CN112470570A - 基于物联网的农作物种植用翻土设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于物联网的农作物种植用翻土设备，包括车架，所述车架上表面左侧固定安装有推杆，所述推杆上端焊接有把手；所述车架上表面中部固定安装有肥料箱，所述肥料箱下端固定连接有出料管道，所述车架左端下表面转动安装有万向轮，所述车架中部底侧固定安装有电机，所述车架中部两侧壁均焊接有悬架，两组所述悬架之间转动连接有传动轴，所述传动轴上开设有若干通孔，所述传动轴固定连接有刀组，所述车架下表面右端固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆下端固定连接有开沟犁，所述车架上表面右端固定安装有控制箱，所述车架右端两侧面转动安装有车轮，本发明能够自动施肥，减少人力物力。

Description

基于物联网的农作物种植用翻土设备

技术领域：

本发明涉及农业机械领域，具体涉及基于物联网的农作物种植用翻土设备。

背景技术：

种植农作物的时候需要对培育的农作物苗进行培土，培土不仅可以增加活土层，增加作物产量和质量，而且可以提高农作物苗的抗倒伏能力，而培土对于农作物苗种植过程中是极为重要的，培土对于培育农作物强大根系，增强农作物苗长势跟抗逆性，提高农作物整体质量，优化等级结构都有重要的影响。现有的培土装置使用时，由于各地种植土壤的质地不同，对培土装置的需求也不同，在翻土时，培土装置对土壤的翻土深度时深时浅，不利于后续的生长，而且在培土之后需要人工对土地施肥，增加了农民的劳动量，同时肥料撒在土地表面会造成浪费，不容易被土壤完全吸收。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供基于物联网的农作物种植用翻土设备。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

基于物联网的农作物种植用翻土设备，包括车架(1)，所述车架(1)上表面左侧固定安装有推杆(2)，所述推杆(2)上端焊接有把手(3)，所述车架(1)左端下表面转动安装有万向轮(7)，所述车架(1)右端两侧面转动安装有车轮(18)；

所述车架(1)上表面中部固定安装有肥料箱(4)，所述肥料箱(4)下端固定连接有出料管道(5)，出料管(5)延伸至车架(1)下方，所述出料管道(5)侧壁上设置有阀门(6)，阀门通过驱动模块控制，所述车架(1)中部固定安装有传感器部件(21)，所述车架(1)中部转动安装有摆杆(22)，摆动杆(22)延伸至车架(1)下方，所述摆杆(22)位于传感器部件(21)右侧，所述传感器部件(21)左侧固定安装有第一弹簧(17)，所述第一弹簧与摆杆上部连接；

所述车架(1)中部底侧固定安装有电机(8)，所述车架(1)中部两侧壁均焊接有悬架(9)，两组所述悬架(9)之间转动连接有传动轴(10)，所述传动轴(10)上开设有若干通孔(19)，所述传动轴(10)固定连接有刀组(12)，所述刀组(12)与通孔(19)之间通过螺栓连接，所述刀组(12)转动时与摆动杆底部接触，所述车架(1)上表面右端固定安装有控制箱(15)，所述控制箱(15)前侧壁安装有开关旋钮(16)，所述控制箱(15)内部底面固定安装有电源模块(151)，所述电源模块(151)左侧固定安装有控制模块(152)，所述控制模块(152)的输入端与传感器部件(21)的输出端连接，所述控制模块(152)的输出端连接有信号调制模块，所述信号调制模块连接有信号解调模块，所述信号解调模块连接有驱动模块，所述驱动模块控制阀门(6)开关。

本发明的进一步技术：

优选的，所述车架(1)下表面右端固定安装有伸缩杆(13)，所述伸缩杆(13)下端固定连接有开沟犁(14)。

优选的，所述传感器部件(21)包括盒体(211)，盒体(211)内设有插孔(212)，插孔(212)底部设有压力传感器(213)，压力传感器(213)连接有压板(214)，压板(214)上连接有第二弹簧(215)，第二弹簧(215)连接有软垫(216)，软垫延伸出盒体表面，所述第一弹簧(17)一端与盒体连接，另一端与摆杆(22)连接，所述摆杆(22)绕转动部位摆动，摆杆(22)顶部与软垫(216)接触。

优选的，所述传动轴(10)套接有套环(121)，所述套环(121)与通孔(19)之间通过定位螺栓(122)连接，所述套环(121)外侧固定安装有若干组套管(123)，所述套管(123)分别卡接有若干组刀具(125)，所述刀具(125)与套管(123)之间通过紧固螺栓(124)连接。

优选的，所述传动轴(10)两端均固定安装有挡泥板(11)。

优选的，所述把手(3)外侧套接有橡胶套(20)。

优选的，所述电机(8)的输出轴朝下，且下端设有第一伞齿(23)，所述传动轴(10)一端设有第二伞齿(24)，所述第一伞齿(23)与第二伞齿(24)啮合。

优选的，所述阀门(6)的结构为穿插在出料管(5)上的转动轴(61)，所述转动轴(61)一端设有电机(62)，电机(62)驱动转动轴(61)转动，位于出料管(5)内部的转动轴(61)上设有圆筒堵料结构(63)，圆筒堵料结构(63)的横截面与出料管(5)结构相同，所述圆筒堵料结构(63)侧壁设有缺口，电机(62)通过驱动模块控制。

本发明的工作原理是：调节好伸缩杆的长度，确定开沟犁深度，安装好需要的刀具数量，然后握住把手，通过推杆推动车架向前行驶，开沟犁对土壤进行初步翻土，电机工作带动刀组旋转，将翻起的土壤打散，刀具旋转会带动摆杆旋转，摆杆上端打击传感器部件一下会在第一弹簧的作用下返回原位，传感器部件收到打击信号会传递给控制箱内部的控制模块，从而控制阀门打开一下对土壤进行施肥，然后阀门随即关闭，等待下一次打击信号，重复上述动作。

本发明的有益效果是：本发明结构新颖，方便实用，开沟犁上方安装伸缩杆可以根据不同土壤设置不同的翻土深度，保证同一土地翻土深度统一，车架左侧设置有阀门控制施肥装置，避免了人工施肥的不准确性，同时施肥后能够将肥料自动填在土壤下面，让土壤进行更好的吸收，从而为用户提供了更优的选择方案。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明中的结构示意图；

图2为本发明中的控制箱结构示意图；

图3为本发明中的控制系统示意图；

图4为本发明中的刀组局部结构示意图；

图5为本发明中的主视结构示意图；

图6为本发明中的传感器部件结构示意图；

图7为本发明中的阀门一侧结构示意图；

图8为本发明中的阀门另一侧结构示意图；

图9为本发明中的阀门另一侧结构活动示意图；

图10为本发明中的腰型孔结构示意图；

图11为本发明中的传动轴与电机连接结构示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

基于物联网的农作物种植用翻土设备，包括车架1，所述车架1上表面左侧固定安装有推杆2，所述推杆2上端焊接有把手3，所述车架1左端下表面转动安装有万向轮7，所述车架1右端两侧面转动安装有车轮18。

所述车架1上表面中部固定安装有肥料箱4，所述肥料箱4下端固定连接有出料管道5，出料管5延伸至车架1下方，所述出料管道5侧壁上设置有阀门6，阀门通过驱动模块控制。

所述车架1中部固定安装有传感器部件21，所述车架1中部转动安装有摆杆22，摆动杆22延伸至车架1下方，所述摆杆22位于传感器部件21右侧，所述传感器部件左侧固定安装有第一弹簧17，所述第一弹簧与摆杆上部连接。

所述车架1中部底侧固定安装有电机8，所述车架1中部两侧壁均焊接有悬架9，两组所述悬架9之间转动连接有传动轴10，所述传动轴10上开设有若干通孔19，所述传动轴10固定连接有刀组12，所述刀组12与通孔19之间通过螺栓连接，传动轴上设置有若干组通孔，能够满足对不同的土壤进行安装不同数量的刀组，刀组12转动时与摆动杆底部接触。

本发明通过刀组的数量直接控制阀门的开启和关闭，两者形成配合关闭，只要控制刀组的数量即可实现根据需要翻土的间距，实现定距翻土和撒入肥料。

本发明的所述电机8的输出轴朝下，且下端设有第一伞齿23，所述传动轴10一端设有第二伞齿24，所述第一伞齿23与第二伞齿24啮合。

所述传感器部件21包括盒体211，盒体211内设有插孔212，插孔212底部设有压力传感器213，压力传感器213连接有压板214，压板214上连接有第二弹簧215，第二弹簧215连接有软垫216，软垫延伸出盒体表面，所述第一弹簧17一端与盒体连接，另一端与摆杆22连接，所述摆杆22绕转动部位摆动，摆杆22顶部与软垫216接触。

所述车架1上表面右端固定安装有控制箱15，所述控制箱15前侧壁安装有开关旋钮16，所述控制箱15内部底面固定安装有电源模块151，所述电源模块151左侧固定安装有控制模块152，所述控制模块152的输入端与传感器部件21的输出端连接，所述控制模块152的输出端连接有信号调制模块，所述信号调制模块连接有信号解调模块，所述信号解调模块连接有驱动模块，所述驱动模块连接在阀门6输入端。

所述车架下表面右端固定安装有伸缩杆13，所述伸缩杆13下端固定连接有开沟犁14，在翻土之前利用开沟犁14进行开沟，对土壤进行打散。

调节好伸缩杆的长度，确定开沟犁深度，旋转开关旋钮，然后握住把手，通过推杆推动车架向前行驶，开沟犁对土壤进行初步翻土，电机工作带动刀组旋转，将翻起的土壤打散，刀具旋转会带动摆杆旋转，摆杆上端打击传感器部件后会在第一弹簧的作用下返回原位，传感器部件收到打击信号会传递给控制箱内部的控制模块，控制模块把打击信号传递给信号调制模块，信号调制模块将信号传递给信号解调模块，信号解调模块再传递给驱动模块，从而控制阀门打开一下对土壤进行施肥，然后阀门随即关闭，等待下一次打击信号，重复上述工作。

所述传动轴10套接有套环121，所述套环121与通孔19之间通过定位螺栓122连接，所述套环121外侧固定安装有若干组套管123，所述套管123分别卡接有若干组刀具125，所述刀具125与套管123之间通过紧固螺栓124连接。套管和刀具直接是可拆卸结构，可以根据不同的翻土需求和施肥需求，对刀具数量进行调整，从而控制摆杆打击传感器部件频率，进一步控制施肥的频率。

所述把手3外侧套接有橡胶套20，防止长时间操作对人手磨损，保护操作手安全。

普通的阀门在开关时，容易出现肥料的压力致使阀门关闭受限，本发明的提供一种新的阀门结构，所述阀门6的结构为穿插在出料管5上的转动轴61，所述转动轴61一端设有电机，电机驱动转动轴61转动，位于出料管5内部的转动轴61上设有圆筒堵料结构63，圆筒堵料结构63的横截面与出料管5结构相同，所述圆筒堵料结构63侧壁设有缺口，电机62通过驱动模块控制。圆筒堵料结构每转动一圈，将落入缺口内的肥料带下，圆筒堵料结构光滑的侧壁，不易被肥料堵塞。

进一步的，所述转动轴61另一端设有圆盘64，圆盘64上设有若干垂直的杆体65，所述圆盘64一侧的出料管5上设有上下两排轴承66，两排轴承66之间设有移动杆67，移动杆67卡在两排轴承66之间，所述移动杆67上设有固定垂直杆68和固定竖向杆69，所述出料管5上还设有固定轴70，固定轴70上设有折弯杆71，所述折弯杆71顶部端头上设有U型槽72，所述固定垂直杆68插杆U型槽72内，所述折弯杆71底部端头和固定竖向杆69端位于圆盘64的杆体65移动的轨迹线上，所述出料管5侧壁设有腰型孔73，腰型孔73位于移动杆67背面的出料管5上，所述移动杆67背面设有搅动杆74，搅动杆74穿过腰型孔73插入出料管5内壁，出料管5内的搅动杆74上设有搅拌板75。

其工作流程为，在转动轴转动的过程中，转动轴带动圆盘转动，此时，圆盘上的杆体随之转动，固定竖向杆和折弯杆两者配合，具体配合方式为，在杆体转动至折弯杆底部时，由于折弯杆在杆体的移动轨迹上，杆体带动折弯杆绕固定轴转动，此时，折弯杆底部随着杆体上掀，折弯杆顶部后仰，同时，固定垂直杆68插杆U型槽72内，折弯杆顶部后仰，带动固定垂直杆向左移动，带动移动杆向左移动，将固定竖向杆带着圆盘上方，杆体越过折弯杆后(折弯杆退出圆盘的杆体轨迹线上)，顶在竖向固定杆上，推动竖向固定杆向右移动，带动移动杆向右移动，移动杆带动折弯杆返回，由于固定竖向杆的长度固定，杆体轨迹线为圆形，这样，在杆体继续推动下，杆体与固定竖向杆分离，此时，固定竖向杆退出圆盘的杆体轨迹线上，折弯杆重新回到杆体的轨迹线上，如此往复，带动移动杆往复移动，移动杆的移动长度即为腰型孔的长度，移动杆同时也起到了阻挡肥料从腰型孔喷出，移动杆的移动，带动搅拌杆和搅拌板移动，本实施例的搅拌板为三角形，可在堆满的肥料中移动，避免肥料堆积。

刀组将土壤向后翻，车架继续前进，肥料落入翻开的坑中，车架继续前进，控制好行车的速度(本发明的车轮通过电机驱动，速度一致，控制电机转速实现车速的控制)，继续下一个翻土操作，在刀组间隔较短的情况下，下一个翻土操作可以将翻起的土覆盖到前一个已经撒入肥料的坑中，实现翻土、撒肥料、覆盖一体，本发明的所述传动轴10两端均固定安装有挡泥板11，防止刀组旋转把土壤打到两侧，使得土壤稳定向后方覆盖。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.基于物联网的农作物种植用翻土设备，包括车架(1)，其特征在于：所述车架(1)上表面左侧固定安装有推杆(2)，所述推杆(2)上端焊接有把手(3)，所述车架(1)左端下表面转动安装有万向轮(7)，所述车架(1)右端两侧面转动安装有车轮(18)；

所述车架(1)上表面中部固定安装有肥料箱(4)，所述肥料箱(4)下端固定连接有出料管道(5)，出料管(5)延伸至车架(1)下方，所述出料管道(5)侧壁上设置有阀门(6)，所述阀门(6)的结构为穿插在出料管(5)上的转动轴(61)，所述转动轴(61)一端设有电机(62)，电机(62)驱动转动轴(61)转动，位于出料管(5)内部的转动轴(61)上设有圆筒堵料结构(63)，圆筒堵料结构(63)的横截面与出料管(5)结构相同，所述圆筒堵料结构(63)侧壁设有缺口，电机(62)通过驱动模块控制，所述车架(1)中部固定安装有传感器部件(21)，所述车架(1)中部转动安装有摆杆(22)，摆动杆(22)延伸至车架(1)下方，所述摆杆(22)位于传感器部件(21)右侧，所述传感器部件(21)左侧固定安装有第一弹簧(17)，所述第一弹簧与摆杆上部连接；

所述车架(1)中部底侧固定安装有电机(8)，所述车架(1)中部两侧壁均焊接有悬架(9)，两组所述悬架(9)之间转动连接有传动轴(10)，所述传动轴(10)上开设有若干通孔(19)，所述传动轴(10)固定连接有刀组(12)，所述刀组(12)与通孔(19)之间通过螺栓连接，所述刀组(12)转动时与摆动杆底部接触，所述车架(1)上表面右端固定安装有控制箱(15)，所述控制箱(15)前侧壁安装有开关旋钮(16)，所述控制箱(15)内部底面固定安装有电源模块(151)，所述电源模块(151)左侧固定安装有控制模块(152)，所述控制模块(152)的输入端与传感器部件(21)的输出端连接，所述控制模块(152)的输出端连接有信号调制模块，所述信号调制模块连接有信号解调模块，所述信号解调模块连接有驱动模块，所述驱动模块控制阀门(6)开关。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的农作物种植用翻土设备，其特征在于：所述车架(1)下表面右端固定安装有伸缩杆(13)，所述伸缩杆(13)下端固定连接有开沟犁(14)。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的农作物种植用翻土设备，其特征在于：所述传感器部件(21)包括盒体(211)，盒体(211)内设有插孔(212)，插孔(212)底部设有压力传感器(213)，压力传感器(213)连接有压板(214)，压板(214)上连接有第二弹簧(215)，第二弹簧(215)连接有软垫(216)，软垫延伸出盒体表面，所述第一弹簧(17)一端与盒体连接，另一端与摆杆(22)连接，所述摆杆(22)绕转动部位摆动，摆杆(22)顶部与软垫(216)接触。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的农作物种植用翻土设备，其特征在于：所述传动轴(10)套接有套环(121)，所述套环(121)与通孔(19)之间通过定位螺栓(122)连接，所述套环(121)外侧固定安装有若干组套管(123)，所述套管(123)分别卡接有若干组刀具(125)，所述刀具(125)与套管(123)之间通过紧固螺栓(124)连接。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的农作物种植用翻土设备，其特征在于：所述传动轴(10)两端均固定安装有挡泥板(11)。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的农作物种植用翻土设备，其特征在于：所述把手(3)外侧套接有橡胶套(20)。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的农作物种植用翻土设备，其特征在于：所述电机(8)的输出轴朝下，且下端设有第一伞齿(23)，所述传动轴(10)一端设有第二伞齿(24)，所述第一伞齿(23)与第二伞齿(24)啮合。

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