CN112753431B - 升降式草莓立体栽培装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及升降式草莓立体栽培装置，包括两个支板，两个支板之间设置有升降架；升降架通过支杆与支板连接；升降架的内侧安装有链条；链条啮合有链轮，链轮的侧中心固定连接有步进电机的输出端，步进电机的固定端与支板的侧壁连接；启动步进电机，带动链轮转动，使链条转动，从而带动横梁架在升降架上行走，起到了升降横梁架的作用；在横梁架上放置植物(如草莓)进行栽培；若使用多个横梁架能够在充分利用空间的前提下，多处栽培；在横梁架上栽培的植物运动时，可利用薄膜固定植物的位置；同时，升降中、移动中的横梁架，在进行喷淋时，能够更好的进行灌溉，全方面无死角的栽培植物等。
Description
技术领域
本发明涉及栽培技术领域，具体为升降式草莓立体栽培装置。
背景技术
草莓是蔷薇科草莓属多年生常绿草本植物，其果实属浆果类，具有很高的营养价值，在世界浆果类种植面积及产量上居第一位。近几年，我国鲜食草莓消费量与种植量快速增长，种植户靠其获得较高收益。但当前生产中，还是以土壤栽培为主，整个栽培管理过程都需要人工弯腰曲背操作，劳动强度大，限制了农户的栽培规模。同时，土壤栽培次数的增加，易造成连作障碍，影响经济效益。近年来，随着我国农业人口老龄化的日趋严重、生产及劳动力成本的不断提高，亟需推广草莓省力化的栽培模式，以减轻生产者的劳动强度、提高劳动效率、扩大经营规模。
随着都市休闲农业的快速发展，草莓立体栽培作为草莓生产与休闲观光重要模式正逐渐兴起。立体栽培具有如下优点：1、提高设施的空间利用率。立体栽培的栽植密度相当于传统平地栽培的2-4倍。2、改善植株生长环境。立体栽培可脱离土壤，栽培介质选用更适宜草莓生理需求的，具有良好透气、保水保肥性能的不含病菌及杂草的营养基质，杜绝了连作障碍，减轻病虫草害。3、节水省肥。立体栽培相比土壤栽培，肥水能够实现精准调控，既可改善果实品质又能节水省肥。4、省工省力，具有观赏性。草莓立体栽培，管理操作省工省力，又方便观光采摘，游客不用弯腰便可以摘到草莓，与土壤栽培相比，草莓悬垂于空中，洁净、美观，具有更高的观赏性，更符合都市型农业发展要求。5、食品安全性高。立体栽培相比土壤栽培具有生产环境洁净卫生，病虫草害轻，农药施用量少，果品安全性高。
但是，现有的栽培架大多为固定式，一方面无法充分利用立体空间，另一方面灌溉不便；
因此，提出升降式草莓立体栽培装置。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明提供升降式草莓立体栽培装置。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：升降式草莓立体栽培装置，包括两个支板，两个支板之间设置有升降架；升降架通过支杆与支板连接；升降架的内侧安装有链条；链条啮合有链轮，链轮的侧中心固定连接有步进电机的输出端，步进电机的固定端与支板的侧壁连接；链轮的齿牙固定安装有用于栽培的横梁架，支杆穿过横梁架上开设的缺孔。
通过上述技术方案，启动步进电机，带动链轮转动，使链条转动，从而带动横梁架在升降架上行走，起到了升降横梁架的作用；在横梁架上放置植物(如草莓)进行栽培；若使用多个横梁架能够在充分利用空间的前提下，多处栽培；在横梁架上栽培的植物运动时，可利用薄膜固定植物的位置；同时，升降中、移动中的横梁架，在进行喷淋时，能够更好的进行灌溉，全方面无死角的栽培植物等。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，横梁架上设置有横梁中部圆杆，横梁中部圆杆上套接有用于放置土壤的栽培架；栽培架的底部设置有配重块。
通过上述技术方案，在栽培架上栽培植物，在栽培架跟随横梁架转动时，受到配重块的重力作用，栽培架跟随横梁架转动的同时，且栽培架会相对横梁架发生位移，能够保证栽培架的方向始终竖直，从而进一步的使栽培架栽培的植物(如草莓)的生长方向始终向上，在升降栽培植物、充分利用空间的同时，同时也能保证植物的正常生长。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，横梁架的两端均内嵌有套筒一，套筒一内活动插接有插杆，套筒一的内壁固定连接有第二电磁铁，第二电磁铁通过弹簧一与第一电磁铁连接；第一电磁铁与插杆固定连接；所述支板开设有与插杆相匹配的若干个插孔，若干个插孔呈环形分布。
通过上述技术方案，当不需要横梁架转动时候，首先设置二电磁铁与第一电磁铁的磁极方向；当第二电磁铁与第一电磁铁通电时，第二电磁铁与第一电磁铁相互排斥，使插杆从套筒一内弹出(第二电磁铁与第一电磁铁不通电时，在弹簧一的作用下，插杆位于套筒一内)，插入插孔，从而利用插杆与插孔的相互配合卡接，支撑横梁架的位置不变，提高了栽培的稳定性。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，横梁架的端部呈半球形；支板上安装有蓄液池，支板内嵌有套筒二，套筒二内活动插接有挤压杆，挤压杆的一端呈半球形，挤压杆的另一端连接有滑杆，滑杆活动贯穿套筒二到达蓄液池内并连接有贴盘；挤压杆通过弹簧二与套筒二的内壁连接；弹簧二套设在滑杆上；滑杆内开设有出液通道；横梁架内嵌有海绵层，海绵层与挤压杆活动接触。
通过上述技术方案，在横梁架跟随链条转动时，横梁架半球形的端部会挤压连接着弹簧二的挤压杆，从而使贴盘与蓄液池的内壁分离，同时出液通道的端部也会位于出液通道内，蓄液池内的液体(如水，或肥料)等会通过出液通道经过滑杆流出；并且，此时，挤压杆与横梁架的端部接触，蓄液池内的液体会被与挤压杆连接的海绵层吸收；海绵层与横梁架等物体上的栽培土壤接触，实现了自动化灌溉，方便快捷。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，配重块的重量大于三十千克。
通过上述方案，配重块的重量大于三十千克能够使栽培架足够受力，从而持续保持竖直方向。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，相邻两个所述插孔之间的距离小于两厘米。
通过上述技术方案，相邻的插孔之间的距离足够小，能够使插杆轻松与多个插孔配合卡接。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，所述第一电磁铁、第二电磁铁的磁极相反方向设置，且第一电磁铁、第二电磁铁、外部电源、步进电机通过双刀开关组成电路。
通过上述技术方案，双刀开关的作用即，当通电步进电机，断电第一电磁铁、第二电磁铁；当断电电步进电机，通电第一电磁铁、第二电磁铁；
即当通电步进电机时，同时断电第一电磁铁、第二电磁铁，在弹簧一的作用下，插杆与插孔分离，横梁架转动；
当断电步进电机时，横梁架不转动；同时通电第一电磁铁、第二电磁铁，第一电磁铁、第二电磁铁相互排斥，从而使插杆插入插孔，稳定了横梁架的位置。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，挤压杆与套筒二连接处设置有橡胶圈。
通过上述技术方案，橡胶圈的作用是保证挤压杆相对套筒二，减少漏液的现象发生。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，所述出液通道呈L型。通过上述技术方案，L型的通道在实现灌溉的同时不会影响贴盘的密封。
作为对本发明所述的升降式草莓立体栽培装置的进一步说明，优选地，所述横梁架与升降架的套接位置开设有扩大槽。通过上述技术方案，扩大槽能够方便横梁架在升降架的弯曲部进行移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的升降式草莓立体栽培装置，
1、启动步进电机，带动链轮转动，使链条转动，从而带动横梁架在升降架上行走，起到了升降横梁架的作用；在横梁架上放置植物(如草莓)进行栽培；若使用多个横梁架能够在充分利用空间的前提下，多处栽培；在横梁架上栽培的植物运动时，可利用薄膜固定植物的位置；同时，升降中、移动中的横梁架，在进行喷淋时，能够更好的进行灌溉，全方面无死角的栽培植物等。
2、栽培架上栽培植物，在栽培架跟随横梁架转动时，受到配重块的重力作用，栽培架跟随横梁架转动的同时，且栽培架会相对横梁架发生位移，能够保证栽培架的方向始终竖直，从而进一步的使栽培架栽培的植物(如草莓)的生长方向始终向上，在升降栽培植物、充分利用空间的同时，同时也能保证植物的正常生长。
3、当不需要横梁架转动时候，首先设置二电磁铁与第一电磁铁的磁极方向；当第二电磁铁与第一电磁铁通电时，第二电磁铁与第一电磁铁相互排斥，使插杆从套筒一内弹出(第二电磁铁与第一电磁铁不通电时，在弹簧一的作用下，插杆位于套筒一内)，插入插孔，从而利用插杆与插孔的相互配合卡接，支撑横梁架的位置不变，提高了栽培的稳定性。
4、在横梁架跟随链条转动时，横梁架半球形的端部会挤压连接着弹簧二的挤压杆，从而使贴盘与蓄液池的内壁分离，同时出液通道的端部也会位于出液通道内，蓄液池内的液体(如水，或肥料)等会通过出液通道经过滑杆流出；并且，此时，挤压杆与横梁架的端部接触，蓄液池内的液体会被与挤压杆连接的海绵层吸收；海绵层与横梁架等物体上的栽培土壤接触，实现了自动化灌溉，方便快捷。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提出的链条以及栽培架的结构示意图。
图3为图1中的俯视示意图；
图4为本发明实施例提出的栽培架的俯视剖视图；
图5为本发明实施例提出的横梁中部圆杆的结构示意图；
图6为本发明实施例提出的配重块与栽培架的结构示意图；
图7为本发明实施例提出的挤压杆17与水池15的连接示意图。
图8为本发明实施例提出的扩大槽42的位置示意图。
图中：支板1、升降架2、横梁架3、栽培架4、链轮5、链条6、套筒一7、弹簧一8、第一电磁铁9、第二电磁铁10、插杆11、插孔12、支杆13、步进电机14、蓄液池15、贴盘16、挤压杆17、出液通道18、弹簧二19、滑杆20、套筒二21、海绵层22；横梁中部圆杆31、配重块41、扩大槽32。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式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方式是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种技术方案：如图1、图2及图3所示，升降式草莓立体栽培装置，包括两个支板1，两个支板1之间设置有升降架2；升降架2通过支杆13与支板1连接；升降架2的内侧安装有链条6；链条6啮合有链轮5，链轮5的侧中心固定连接有步进电机14的输出端，步进电机14的固定端与支板1的侧壁连接；链轮5的齿牙固定安装有用于栽培的横梁架3，支杆13穿过横梁架3上开设的缺孔。
启动步进电机14，带动链轮5转动，使链条6转动，从而带动横梁架3在升降架2上行走，起到了升降横梁架3的作用；在横梁架3上放置植物如草莓进行栽培；若使用多个横梁架3能够在充分利用空间的前提下，多处栽培；在横梁架3上栽培的植物运动时，可利用薄膜固定植物的位置；同时，升降中、移动中的横梁架3，在进行喷淋时，能够更好的进行灌溉，全方面无死角的栽培植物等。
如图5及图6所示，作为对本发明的一种实施方式，横梁架3上设置有横梁中部圆杆31，横梁中部圆杆31上套接有用于放置土壤的栽培架4；栽培架4的底部设置有配重块41。
在栽培架4上栽培植物，在栽培架4跟随横梁架3转动时，受到配重块41的重力作用，栽培架4跟随横梁架3转动的同时，且栽培架4会相对横梁架3发生位移，能够保证栽培架4的方向始终竖直，从而进一步的使栽培架4栽培的植物如草莓的生长方向始终向上，在升降栽培植物、充分利用空间的同时，同时也能保证植物的正常生长。
如图4所示，作为对本发明的一种实施方式，横梁架3的两端均内嵌有套筒一7，套筒一7内活动插接有插杆11，套筒一7的内壁固定连接有第二电磁铁10，第二电磁铁10通过弹簧一8与第一电磁铁9连接；第一电磁铁9与插杆11固定连接；支板1开设有与插杆11相匹配的若干个插孔12，若干个插孔12呈环形分布。
当不需要横梁架3转动时候，首先设置二电磁铁10与第一电磁铁9的磁极方向；当第二电磁铁10与第一电磁铁9通电时，第二电磁铁10与第一电磁铁9相互排斥，使插杆11从套筒一7内弹出第二电磁铁10与第一电磁铁9不通电时，在弹簧一8的作用下，插杆11位于套筒一7内，插入插孔12，从而利用插杆11与插孔12的相互配合卡接，支撑横梁架3的位置不变，提高了栽培的稳定性。
如图7所示，作为对本发明的一种实施方式，横梁架3的端部呈半球形；支板1上安装有蓄液池15，支板1内嵌有套筒二21，套筒二21内活动插接有挤压杆17，挤压杆17的一端呈半球形，挤压杆17的另一端连接有滑杆20，滑杆20活动贯穿套筒二21到达蓄液池15内并连接有贴盘16；挤压杆17通过弹簧二19与套筒二21的内壁连接；弹簧二19套设在滑杆20上；滑杆20内开设有出液通道18；横梁架3内嵌有海绵层22，海绵层22与挤压杆17活动接触。
在横梁架3跟随链条6转动时，横梁架3半球形的端部会挤压连接着弹簧二19的挤压杆17，从而使贴盘16与蓄液池15的内壁分离，同时出液通道18的端部也会位于出液通道18内，蓄液池15内的液体如水，或肥料等会通过出液通道18经过滑杆20流出；并且，此时，挤压杆17与横梁架3的端部接触，蓄液池15内的液体会被与挤压杆17连接的海绵层22吸收；海绵层22与横梁架3等物体上的栽培土壤接触，实现了自动化灌溉，方便快捷。
作为对本发明的一种实施方式，配重块41的重量大于三十千克。配重块41的重量大于三十千克能够使栽培架4足够受力，从而持续保持竖直方向。
作为对本发明的一种实施方式，相邻两个插孔12之间的距离小于两厘米。相邻的插孔12之间的距离足够小，能够使插杆11轻松与多个插孔12配合卡接。
作为对本发明的一种实施方式，第一电磁铁9、第二电磁铁10的磁极相反方向设置，且第一电磁铁9、第二电磁铁10、外部电源、步进电机14通过双刀开关组成电路。双刀开关的作用即，当通电步进电机14，断电第一电磁铁9、第二电磁铁10；当断电电步进电机14，通电第一电磁铁9、第二电磁铁10；即当通电步进电机14时，同时断电第一电磁铁9、第二电磁铁10，在弹簧一8的作用下，插杆11与插孔12分离，横梁架3转动；当断电步进电机14时，横梁架3不转动；同时通电第一电磁铁9、第二电磁铁10，第一电磁铁9、第二电磁铁10相互排斥，从而使插杆11插入插孔12，稳定了横梁架3的位置。
作为对本发明的一种实施方式，挤压杆17与套筒二21连接处设置有橡胶圈。橡胶圈的作用是保证挤压杆17相对套筒二21，减少漏液的现象发生。
作为对本发明的一种实施方式，出液通道18呈L型。L型的通道在实现灌溉的同时不会影响贴盘16的密封。
作为对本发明的一种实施方式，横梁架3与升降架2的套接位置开设有扩大槽32。扩大槽42能够方便横梁架3在升降架2的弯曲部进行移动。
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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.升降式草莓立体栽培装置，包括两个支板（1），其特征在于：两个支板（1）之间设置有升降架（2）；
升降架（2）通过支杆（13）与支板（1）连接；升降架（2）的内侧安装有链条（6）；链条（6）啮合有链轮（5），链轮（5）的侧中心固定连接有步进电机（14）的输出端，步进电机（14）的固定端与支板（1）的侧壁连接；
链轮（5）的齿牙固定安装有用于栽培的横梁架（3），支杆（13）穿过横梁架（3）上开设的缺孔；横梁架（3）与升降架（2）的套接位置开设有扩大槽（32）；
横梁架（3）的端部呈半球形；支板（1）上安装有蓄液池（15），支板（1）内嵌有套筒二（21），套筒二（21）内活动插接有挤压杆（17），挤压杆（17）的一端呈半球形，挤压杆（17）的另一端连接有滑杆（20），滑杆（20）活动贯穿套筒二（21）到达蓄液池（15）内并连接有贴盘（16）；挤压杆（17）通过弹簧二（19）与套筒二（21）的内壁连接；弹簧二（19）套设在滑杆（20）上；滑杆（20）内开设有出液通道（18）；横梁架（3）内嵌有海绵层（22），海绵层（22）与挤压杆（17）活动接触；
横梁架（3）的两端均内嵌有套筒一（7），套筒一（7）内活动插接有插杆（11），套筒一（7）的内壁固定连接有第二电磁铁（10），第二电磁铁（10）通过弹簧一（8）与第一电磁铁（9）连接；第一电磁铁（9）与插杆（11）固定连接；所述支板（1）开设有与插杆（11）相匹配的若干个插孔（12），若干个插孔（12）呈环形分布；所述第一电磁铁（9）、第二电磁铁（10）的磁极相反方向设置，且第一电磁铁（9）、第二电磁铁（10）、外部电源、步进电机（14）通过双刀开关组成电路。
2.根据权利要求1所述的升降式草莓立体栽培装置，其特征在于：横梁架（3）上设置有横梁中部圆杆（31），横梁中部圆杆（31）上套接有用于放置土壤的栽培架（4）；栽培架（4）的底部设置有配重块（41）。
3.根据权利要求2所述的升降式草莓立体栽培装置，其特征在于：配重块（41）的重量大于三十千克。
4.根据权利要求1所述的升降式草莓立体栽培装置，其特征在于：相邻两个所述插孔（12）之间的距离小于两厘米。
5.根据权利要求1所述的升降式草莓立体栽培装置，其特征在于：挤压杆（17）与套筒二（21）连接处设置有橡胶圈。
6.根据权利要求1所述的升降式草莓立体栽培装置，其特征在于：所述出液通道（18）呈L型。
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