥管，双向输送导程槽内通过轴承安有双向螺旋输送轴，双向螺旋输送轴上设有螺旋装置，通过链转动获取整体机架施肥传动轴的动力，将肥料在螺旋装置的作用下，向双向输送导程槽两侧的落肥管输送，落肥管上设置有同步施肥阀门，肥料在同步施肥阀门的作用下，积累在落肥管；
施肥气缸进气管连接至施肥气缸电磁阀，施肥气缸电磁阀连接至施肥气缸，施肥气缸连接至滑块阀门；
施肥检测装置检测到排种管上有种子落下，施肥检测装置将信号送给控制系统，控制系统给施肥气缸电磁阀开启信号，整体机架中压缩机产生的正压气体通过施肥气缸进气管进入施肥气缸内，施肥气缸的活塞杆推动设有落肥孔的滑块阀门运动，滑块阀门落肥管同心，肥料开始下落，控制系统利用延时程序，延时时间到后，控制施肥气缸电磁阀关闭，滑块阀门在施肥气缸内部弹簧的作用下复位，定量定位施肥完成；
肥料落入安装在施肥开沟立柱上施肥开沟器所开的沟槽中，施肥开沟器呈扁平状，肥料管嵌入施肥开沟器内部，简易覆土板直接安装在施肥开沟立柱上。
进一步优选的技术方案，所述地膜覆盖与覆土系统包括：地膜卷辊，地膜卷辊上装有地膜，地膜卷辊安装在地膜支架上的U形槽中；
地膜开土装置焊接在地膜支架上，位于地膜的两个边的边缘，进行开沟排土，并将土送到位于地膜开土装置后面的地膜覆土抬土装置前方，地膜覆土抬土装置倾斜焊接在与地膜支架固连的地膜动力轮轴轴套上；
地膜动力辊铰接在弹簧滑杆压紧装置的滑杆上，弹簧给与滑杆一个压力，滑杆带动地膜动力辊压紧地膜卷辊；
传动链张紧装置通过螺栓固定在地膜支架，
传动链张紧装置内部的弹簧滑杆张紧装置，内嵌于传动链张紧装置中的导轨中，在其弹簧的张力作用，给其铰接在滑杆上的链轮一个向外的作用力，当链条松弛时，在这个向外的作用力下，推着滑杆沿导轨向外移动，进而链轮向外移动，进而保持链传动的张紧状态；
地膜流下后，通过减震装置安装在地膜支架末端的地膜平整辊，将地膜进行平整铺设在地面表层，再由固连于地膜支架的地膜碾压轮，设在铺设好的地膜之上，将地膜压至到之前的地膜开土装置在地膜的两个边缘所开设的沟槽中。
进一步优选的技术方案，系统动力轮到主动挤出辊的总传动比为
从系统动力轮直径为D1,主动挤出辊直径为D2。
进一步优选的技术方案，播种盘相对于系统动力轮的传动比为
所播种作物株距为x，系统动力轮直径V-2为D1，播种盘上的孔数为n。
进一步优选的技术方案，地膜动力轮到地膜动力辊的传动比
地膜动力轮直径为D3,地膜动力辊直径为D4。
一种拖拉机，包括上述精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，拖拉机悬架与整体机架前端的环扣通过销轴相连接。
精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备的控制方法，包括：
自动剪带装置的控制：控制系统发出启动自动剪袋装置的控制指令，电机启动运转，滴灌带切割盘运转，同时剪带气缸电磁阀打开，使得正压气体进入剪带气缸，推动按有电机的电机承载滑块在导轨上横移，配合滴灌带切割盘运转进行剪带动作，剪切完成后，触碰到行程开关，关闭小型电机和剪带气缸电磁阀，并且在导轨上弹簧的作用下，小型电机自动复位；
智能补种的控制：若检测到种穴中不存在种子时，补种检测装置将缺种信息发给控制系统，控制系统迅速做出回应，控制补种气缸电磁阀开启，压缩机产生的正压气体通过补种气缸的进气管进入气缸，补种推进滑块设有一个种穴，在气缸动作前，通过补种管将种子送到种穴中，气缸活塞杆推动补种推进滑块，将种穴中的种子送至补种腔体的落种口，落种口与排种管同心，进而将种子送入排种管，补种推进滑块到达种子落下部位，触碰行程开关，控制补种气缸电磁阀关闭，补种推进滑块在补种气缸进气管内部弹簧的作用下迅速复位，完成补种动作；
同步定量定位施肥的控制：当检测到排种管上有种子落下，施肥检测装置将信号送给控制系统，控制系统给施肥气缸电磁阀开启信号，压缩机产生的正压气体通过施肥气缸的进气管进入施肥气缸内，施肥气缸的活塞杆推动设有落肥孔的滑块阀门运动，与落肥管同心，肥料开始下落，控制系统利用延时程序，延时时间到后，控制施肥气缸电磁阀关闭，滑块阀门在施肥气缸内部弹簧的作用下复位，定量定位施肥完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)浅埋滴灌铺管系统设计了异向旋转滴灌带挤出辊,保证被挤出的滴灌带不会出现折弯，使滴灌工作更加顺利，滴管系统更加稳定、可靠。设有橡胶压带轮保证了滴灌带处于张紧状态，并且将滴灌带压在沟槽中，防止了滴灌带跟随机器向前行进的状况发生。
(2)采用气吸式精量播种系统，保证了播种的精确性和稳定性，实现了精量播种。且播种开沟器可进行横向纵向双向移动，可以调节播种行间距及播种深度，提高了机器的适应性。
(3)种肥螺旋定量定位输送系统通过两个螺旋角大小相等、方向相反的绞龙双向输送肥料，落肥管被阻塞的几率大大降低，提高了整体机器运转的整体效率及稳定性。
(4)地膜覆盖与覆土系统，给地膜从动辊一个与装备行驶速度一样的线速度，防止了地膜因拉扯而产生的变形和破裂，并在地膜主动辊上加有弹簧，使地膜主动辊始终将稳定的线速度传到地膜从动辊上。
(5)安装了滴灌带剪带装置，在完成播种后可以通过控制按钮控制切割盘移动，对滴灌带进行定量切断，无需人工使用剪刀剪断，提高了滴灌带铺设的机械化程度。
(6)通过对落种圆孔的前一节距安装光电传感器进行补种检测，再通过滑块补种装置进行实时同步补种。
(7)通过在排种管安装检测装置，进而控制同步滑块阀门，实现施肥与播种的同步，使肥料更加稳定的落在距离种子最佳的距离。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为整体装置轴测示意图；
图2为整体装置前视示意图；
图3为整体装置俯视示意图；
图4为系统动力轮轴测示意图；
图5为浅埋滴灌铺管系统轴测示意图；
图6为异向挤出辊轴测示意图；
图7为浅埋滴灌铺管系统滴灌带流向轴测示意图；
图8为滴灌带自动剪带装置示意图；
图9为压带轮局部剖视示意图；
图10为气吸式精量播种系统轴测示意图；
图11为气吸式精量播种系统核心部件局部爆炸示意图；
图12为滑块同步补种装置半轴测剖示意图；
图13为种肥螺旋定量定位输送系统轴测示意图；
图14为种肥螺旋输送装置俯视示意图；
图15为同步滑块定量落肥半轴测剖视图；
图16为种肥开沟轴测示意图；
图17为地膜覆盖与覆土系统轴测示意图；
图18为地膜覆盖与覆土系统左视示意图；
图19为链传动张紧轮装置轴测示意图；
图20为地膜覆土抬土装置轴测示意图，
图21为检测控制系统的单系统控制的示意图；
图中：I-浅埋滴灌铺管系统，II-气吸式精量播种系统，III-种肥螺旋定量定位输送系统， IV-地膜覆盖与覆土系统，V-整体机架；
I-1-主动挤出辊，I-2-从动挤出辊，I-3-挤出辊固定螺栓，I-4-挤出辊支架，I-5-滴灌带开沟立柱，I-6-剪带气缸进气管，I-7-剪带气缸电磁阀，I-8-滴灌带，I-9-滴灌带开沟器，I-10-橡胶压带轮，I-11-铺管弓形覆土板，I-12-导向管，I-13-剪带气缸，I-14-小型电机，I-15-滴灌带切割盘，I-16-挤出辊手柄，I-17-弹簧，I-18-橡胶压带轮立柱，I-19-漏斗式导向管，I-20-滴灌带卷筒，I-21-滑杆，I-22-挤出辊传动链轮，I-23-剪切装置支架，I-24-电机承载滑块，I-25-附属辊，I-26-开沟平整装置、I-27-导轨；
II-1-落种管，II-2-震压轮立柱，II-3-负压气管，II-4-集种上腔，II-5-负压下腔，II-6-旋转轴，II-7-补种气缸进气管，II-8-补种气缸电磁阀，II-9-弹簧滑杆压紧装置，II-10-震压轮，II-11- 播种开沟器，II-12-播种弓形覆土板，II-13-排种管，II-14-播种深度调节装置，II-15-锥齿轮， II-16-补种气缸，II-17-播种盘外壳，II-18-补种检测装置，II-19-播种开沟立柱，II-20-补种管， II-21-种箱，II-22-播种圆盘上盖，II-23-播种盘，II-24-播种底盘，II-25-补种推进滑块，II-26- 补种腔体，II-27-施肥检测装置；
III-1-肥料箱，III-2-双向螺旋输送轴，III-3-施肥开沟立柱，III-4-落肥管，III-5-同步施肥阀门，III-6-施肥气缸进气管，III-7-施肥深度调节装置，III-8-施肥开沟器，III-9-简易覆土板， III-10-施肥气缸电磁阀，III-11-施肥气缸，III-12-双向输送导程槽，III-13-合页，III-14-滑块阀门，III-15-阀门导轨体；
IV-1-地膜动力辊，IV-2-第一链轮，IV-3-地膜卷辊，IV-4-地膜传动链，IV-5-传动链张紧装置，IV-6-土层震压轮，IV-7-第二链轮，IV-8-地膜开土装置，IV-9-地膜动力轮，IV-10-滑梯式覆土装置，IV-11-地膜碾压轮，IV-12-地膜覆土抬土装置，IV-13-地膜平整辊，IV-14-地膜辅助辊，IV-15-地膜支架，IV-16-弹簧滑杆压紧装置，IV-17-第三链轮，IV-18-弹簧滑杆张紧装置， IV-19-第四链轮，IV-20-抬土履带，IV-21-履带从动轴，IV-22-地膜动力轮传动轴，IV-23-第五链轮，IV-24-齿轮，IV-25-第六链轮，IV-26-反向齿轮，IV-27-第七链轮，IV-28-履带动力轴， IV-29-第八链轮；
V-1-机架横梁，V-2-系统动力轮，V-3-齿轮，V-4-施肥传动链，V-5-反向齿轮，V-6-铺带传动链，V-7-第九链轮，V-8-第十链轮，V-9-第十一链轮，V-10-播种传动链，V-11-锥齿轮， V-12-第十二链轮，V-13-铺带传动轴，V-14-播种传动轴，V-15-施肥传动轴；
VI-1-压缩机，VI-2-通气软管，VI-3-气压阀，VI-4-单片机接线端子板，VI-5-导线，VI-6- 光电传感器，VI-7-分流阀，VI-8-电磁阀，VI-9-气缸。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1、图2、图3所示,整个装备由浅埋滴灌铺管系统I、气吸式精量播种系统II、种肥螺旋定量定位输送系统III、地膜覆盖与覆土系统IV、智能监测同步补种与施肥剪带控制系统五大系统和整体机架V相结合为一体，组成浅埋滴灌覆膜精量播种施肥一体机。整体装备工作时，需要由拖拉机带动，将拖拉机的悬架与整体机架 V前端的环扣通过销轴相连接。浅埋滴灌铺管系统I在整个装备前进方向的最前端，其次是气吸式精量播种系统II，再其次是种肥螺旋定量定位输送系统III，其三者在横向上按图2所示分布，最后是地膜覆盖与覆土系统IV，施肥控制系统遍布四大系统，控制着整个装配的播种、施肥、铺带，使装备各个系统运作更加连贯。
本申请的设备可同时进行四行播种、两行铺管工作，可根据农业生产的实际需要，对本装置各系统相对位置可进行调节安装以及对播种盘的更换，来适应不同作物的行间距、株间距的需求，以及对施肥铺管位置的要求。本装置可以通过五大系统的配合来实现智能化高效播种施肥灌溉覆膜，大大地提高了机器适应性和农业耕种的工作效率。
如图1-4所示，整体机架由机架横梁V-1、系统动力轮V-2、齿轮V-3、施肥传动链V-4、反向齿轮V-5、铺带传动链V-6、第九链轮V-7、第十链轮V-8、第十一链轮V-9、播种传动链V-10、锥齿轮V-11、第十二链轮V-12、铺带传动轴V-13、播种传动轴V-14、施肥传动轴V-15，以及各系统的支撑横梁和立柱组成。装备运转时，系统动力轮V-2紧贴地面，通过与地面的摩擦力使其产生旋转运动，为其他部件提供动力。齿轮V-3与系统动力轮V-2通过键相连接，再通过与反向齿轮V-5啮合，将动力传送到第九链轮V-7、第十链轮V-8、第十一链轮V-9，链轮V-7通过铺带传动链V-6将动力送到挤出辊获取的动力的铺带传动轴V-13上，链轮V-8 通过施肥传动链V-4将动力送到螺旋输送获取动力的施肥传动轴V-15上，链轮V-9通过播种传动链V-10将动力送到旋转轴获取动力的播种传动轴V-14上，每个系统再通过相应的传动方式从各自系统的动力轴上获取动力。地膜支架IV-15与整体机架V通过螺栓相连接，根据实际情况选择使用地膜覆盖与覆土系统。
如图5-9所示，浅埋滴灌铺管系统包括主动挤出辊I-1、从动挤出辊I-2、挤出辊固定螺栓I-3、挤出辊支架I-4、滴灌带开沟立柱I-5、剪带气缸进气管I-6、剪带气缸电磁阀I-7、滴灌带I-8、滴灌带开沟器I-9、橡胶压带轮I-10、滴管弓形覆土板I-11、导向管I-12、剪带气缸 I-13、小型电机I-14、滴灌带切割盘I-15、挤出辊手柄I-16、弹簧I-17、橡胶压带轮立柱I-18、漏斗式导向管I-19、滴灌带卷筒I-20、滑杆I-21、挤出辊传动链轮I-22、剪切装置支架I-23、电机承载滑块I-24、附属辊I-25、开沟平整装置I-26、导轨I-27。机架上焊接有上端为U形槽的立柱，滴灌带卷筒I-20直接放置与U形槽中，U形槽的设计便于滴灌带卷筒的更换。
从动挤出辊I-2的旋转轴穿进滑杆I-21前端的设有的轴孔中，这样使得从动挤出辊I-2在主动挤出辊I-1的旋转作用下可在滑杆I-21上发生相对转动，滑杆I-21在挤出辊支架I-4上的导辊与滑杆孔中进行滑动，弹簧I-17套在滑杆I-21上，给滑杆I-21一个推力，进而使滴灌带紧紧地夹在从动挤出辊I-2和主动挤出辊I-1之间，保证滴灌带的铺设速度等于主动挤出辊I-1 的线速度，滑杆I-21后端与挤出辊手柄I-16焊接于一体，在更换滴灌带卷盘时，操作人员通过拉动挤出辊手柄I-16，使从动挤出辊I-2离开主动挤出辊I-1，便于将滴灌带送入两挤出辊之间，进行下次的铺设作业。
装备运作前，滴灌带从卷筒流出，将滴灌带穿过漏斗式导向管I-19，漏斗式导向管I-19 将滴灌带定位导向扶正并送至两个挤出辊上方，挤出辊支架I-4通过挤出辊固定螺栓I-3，固定在滴灌带开沟立柱I-5上，新滴灌带流出卷筒时，通过拉动挤出辊手柄I-16，将从动挤出辊 I-2拉离主动挤出辊I-1，此刻把滴灌带拉至两挤出辊之间，松开挤出辊手柄I-16，两挤出辊压紧滴灌带。
装备运作时，结合图6，主动挤出辊I-1通过挤出辊传动链轮I-22的链传动获取动力，通过设计计算，其传动比符合主动挤出辊I-1和系统动力轮V-2线速度一致的要求，通过主动挤出辊I-1和从动挤出辊I-2的挤压作用，将滴灌带以装备前进速度送入固定在滴灌带开沟立柱 I-5上的导向管I-12中，滴灌带顺着导向管I-12，送到滴灌带开沟器I-9后方的开沟平整装置 I-26中，开沟平整装置I-26设有三个附属辊I-25，且在同一个圆弧上，其圆弧中心为橡胶压带轮I-10的轴心。橡胶压带轮I-10通过轴承安装在橡胶压带轮立柱I-18上，三个附属辊I-25 紧靠橡胶压带轮I-10，橡胶压带轮I-10通过摩擦碾压滴灌带，将滴灌带压在平整的沟槽中，并保证滴灌带在装备铺设过程中的张紧状态，以防滴灌带在铺设过程中的折弯和方便滴灌带的剪切。橡胶压带轮I-10紧跟滴管弓形覆土板I-11，将滴灌带开沟器I-9排出的土收拢覆盖滴灌带。
换垄运作时，结合图8，通过按下安装在拖拉机上的控制按钮，使单片机发出启动自动剪袋装置的控制指令，小型电机I-14启动运转，滴灌带切割盘I-15运转，同时剪带气缸电磁阀I-7打开，使得正压气体进入剪带气缸I-13，推动按有小型电机I-14的电机承载滑块I-24 在导轨I-27上横移，配合滴灌带切割盘I-15运转进行剪带动作，剪切完成后，触碰到行程开关，单片机控制关闭小型电机I-14和剪带气缸电磁阀I-7，并且在导轨I-27上弹簧的作用下，小型电机I-14自动复位。剪切装置支架I-23焊接于橡胶压带轮立柱I-18且在挤出辊支架I-4 下方，滴灌带剪切完仍然在两挤出辊之间，换垄运作时，通过主动挤出辊I-1将滴灌带继续输送，无需再次人工扯带。
本申请具体实施例子中，主动挤出辊通过链传动获得动力轮的动力，再通过从动挤出辊在弹簧滑块的作用下将滴灌带紧紧地压在主动挤出辊上，从而控制铺带的线速度和装备的行驶速度一致，保证被挤出的滴灌带不会出现折弯断带等现象，再通过挤出辊下方的导向管送到铺带开沟器的后面的在沟槽里，通过橡胶压带轮，将滴灌带平整的铺设到沟槽，并保证了滴灌带时刻处于张紧状态。
弓形覆土板紧跟橡胶压带轮，避免滴灌带铺设后在沟槽中产生偏移移动。安装新的滴灌带卷筒时，通过拉动挤出辊手柄，将从动挤出辊拉开，进而把滴灌带送入挤出辊内。并且安装了滴灌带自动剪带装置，在完成播种后通过控制系统控制安装在导轨上的小型电机得电带动切割盘转动，同时使得电磁阀得电打开阀门，将气体送入气缸内推动活塞杆运动，进而推动小型电机在导轨上靠近滴灌带进行切断，切断完成，关闭小型电机和电磁阀，小型电机复位，无需人工使用剪刀剪断，提高了滴灌带铺设的机械化程度。通过各部分的协调配合使滴灌带铺设工作更加顺利，滴管系统更加稳定可靠。
如图10-12所示，气吸式精量播种系统包括落种管II-1、震压轮立柱II-2、负压气管II-3、集种上腔II-4、负压下腔II-5、旋转轴II-6、补种气缸进气管II-7、补种气缸电磁阀II-8、弹簧滑杆压紧装置II-9、震压轮II-10、播种开沟器II-11、播种弓形覆土板II-12、排种管II-13、播种深度调节装置II-14、锥齿轮II-15、补种气缸II-16、播种盘外壳II-17、补种检测装置II-18、播种开沟立柱II-19、补种管II-20、种箱II-21、播种圆盘上盖II-22、播种盘II-23、播种底盘 II-24、补种推进滑块II-25、补种腔体II-26、施肥检测装置II-27(红外对射光电传感器)。
种箱II-21起到储存种子的作用。负压风机通过带传动与拖拉机的飞轮相连接，通过负压风机产生的负压，通过负压气管II-3管路传递到负压下腔II-5。播种盘外壳II-17焊接在播种开沟立柱II-19上，播种盘外壳II-17内设有播种底盘II-24，播种盘II-23设播种底盘II-24上并可以发生相对转动，集种上腔II-4、负压下腔II-5分别通过卡扣扣在播种盘外壳II-17上。播种底盘II-24在负压下腔II-5上方的部分设有通气网格，这样，将通过落种管II-1落入集种上腔II-4内的种子，在负压下腔II-5的作用下，将种子吸进播种盘II-23上设有的均匀种穴中。旋转轴II-6通过圆锥滚子轴承固定在支架上，结合图11，与旋转轴II-6通过键连接的锥齿轮 II-15，与在V-13-铺带传动轴上的锥齿轮V-11啮合，带动与旋转轴II-6焊接一体的播种盘II-23 一起在播种底盘II-24上转动，带动种子旋转，种子在通过集种上腔II-4时，通过种穴上斜坡的作用，通过腔壁将种穴内的多余的种子挡留在集种上腔II-4内，这样保证每个种穴内只存在一粒种子。
播种底盘II-24上在排种管上方设有落种孔，在负压下腔上方设有通气网格，通气网格是为了负压穿过和保证种子不会落入负压下腔。
设播种盘上有n个种穴，则一个种穴节距为360°/n，当种子转到距离播种底盘II-24上落种孔的一个种穴节距时，设有补种检测装置II-18，即红外对射光电传感器，分为发射端和接收端，均由连接件固定在播种开沟立柱II-19上，二者竖直对齐，分别设在播种圆盘上盖II-22 上方和播种底盘II-24下方，并在传感器中心线所穿过的播种底盘II-24和播种圆盘上盖II-22 设有针眼小孔，发射端的红外线透过播种圆盘上盖II-22设有的针眼小孔，当种穴中无种子时，红外线穿过过种穴和播种底盘II-24设有的针眼小孔，到达接收端，发出缺少种子信号。有种子时，红外线穿不过去，无法到达接收端，单片机不动作，种子随播种底盘II-24转到播种底盘II-24的落种孔上方，落入排种管II-13，进而落入播种开沟器II-11开的种沟种，种沟的深度可以通过播种深度调节装置II-14进行调节。弓形覆土板II-12将排有种子的种沟进行覆土，安装在震压轮立柱II-2上的震压轮II-10，对种沟的覆土进行压实，以便种子和土壤充分接触。若检测到种穴中不存在种子时，补种检测装置II-18将缺种信息发给单片机，单片机迅速做出回应，结合图12，控制补种气缸电磁阀II-8开启，压缩机VI-1产生的正压气体通过补种气缸进气管II-7进入气缸。补种推进滑块II-25设有一个种穴，在气缸动作前，通过补种管II-20 将种子送到种穴中，气缸活塞杆推动补种推进滑块II-25，将种穴中的种子送至补种腔体II-26 的落种口，落种口与排种管II-13同心，进而将种子送入排种管II-13。补种推进滑块II-25到达种子落下部位，触碰行程开关，控制补种气缸电磁阀II-8关闭，补种推进滑块II-25在补种气缸进气管II-7内部弹簧的作用下迅速复位，完成补种动作。并且在排种管II-13上设有的施肥检测装置II-27，是红外对射光电传感器，来控制种肥螺旋定量定位输送系统内的同步施肥阀门III-5的开启与关闭。
本申请的具体实施例子中，负压风机通过与拖拉机的飞轮相连接，通过气吸式精量播种系统所需负压的压强推算出负压风机的大小功率及其转速，再根据转速关系确定负压风机与拖拉机飞轮的传动比，便于实现精量播种。通过负压风机产生的负压，进而产生吸力，通过密封管路传递到负压下腔。种箱的种子通过落种管，落入集种上腔，集种上腔下方设有播种盘，播种盘上均匀设有种穴，种穴的数量n根据传动比i、种间距x、系统动力轮直径D1、公式来确定，通过更换不同的播种盘来实现不同农作的播种作业。旋转轴将会带动播种盘在播种底盘上旋转，播种底盘在负压下腔部位，设有透气网格，使得负压下腔的负压通过网格，将集种上腔的种子吸附到种穴内，保证播种盘每个种穴内都会存在1到2粒种子，再根据集种上腔壁的作用，将种穴内有两粒种子的，通过种穴上设有的斜坡，挡处一粒种子，保证每个种穴内存放一粒种子进行排种，进而实现了精量播种。在落种圆孔前一个节距设有光电传感器，为了检测种穴中是否存在种子，滑块补种装置的滑块上设有一个种穴，气缸复位时，种箱的种子进入补种种穴，等待单片机发出指令进行补种，当传感器检测到该种穴缺失种子时，传感器将缺种信号送到单片机，单片机做出反应，控制补种电磁阀打开，气缸的活塞杆推动滑块补种装置里的滑块，将种穴送至滑块补种装置的落种圆孔上方，种子掉落入排种管，实现的了种子的同步补种功能，保证了精准和不缺株的播种。排种管将种子送至播种开沟器中，并在排种管上安装有光电传感器，检测种子的落下情况，再通过单片机控制施肥同步滑块阀门。通过开沟器的排土将种子送入种沟内，弓形覆土板进行覆土，震压轮紧跟其后对种子上的土层进行震压，保证种子和土壤有更好的接触。开沟深度可以通过自锁丝杠四连杆旋转机构进行调整，对于不同作物只需调节横向距离和开沟深度即可。
如图13-16所示，种肥螺旋定量定位输送系统包括肥料箱III-1、双向螺旋输送轴III-2、施肥开沟立柱III-3、落肥管III-4、同步施肥阀门III-5、施肥气缸进气管III-6、施肥深度调节装置III-7、施肥开沟器III-8、简易覆土板III-9、施肥气缸电磁阀III-10、施肥气缸III-11、双向输送导程槽III-12、合页III-13、滑块阀门III-14、阀门导轨体III-15。
肥料箱III-1底部安有双向输送导程槽III-12，双向输送导程槽III-12内通过轴承安有双向螺旋输送轴III-2，双向螺旋输送轴III-2上设有螺旋装置，通过链转动获取施肥传动轴V-15 的动力，将肥料在螺旋装置的作用下，向双向输送导程槽III-12两侧的落肥管III-4输送，肥料，在同步施肥阀门III-5的作用下，积累在落肥管III-4。结合气吸式精量播种系统内的施肥检测装置II-27，当检测到排种管II-13上有种子落下，施肥检测装置II-27将信号送给单片机，单片机处理信号，并给施肥气缸电磁阀III-10开启信号，压缩机VI-1产生的正压气体通过施肥气缸进气管III-6进入施肥气缸III-11内，施肥气缸III-11的活塞杆推动设有落肥孔的滑块阀门III-14运动，与之落肥管III-4同心，肥料开始下落。给与单片机延时程序，控制同步施肥阀门III-5的开启时间符合种子对肥料的需求量，延时时间到后，控制施肥气缸电磁阀 III-10关闭，滑块阀门III-14在施肥气缸III-11内部弹簧的作用下复位，定量定位施肥完成。肥料落入安装在施肥开沟立柱III-3上施肥开沟器III-8所开的沟槽中，施肥开沟器III-8呈扁平状，开沟面积小，排土面积小，肥料管嵌入施肥开沟器III-8内部，施肥开沟器III-8划过之后，排出的大部分土，自行再次流入沟槽中，使得简易覆土板III-9做的面积特别小，直接安装在施肥开沟立柱III-3上即可，大大简化了机构，节省了制作成本。
本申请的具体实施例子中，肥箱为下部均有一定倾斜角度的箱体，可以同时为两行作物进行施肥。在其底部中间开一定大小的长方形槽，肥料由此长方形槽从肥箱进入双向螺旋输送装置。所述双向螺旋输送装置为传动轴上安装了两个螺旋角相同、旋向相反的绞龙叶片。当肥料依靠重力向下进入双向螺旋输送装置后，通过传动轴的旋转运动，会使两个绞龙对肥料产生大小相同但方向相反的作用力，因此肥料会向两侧输送。由于种肥在绞龙的作用下受到推力，因此落肥管被阻塞的几率大大降低，提高了整体机器运转的稳定性。在落肥管设有同步施肥阀门，同步施肥阀门由滑块、滑轨、气缸、电磁阀组成，电磁阀由单片机控制，当安装在排种管上的光电传感器检测到有种子落下后，控制气缸带动滑块运动，使滑块上的落肥圆孔与落肥管对齐，肥料落下，并通过气吸式精量播种系统在前，种肥螺旋定量定位输送系统在左后方，实现种肥在种子的合理间距内。并通过单片机的延时程序，控制种肥达到释放量后，同步滑块阀门关闭。种肥开沟器选择窄扁的V型，这样既可以保证了为施肥开沟，又不将大量的土翻至一旁，这样就可以去掉施肥装置后面的覆土装置，使其结构更加简洁，并通过自锁丝杠四连杆旋转机构的调节可以使种肥开沟器的开沟深度达到合理位置。
如图17-20所示，地膜覆盖与覆土系统包括：地膜动力辊IV-1，第一链轮IV-2、地膜卷辊IV-3、地膜传动链IV-4、传动链张紧装置IV-5、土层震压轮IV-6、链轮IV-7、地膜开土装置IV-8、地膜动力轮IV-9、滑梯式覆土装置IV-10、地膜碾压轮IV-11，地膜覆土抬土装置IV-12、地膜平整辊IV-13、地膜辅助辊IV-14、地膜支架IV-15、弹簧滑杆压紧装置IV-16、链轮IV-17、弹簧滑杆张紧装置IV-18、链轮IV-19、抬土履带IV-20、履带从动轴IV-21、地膜动力轮传动轴IV-22、第五链轮IV-23、齿轮IV-24、第六链轮IV-25、反向齿轮IV-26、第七链轮IV-27、履带动力轴IV-28、第八链轮IV-29。
土层震压轮IV-6，对已经播种施肥与铺带的土层进行全面的进一步震压。地膜卷辊IV-3 上装有地膜，安装在机架上的U形槽中，便于更换。地膜开土装置IV-8焊接在地膜支架IV-15 上，位于地膜的两个边的边缘，进行开沟排土，并将土送到位于地膜开土装置IV-8后面的地膜覆土抬土装置IV-12前方，地膜覆土抬土装置IV-12倾斜20°焊接在与地膜支架IV-15固连的地膜动力轮IV-9轴轴套上，以便与地膜的覆土与地膜的覆土后的稳定。地膜动力轮IV-9，通过与地面的摩擦获取动力，第五链轮IV-23通过与地膜动力轮传动轴IV-22的键连接获取地膜动力轮IV-9动力，再通过与第六链轮IV-25的链传动，将动力送到同轴的齿轮IV-24上，齿轮IV-24和反向齿轮IV-26啮合，将旋转动力进行反向送至第二链轮IV-7和第八链轮IV-29。第二链轮IV-7通过地膜传动链IV-4，将动力送至地膜动力辊IV-1，地膜动力辊IV-1铰接在弹簧滑杆压紧装置IV-16的滑杆上，弹簧给与滑杆一个压力，滑杆带动地膜动力辊IV-1压紧地膜卷辊IV-3，从而通过摩擦力将动力传给地膜卷辊IV-3，通过计算合理处理传动比，使得地膜流下铺设速度与整体机架前进速度一致。传动链张紧装置IV-5通过螺栓固定在地膜支架 IV-15，一端通过链轮IV-19配合地膜传动链IV-4，一端通过链轮IV-17配合地膜传动链IV-4，传动链张紧装置IV-5内部的弹簧滑杆张紧装置IV-18，内嵌于传动链张紧装置IV-5中的导轨中，在其弹簧的张力作用，给其铰接在滑杆上的链轮IV-17一个向外的作用力，当链条松弛时，在这个向外的作用力下，推着滑杆沿导轨向外移动，进而链轮向外移动，进而保持链传动的张紧状态，从而避免了因地膜卷辊IV-3铺设过程中直径变小，引起地膜动力辊IV-1的位置变化，而导致的地膜传动链IV-4松紧程度的变化现象。地膜随三个地膜辅助辊IV-14流下，防止地膜的下垂，地膜的流出角度呈45°，减小了地膜在地膜平整辊IV-13的受力情况。地膜流下后，通过减震装置安装在地膜支架IV-15末端的地膜平整辊IV-13，将地膜进行平整铺设在地面表层，再由固连于地膜支架IV-15的地膜碾压轮IV-11，设在铺设好的地膜之上，将地膜压至到之前的地膜开土装置IV-8在地膜的两个边缘所开设的沟槽中。第八链轮IV-29和第七链轮IV-27通过链传动，将动力传送至履带动力轴IV-28，使得抬土履带IV-20运作起来，抬土履带IV-20上设有均匀收土的簸箕形的肋板，将地膜开土装置IV-8排出的土抬升送至焊接在地膜支架IV-15最后方的滑梯式覆土装置IV-10，滑落至两个边缘沟槽中地膜的上方，使地膜的铺设更加稳定和铺设后的地膜更加耐用。
地膜动力辊通过弹簧滑轨的作用，紧紧地靠在地膜卷辊上，这样就可以克服因地膜铺设过程地膜卷辊直径变小，动力辊不能很好的将速度传给地膜卷辊的缺陷，也方便了新地膜的放置。地膜动力辊通过链传动，获取动力轮的动力，地膜主动辊的线速度与装置的行驶速度一致，使了地膜的铺设和装备的行驶速度相匹配，进而避免了现在常用的被动覆膜而引起的地膜的变形和破裂，保证了地膜的完好性。地膜呈45°沿三个地膜辅助辊滑向地膜平整辊，很好的解决了地膜在铺设过程中的受力情况与平整问题。地膜开土装置、地膜覆土抬土装置和滑梯式覆土装置三者相结合，使地膜的覆土掩盖更加的合理，使地膜铺设在田间更加稳定。
如图21所示，智能监测同步补种与施肥剪带控制系统包括压缩机VI-1、通气软管VI-2、气压阀VI-3、单片机接线端子板VI-4、导线VI-5、光电传感器VI-6、分流阀VI-7、电磁阀 VI-8、气缸VI-9，此处的气缸及电磁阀包括具体的子系统中的所有气缸及电磁阀，浅埋滴灌铺管系统的剪带气缸电磁阀I-7、剪带气缸进气管I-6、剪带气缸电磁阀I-7、小型电机I-14，气吸式精量播种系统的补种气缸进气管II-7、补种气缸电磁阀II-8、补种气缸II-16、补种检测装置II-18、施肥检测装置II-27，种肥螺旋定量定位输送系统的施肥气缸进气管III-6、施肥气缸电磁阀III-10、施肥气缸III-11，以及按钮，行程开关电器元件。该系统嵌入其他系统之中，起到辅助、同步、定量、智能的作用。主要包括：自动剪带装置的控制、智能补种的控制、同步定量定位施肥的控制。
智能监测同步补种与施肥控制系统是整个装备的神经网络，通过检测装置和单片机系统分别控制滴灌带的剪切、同步补种、同步施肥。滴灌带的剪切：通过控制按钮，驱动切割片的旋转，以及气缸带动切割片的横向移动，二者相配合完成滴灌带的剪切。同步补种：在落种圆孔的前一节距上，通过光电传感器检测播种盘种穴内是否存在种子，若不存在，单片机控制气缸运动，气缸的活塞杆推动滑块补种装置里的滑块进行种子的同步补种。同步施肥：是在排种管上安装有检测装置，当检测有种子落下时，单片机控制气缸运动，气缸的活塞杆推动同步滑块阀门里的滑块，使滑块的落肥圆孔和落肥管对齐，肥料落下，并通过延时程序，对同步滑块阀门的打开时间进行控制，进而控制施肥和施肥量。整个智能监测同步补种与施肥控制系统，控制着装备上的其他系统，该系统使装备播种、施肥、铺带更加稳定与连贯，大大增加了装备的工作效率。
关于传动装置传动比的确定：
1.拖拉机向前行进，使得从安装在机架上的系统动力轮V-2与地面产生摩擦力，系统动力轮V-2的轴上固连齿轮V-3，该齿轮与反向齿轮V-5啮合，两个齿轮传动比为1，只起到反向作用，再在与反向齿轮V-5固连的轴上通过多个链传动，将动力分给各个系统。
⑴对铺带装置进行传动分析，通过传动链V-6，将动力传送到铺带传动轴V-13，再通过一级链传动送至主动挤出辊I-1。
设从系统动力轮直径V-2为D1,主动挤出辊直径为D2。
则系统动力轮V-2到主动挤出辊I-1的总传动比为
⑵对播种装置进行传动分析，通过传动链V-10将动力传送至播种传动轴V-14上，再通过锥齿轮V-11和锥齿轮II-15啮合，将动力传送至播种盘II-23。
设播种盘II-23上的孔数为n，每个孔之间相距角度为
系统动力轮V-2旋转一周走过的行程为πD1。
设所播种作物株距为x，
则播种盘II-23每旋转
系统动力轮V-2应走过大小为x的行程。
而走过大小为x行程的系统动力轮V-2对应旋转
因此，对应的播种盘II-23相对于系统动力轮V-2的传动比为
2.拖拉机向前行进，地膜动力轮IV-9通过与地面的摩擦获取动力，第五链轮IV-23通过与地膜动力轮传动轴IV-22的键连接获取地膜动力轮IV-9动力，再通过与链轮IV-25的链传动，其传动比为1，将动力送到同轴的齿轮IV-24上，齿轮IV-24和反向齿轮IV-26啮合，其传动比为1，将旋转动力进行反向送至链轮IV-7和链轮IV-29。
⑴对覆膜的传动进行分析，通过传动链IV-4将动力传送至地膜动力辊IV-1，地膜动力辊 IV-1通过摩擦将动力传送到地膜卷辊IV-3，所以二者线速度一致。
设地膜动力轮IV-9直径为D3,地膜动力辊IV-1直径为D4。
则地膜动力轮IV-9到地膜动力辊IV-1的传动比
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，包括：
整体机架，所述整体机架上安装有系统动力轮，所述系统动力轮轴上固连齿轮，齿轮与反向齿轮啮合，将动力分别传送到浅埋滴灌铺管系统、气吸式精量播种系统、种肥螺旋定量定位输送系统、地膜覆盖与覆土系统；
控制系统分别与浅埋滴灌铺管系统、气吸式精量播种系统、种肥螺旋定量定位输送系统、地膜覆盖与覆土系统相连，用于控制各个系统的工作。
2.如权利要求1所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，所述浅埋滴灌铺管系统包括滴灌带卷筒，所述滴灌带卷筒放置于焊接在整体机架上的上端为U形槽的立柱的U形槽内，所述滴灌带从滴灌带卷筒流出，所述滴灌带穿过漏斗式导向管进行扶正并送至挤出辊上方，漏斗式导向管固定在滴灌带开沟立柱上；
所述挤出辊包括主动挤出辊及从动挤出辊，所述主动挤出辊及从动挤出辊均设置在挤出辊支架内，所述挤出辊支架固定在滴灌带开沟立柱上，挤出辊支架靠近从动挤出辊的一侧设置有挤出辊手柄，通过拉动挤出辊手柄，将从动挤出辊拉离主动挤出辊，当滴灌带位于两挤出辊之间时，松开挤出辊手柄，两挤出辊压紧滴灌带，滴灌带开沟立柱的下端设置有滴灌带开沟器；
所述主动挤出辊通过挤出辊传动链轮获取系统动力轮的动力，所述主动挤出辊与系统动力轮线速度一致，通过主动挤出辊和从动挤出辊的挤压作用，将滴灌带以装备前进速度送入固定在滴灌带开沟立柱上的导向管中，滴灌带顺着导向管，送到滴灌带开沟器后方的开沟平整装置中；
所述开沟平整装置设有多个附属辊，且在同一个圆弧上，其圆弧中心为橡胶压带轮的轴心，橡胶压带轮通过轴承安装在橡胶压带轮立柱上，多个附属辊紧靠橡胶压带轮，橡胶压带轮通过摩擦碾压滴灌带，将滴灌带压在平整的沟槽中，橡胶压带轮立柱下端还设置有弓形覆土板，橡胶压带轮紧跟弓形覆土板，将滴灌带开沟器排出的土收拢覆盖滴灌带。
3.如权利要求1所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，所述浅埋滴灌铺管系统还包括剪切装置支架，所述剪切装置支架焊接于橡胶压带轮立柱上且在挤出辊支架下方，所述剪切装置支架上设置有电机、剪带气缸电磁阀，所述电机输出轴连接至滴灌带切割盘，所述剪带气缸电磁阀一端连接至剪带气缸进气管，另一端连接至剪带气缸，剪带气缸推动按有电机的电机承载滑块在导轨上横移，配合滴灌带切割盘运转进行剪带动作。
4.如权利要求1所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，所述气吸式精量播种系统包括储存种子的种箱，所述种箱下端设置有落种管及震压轮立柱，所述震压轮立柱上设置有弹簧滑杆压紧装置，所述震压轮立柱的底端设置有震压轮；
所述落种管连接至集种上腔，集种上腔、负压下腔分别通过卡扣扣在播种盘外壳上，所述播种盘外壳内设有播种底盘，播种盘设播种底盘上并可以发生相对转动，播种盘外壳焊接在播种开沟立柱上，播种开沟立柱底端设置有播种开沟器；所述播种开沟立柱上还设置有调节种沟的深度的播种深度调节装置；
负压下腔连接至负压气管，负压风机产生的负压通过负压气管传输至负压下腔，播种底盘在负压下腔上方的部分设有通气网格，通过落种管落入集种上腔内的种子，在负压下腔的作用下，将种子吸进播种盘上设有的均匀种穴中，旋转轴通过圆锥滚子轴承固定在震压轮立柱支架上，与旋转轴通过键连接的锥齿轮及与用键固定在铺带传动轴上的锥齿轮啮合，带动与旋转轴焊接一体的播种盘一起在播种底盘上转动，带动种子旋转，种子在通过集种上腔时，通过种穴上斜坡的作用，通过腔壁将种穴内的多余的种子挡留在集种上腔内，播种盘上每个种穴内只存在一粒种子。
5.如权利要求1所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，所述气吸式精量播种系统中，设播种盘上有n个种穴，则一个种穴节距为360°/n，当种子转到距离播种底盘上落种孔的一个种穴节距时，补种检测装置检测种穴中是否存在种子，存在种子时，种子随播种底盘转到播种底盘的落种孔上方，落入排种管，排种管的末端连接至播种开沟器，进而落入播种开沟器开的种沟种；
种箱底部设置有补种管，补种气缸进气管连接至补种气缸电磁阀，补种气缸电磁阀连接至补种气缸，补种气缸连接至补种推进滑块，补种推进滑块设有一个种穴；
若补种检测装置检测到种穴中不存在种子时，补种检测装置将缺种信息发给控制系统，控制系统控制补种气缸电磁阀开启，压缩机产生的正压气体通过补种气缸进气管进入补种气缸，在气缸动作前，通过补种管将种子送到种穴中，气缸活塞杆推动补种推进滑块，将种穴中的种子送至补种腔体的落种口，落种口与排种管同心，进而将种子送入排种管，补种推进滑块到达种子落下部位，触碰行程开关，控制补种气缸电磁阀关闭，补种推进滑块在补种气缸进气管内部弹簧的作用下迅速复位，完成补种动作；
排种管上设有施肥检测装置，来控制种肥螺旋定量定位输送系统内的同步施肥阀门的开启与关闭。
6.如权利要求1所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，所述种肥螺旋定量定位输送系统包括：肥料箱，所述肥料箱底部安有双向输送导程槽，双向输送导程槽底部安装有落肥管，双向输送导程槽内通过轴承安有双向螺旋输送轴，双向螺旋输送轴上设有螺旋装置，通过链转动获取整体机架施肥传动轴的动力，将肥料在螺旋装置的作用下，向双向输送导程槽两侧的落肥管输送，落肥管上设置有同步施肥阀门，肥料在同步施肥阀门的作用下，积累在落肥管；
施肥气缸进气管连接至施肥气缸电磁阀，施肥气缸电磁阀连接至施肥气缸，施肥气缸连接至滑块阀门；
施肥检测装置检测到排种管上有种子落下，施肥检测装置将信号送给控制系统，控制系统给施肥气缸电磁阀开启信号，整体机架中压缩机产生的正压气体通过施肥气缸进气管进入施肥气缸内，施肥气缸的活塞杆推动设有落肥孔的滑块阀门运动，滑块阀门落肥管同心，肥料开始下落，控制系统利用延时程序，延时时间到后，控制施肥气缸电磁阀关闭，滑块阀门在施肥气缸内部弹簧的作用下复位，定量定位施肥完成；
肥料落入安装在施肥开沟立柱上施肥开沟器所开的沟槽中，施肥开沟器呈扁平状，肥料管嵌入施肥开沟器内部，简易覆土板直接安装在施肥开沟立柱上。
7.如权利要求1所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，所述地膜覆盖与覆土系统包括：地膜卷辊，地膜卷辊上装有地膜，地膜卷辊安装在地膜支架上的U形槽中；
地膜开土装置焊接在地膜支架上，位于地膜的两个边的边缘，进行开沟排土，并将土送到位于地膜开土装置后面的地膜覆土抬土装置前方，地膜覆土抬土装置倾斜焊接在与地膜支架固连的地膜动力轮轴轴套上；
地膜动力辊铰接在弹簧滑杆压紧装置的滑杆上，弹簧给与滑杆一个压力，滑杆带动地膜动力辊压紧地膜卷辊；
传动链张紧装置通过螺栓固定在地膜支架；
传动链张紧装置内部的弹簧滑杆张紧装置，内嵌于传动链张紧装置中的导轨中，在其弹簧的张力作用，给其铰接在滑杆上的链轮一个向外的作用力，当链条松弛时，在这个向外的作用力下，推着滑杆沿导轨向外移动，进而链轮向外移动，进而保持链传动的张紧状态；
地膜流下后，通过减震装置安装在地膜支架末端的地膜平整辊，将地膜进行平整铺设在地面表层，再由固连于地膜支架的地膜碾压轮，设在铺设好的地膜之上，将地膜压至到之前的地膜开土装置在地膜的两个边缘所开设的沟槽中。
8.如权利要求1所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，其特征是，系统动力轮到主动挤出辊的总传动比为
从系统动力轮直径为D1,主动挤出辊直径为；
播种盘相对于系统动力轮的传动比为
所播种作物株距为x，系统动力轮直径V-2为D1，播种盘上的孔数为n；
地膜动力轮到地膜动力辊的传动比
地膜动力轮直径为D3,地膜动力辊直径为D4。
9.一种拖拉机，其特征是，包括上述权利要求1-8任一所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备，拖拉机悬架与整体机架前端的环扣通过销轴相连接。
10.权利要求1-8任一所述的精量种肥同施浅埋滴灌铺管与覆膜集成的农机装备的控制方法，其特征是，包括：
自动剪带装置的控制：控制系统发出启动自动剪袋装置的控制指令，电机启动运转，滴灌带切割盘运转，同时剪带气缸电磁阀打开，使得正压气体进入剪带气缸，推动按有电机的电机承载滑块在导轨上横移，配合滴灌带切割盘运转进行剪带动作，剪切完成后，触碰到行程开关，关闭小型电机和剪带气缸电磁阀，并且小型电机在导轨上弹簧的作用下自动复位；
智能补种的控制：若检测到种穴中不存在种子时，补种检测装置将缺种信息发给控制系统，控制系统迅速做出回应，控制补种气缸电磁阀开启，压缩机产生的正压气体通过补种气缸进气管进入气缸，补种推进滑块设有一个种穴，在气缸动作前，通过补种管将种子送到种穴中，气缸活塞杆推动补种推进滑块，将种穴中的种子送至补种腔体的落种口，落种口与排种管同心，进而将种子送入排种管，补种推进滑块到达种子落下部位，触碰行程开关，控制补种气缸电磁阀关闭，补种推进滑块在补种气缸进气管内部弹簧的作用下迅速复位，完成补种动作；
同步定量定位施肥的控制：当检测到排种管上有种子落下，施肥检测装置将信号送给控制系统，控制系统给施肥气缸电磁阀开启信号，压缩机产生的正压气体通过施肥气缸进气管进入施肥气缸内，施肥气缸的活塞杆推动设有落肥孔的滑块阀门运动，与落肥管同心，肥料开始下落，控制系统利用延时程序，延时时间到后，控制施肥气缸电磁阀关闭，滑块阀门在施肥气缸内部弹簧的作用下复位，定量定位施肥完成。
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