CN110876286B - 一种立式深旋耕施肥播种联合作业装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式深旋耕施肥播种联合作业装置，涉及农业机械领域，在旋耕机刀轴内设置导种管和施肥管，其中，导种管上端通过连接螺母与播种管连通，导种管下端通过排种口将种子播撒到土地中；所述施肥管中的肥料经排肥槽口排出。以速度传感器和单片机为主要控制，配合红外检测装置，保证阀门的开关动作准确，最终实现了土地的均匀深翻耕，并铺下肥层，为种子提供良好的发芽环境，同时将种子均匀准确的排下，保证无漏播。大大降低了农用机械的复杂程度和农机具的体积。
Description
技术领域
本发明属于农业工程领域，涉及一种立式深旋耕施肥播种联合作业装置。
背景技术
随着科技的发展，我国农业机械化水平有了较大的提升，但同时土地的复种指数、肥料的使用量也在不断上升，所以近年来的土地状况令人堪忧。出现了一系列土地板结、理化性能失衡的问题。传统的卧式旋耕机有着工作效率高，耕幅更大以及适应性好的优点，但近来随着土壤问题的出现，人们开始寻找其它的旋耕方式，随之出现了立式旋耕和对置旋耕，但他们仍有本身的局限性。现有的施肥播种技术已经基本成型，但漏播率和发芽率仍然是人们最关心以及制约粮食增产的重要问题。同时繁琐的农机工序以及体积庞大的农机具对农业生产率的提高以及农业机械化程度上升起着一定的制约效果。
现有旋耕施肥播种装置有如下不足：旋耕深度不够，对土壤的扰动性过大，土地板结以及水分流失严重，同时影响了土壤本身理化性质的平衡，种子没有良好的发芽环境；种子的播深可调性、均匀性以及漏播率和发芽率仍需要改善，肥料的均匀性以及与种子距离的可控性亟待发展，这对我国农业机械化水平的提高至关重要；开沟覆土镇压等繁琐的农机工序，使得农业机械化作业在效率方面亟待提高。农机具结构复杂，经济性低下。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种立式深旋耕施肥播种联合作业装置。
本发明通过在立式旋耕机的基础上加入气力式施肥排种机构，以速度传感器和单片机为主要控制，配合红外检测装置，保证阀门的开关动作准确，最终实现了土地的均匀深翻耕，并铺下肥层，为种子提供良好的发芽环境，同时将种子均匀准确的排下，保证无漏播，大大降低了农用机械的复杂程度和农机具的体积。
本发明采用的具体技术方案如下：
一种立式深旋耕施肥播种联合作业装置，在旋耕机刀轴内设置导种管和导肥管，其中，导种管上端通过连接螺母与播种管连通，导种管下端通过排种口将种子播撒到土地中；所述导肥管中的肥料经排肥槽口排出。
进一步的，所述导种管下端位置设置有排种电磁阀门，排种电磁阀门控制导种管种子的排放。
进一步的，所述导肥管下端位置设置有排肥电磁阀门，排肥电磁阀门控制导肥管肥料的排放。
进一步的，还设置有排种红外发射装置与排种红外接收装置，所述排种红外发射装置发射红外信号并随旋耕机刀轴旋转，当旋转至排种红外接收装置所接收信号的位置，排种红外接收装置会接收相应信号同时内置芯片会发射出电波信号给单片机，单片机同时接收的还有速度传感器所发出的电磁信号，并对此做出处理，同时发射出对排种电磁阀门的开关控制的信号。
进一步的，还设置有排肥红外发射装置与排肥红外接收装置，所述排肥红外发射装置发射红外信号并随旋耕机刀轴旋转，当旋转至排肥红外接收装置所接收信号的位置，排肥红外接收装置会接收相应信号同时内置芯片会发射出电波信号给单片机，单片机同时接收的还有速度传感器所发出的电磁信号，并对此做出处理，同时发射出对排肥电磁阀门的开关控制的信号。
进一步的，所述排种口通过高度调节紧固螺栓调节位置，排种口配合旋耕机刀轴上开设的圆孔，从而实现对排种高度的调节；所述排种口为喇叭形结构。
进一步的，所述排种电磁阀门还连通有PVC气管，气压风机将气体通过PVC气管通入，从而利于种子的排出。
进一步的，所述排肥电磁阀门还连通有PVC气管，气压风机将气体通过PVC气管通入，从而利于肥料的排出。
进一步的，所述排种红外发射装置和排种红外接收装置则与排种口中心线成4°～8°，满足信号提前传递时间，完成精准排种。
进一步的，所述排肥红外发射装置和排肥红外接收装置与排肥槽口中心线的反向延长线成15°～25°，满足在种子下面形成肥床。
本发明的优点是：
1.通过立式旋耕，对深层土壤进行平行翻动，有利于保墒蓄水，对于土壤板结问题解决，水土理化性质的提升有重要作用呢。
2.利用气力式排种装置，配合mcu控制系统，将种子均匀播下，播深穴距调节方便，种子漏播率大大降低。
3.另外将旋耕装置和施肥播种装置结合起来，大大减小了机具的体积，省去了开沟、覆土、镇压等工序，减少了成本，提升了作业效率。
4.高度调节紧固螺栓置于导种管上端，它和排种口的位置相适应，达到小幅度调节播深的作用。
5.单片机用以接收速度传感器排种红外接收装置和排肥红外接收装置中的内置芯片传递过来的发射信号，根据所设定的程序，做出一定的判断；速度传感信号为基本信号，红外感应为辅助，做出判断后对排肥电磁阀门和排种电磁阀门发出无线信号，以控制电磁阀门的开关，完成气力式施肥播种过程。
6.以速度传感器和单片机为主要控制，配合红外检测装置，保证阀门的开关动作准确，最终实现了土地的均匀深翻耕，并铺下肥层，为种子提供良好的发芽环境，同时将种子均匀准确的排下，保证无漏播，大大降低了农用机械的复杂程度和农机具的体积。
附图说明
图1为本发明提出的立式旋耕传动示意图；
图2为本发明提出的旋耕施肥播种集成装置的内部结构示意图；
图3为排种口和排肥槽口分布及结构示意图；
图4为排种管结构剖面图。
附图标记如下：
2-单片机；3-连接螺母；4-速度传感器；5-排种红外发射装置；6-排种红外接收装置；7- 高度调节紧固螺栓；8-排种口；9-排肥槽口；10-排肥红外发射装置；11-排肥红外接收装置； 12-排肥阀门；13-pvc气管；14-导肥管；15-排种阀门；16-导种管；17-气压风机。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
结合附图1所示，此图为本发明旋耕装置传动示意图，机具采用中间传动的方式，动力由牵引拖拉机后部的动力输出轴，通过万向节传递变速箱动力输入轴，带动竖直的刀辊进行旋耕作业。传动系统主要由万向节总成和变速箱部分组成，动力传动示意图如图1所示，动力经万向节总成传递至变速箱，经变速箱改变动力的方向和转速，传递至刀辊。采用对称布置可以保证作业时整机作业时的受力平衡。
结合附图2所示，此图为本发明所述的旋耕施肥播种集成装置基本结构示意图，包括单片机2、连接螺母3、速度传感器4、排种红外发射装置5、排种红外接收装置6、高度调节紧固螺栓7、排种口8、排肥槽口9、排肥红外发射装置10、排肥红外接收装置11、排肥电磁阀门12、PVC气管13、导肥管14、排种电磁阀门15、导种管16、、气压风机17等组成，在组装时，先将导种管16和导肥管14通过上方与排种装置连接，并将之固定。然后将排种红外接收装置6和排肥红外接收装置11按照上述角度安装与导种管16和导肥管14上。随后通过12pvc气管将气压风机17连接并在接口处安装电磁阀门。进而在旋耕刀轴内壁安装速度传感器4、排种红外发射装置5和排肥红外发射装置10并在外壁安装排种口8和排肥槽口9，调节高度调节紧固螺栓7使之配合准确。至此，已完成本装置核心部分的组装和连接。最后调节单片机2检查设定程序并将旋耕刀轴装于机具，准备旋耕施肥排种的测试。
基本工作过程：所述单片机2用以接收速度传感器4排种红外接收装置6和排肥红外接收装置11中的内置芯片传递过来的发射信号，根据所设定的程序，做出一定的判断。速度传感信号为基本信号，红外感应为辅助，做出判断后对排肥电磁阀门12和排种电磁阀门15发出无线信号，以控制电磁阀门的开关，完成气力式施肥播种过程。
结合附图3所示，排种口8和排肥槽口9利用螺栓紧固于刀轴外壁，并采用调节装置小幅度调节播深。结合附图4所示，排种口采用喇叭口设计，保证排种的连贯精确性，避免土壤颗粒堵塞影响排种。
一种立式深旋耕施肥播种联合作业装置，在旋耕机刀轴内设置导种管16和导肥管14，其中，导种管16上端通过连接螺母3与播种管连通，导种管16下端通过排种口8将种子播撒到土地中；具体的，连接螺母3与导种管16和播种管通过螺纹连接，如此设计的目的是，为了调节播种的深度，通过更换不同深度的导种管16即可实现，导种管16通过连接螺母3 与播种管连通。所述导肥管14中的肥料经排肥槽口9排出；所述导种管16下端位置设置有排种电磁阀门15，排种电磁阀门15控制导种管16种子的排放；所述导肥管14下端位置设置有排肥电磁阀门12，排肥电磁阀门12控制导肥管14肥料的排放。
设置有排种红外发射装置5与排种红外接收装置6，所述排种红外发射装置5发射红外信号并随旋耕机刀轴旋转，当旋转至排种红外接收装置6所接收信号的位置，排种红外接收装置6会接收相应信号同时内置芯片会发射出电波信号给单片机2，单片机2同时接收的还有速度传感器4所发出的电磁信号，并对此做出处理，同时发射出对排种电磁阀门15的开关控制的信号。排肥红外发射装置10与排肥红外接收装置11，所述排肥红外发射装置10发射红外信号并随旋耕机刀轴旋转，当旋转至排肥红外接收装置11所接收信号的位置，排肥红外接收装置11会接收相应信号同时内置芯片会发射出电波信号给单片机2，单片机2同时接收的还有速度传感器4所发出的电磁信号，并对此做出处理，同时发射出对排肥电磁阀门12的开关控制的信号。
所述排种口8通过高度调节紧固螺栓7调节位置，排种口8配合旋耕机刀轴上开设的圆孔，从而实现对排种高度的调节；所述排种口8为喇叭形结构。
排种电磁阀门15还连通有PVC气管13，气压风机17将气体通过PVC气管13通入，从而利于种子的排出；所述排肥电磁阀门12还连通有PVC气管13，气压风机17将气体通过 PVC气管13通入，从而利于肥料的排出；在排种电磁阀门和排肥电磁阀门上还设置PVC气管，从而使得气体通过导种管和排肥管，使得种子和肥料更容易排出，提高了播种和排肥的精度。
排种红外发射装置5和排种红外接收装置6则与排种口8中心线成4°～8°，可满足信号提前传递时间，完成精准排种。所述排肥红外发射装置10和排肥红外接收装置11与排肥槽口 9中心线的反向延长线成15°～25°，满足在种子下面形成肥床。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (4)
1.一种立式深旋耕施肥播种联合作业装置，其特征在于，在旋耕机刀轴内设置导种管（16）和导肥管（14），其中，导种管（16）上端通过连接螺母（3）与播种管连通，导种管（16）下端通过排种口（8）将种子播撒到土地中；所述导肥管（14）中的肥料经排肥槽口（9）排出；排种红外发射装置（5）和排种红外接收装置（6）则与排种口（8）中心线成4°~8°，满足信号提前传递时间，完成精准排种；排肥红外发射装置（10）和排肥红外接收装置（11）与排肥槽口（9）中心线的反向延长线成15°~25°，满足在种子下面形成肥床；
所述导种管（16）下端位置设置有排种电磁阀门（15），排种电磁阀门（15）控制导种管（16）种子的排放；
所述导肥管（14）下端位置设置有排肥电磁阀门（12），排肥电磁阀门（12）控制导肥管（14）肥料的排放；
还设置有排种红外发射装置（5）与排种红外接收装置（6），所述排种红外发射装置（5）发射红外信号并随旋耕机刀轴旋转，当旋转至排种红外接收装置（6）所接收信号的位置，排种红外接收装置（6）会接收相应信号同时内置芯片会发射出电波信号给单片机（2），单片机（2）同时接收的还有速度传感器（4）所发出的电磁信号，并对此做出处理，同时发射出对排种电磁阀门（15）的开关控制的信号；
还设置有排肥红外发射装置（10）与排肥红外接收装置（11），所述排肥红外发射装置（10）发射红外信号并随旋耕机刀轴旋转，当旋转至排肥红外接收装置（11）所接收信号的位置，排肥红外接收装置（11）会接收相应信号同时内置芯片会发射出电波信号给单片机（2），单片机（2）同时接收的还有速度传感器（4）所发出的电磁信号，并对此做出处理，同时发射出对排肥电磁阀门（12）的开关控制的信号。
2.根据权利要求1所述的立式深旋耕施肥播种联合作业装置，其特征在于，所述排种口（8）通过高度调节紧固螺栓（7）调节位置，排种口（8）配合旋耕机刀轴上开设的圆孔，从而实现对排种高度的调节；所述排种口（8）为喇叭形结构。
3.根据权利要求2所述的式深旋耕施肥播种联合作业装置，其特征在于，所述排种电磁阀门（15）还连通有PVC气管（13），气压风机（17）将气体通过PVC气管（13）通入，从而利于种子的排出。
4.根据权利要求1所述的立式深旋耕施肥播种联合作业装置，其特征在于，所述排肥电磁阀门（12）还连通有PVC气管（13），气压风机（17）将气体通过PVC气管（13）通入，从而利于肥料的排出。
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| Date | Code | Title | Description |
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