CN203538023U - 自走式烟苗自动浇水机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种自走式烟苗自动浇水机,属于烟草田间管理机械。该机械由自走式机架、控制系统、浇水系统和电源组成。控制系统由接近开关、感应装置和控制电路组成。感应装置与机架后轮同轴安装,烟苗自动浇水机在发动机的带动下前进时,安装在后轮驱动轴上的感应装置与后轮一同旋转,当感应装置上的感应金属片旋转到接近开关探头的位置时,接近开关向控制电路输出低电平信号,从而控制电磁阀打开,完成浇水。浇水量可以通过机器的行进速度和感应金属片的面积控制。本实用新型对移栽后烟苗植株的大小适应性强,可实现连续、高效、自动化作业,即解决了人工浇水劳动强度大的问题,又可控制烟苗的浇水量,减少了水资源的浪费。
Description
(一)技术领域
本发明提供了一种自走式烟苗自动浇水机,属于烟草田间管理机械。
(二)背景技术
水分是影响作物生长发育的一个重要环境因子,在农作物的整个生育进程,对其充足的水分供应在一定意义上决定了其产量的提高。烟草喜温暖而湿润的气候,整个生育期对水分的要求都很高,特别是在生长季节,当田间持水量不能保持在50%以上时,就会严重影响烟草的产量和品质。水分供应不足对烟株的生长发育、叶片厚度、根系发育、生育期、烟叶产量和品质都有很大的影响。但是,我国水资源严重匮乏,人均水资源占有量约为世界人均水平的1/4,居世界第109位,为13个贫水国之一,而且南北水资源分配不均,每年的降水也集中在夏秋两季,水资源与烟草生产发展不相适应的程度突出。因此,在烟草生长期间如何适时、适量的为其提供水分供应是提高烟草产量、产量的有效措施。
我国的烟草田间管理机械虽然取得了一定的进步,但是与浇水作业相配套的浇水机械却仍未问世,使得在浇水这一环节费时费力,大多数地方还是以人工或畜力为主,机械化程度相当地,即浪费了水资源,又无法将浇水量控制在烟草生长所需要的最佳范围。为了降低劳动强度、改善生产条件、提高水资源利用率和生产效率,满足扩大烟田生产规模的需求,迫切要求改进生产方式,进行烟草田间浇水机械化生产作业。所以,研究烟苗自动浇水机可以起到节约水资源,减少人力投入,缩短劳动时间,减轻劳动强度等作用,对获得优产优质的烟草和提高作业效率具有重要的意义。
(三)发明内容
本发明提供了一种自走式烟苗自动浇水机,既降低了劳动强度、改善了生产条件、提高了作业效率,又可以将浇水量控制在烟苗生长发育所需要的范围内,避免了水资源的浪费。
本发明采用的技术方案如下:
所述的自走式烟苗自动浇水机由自走式机架、控制系统、浇水系统和电源组成。
所述的自走式机架包括发动机、变速箱和行走轮。自走式机架后轮的外径为烟苗株距的二倍到八倍。
所述的控制系统包括感应装置、接近开关和控制电路。
所述的感应装置包括圆柱形的套筒和三个扇形的感应金属片,套筒可活动的套在自走式机架后轮驱动轴的外面,套筒的内径略大于后轮驱动轴,使套筒可以围着后轮驱动轴的中心线360°旋转;三个扇形感应金属片均匀固定在套筒上同一个圆周面上,每个扇形感应金属片之间的夹角为120°。三个感应金属片旋转一周得到一个圆形轨迹。
所述的接近开关用悬挂架安装在自走式机架上,调整接近开关,使接近开关的探头距离三个感应金属片所在平面5mm;保证在感应装置旋转时,三个感应金属片可以交替出现在距离接近开关探头5mm处。随着感应装置的旋转,当感应金属片不遮挡接近开关探头(即接近开关探头位于三个感应金属片之间的间隙)时,信号线断开;当任意一个感应金属片遮挡住接近开关时,接近开关的信号线就会闭合,接近开关会向控制电路输出低电平信号,此时控制电路中的继电器电控开关闭合,电磁阀导通,开始浇水;接近开关由24V直流电源供电,负极接地,接近开关的信号线与控制电路的信号接收线相连。
所述的控制电路的元器件包括光电耦合器、二极管、三极管、发光二极管、不同阻值的电阻和继电器,光电耦合器起信号反向和隔离的作用,三极管可增加光电耦合器的线性斜率,减少光电耦合器发热,使得光电耦合器的动作更为灵敏。控制电路安装在自走式机架上,当接近开关信号线闭合,输出低电平信号时,控制电路的继电器原件中的电控开关闭合,此时电磁阀得电,开始浇水;当接近开关信号线断开时,继电器电控开关断开,电磁阀断电闭合,结束浇水。控制电路中继电器1号引脚与24V直流电源正极相连,2号引脚与电磁阀正极相连。24V直流电源通过电源转换模块转换成5V电压给控制电路供电,控制电路所有负极接地。
所述的浇水系统包括水箱、电磁阀、蓄水罐和潜水泵组成。水箱和蓄水罐均安装在机架上,电磁阀通过螺纹连接固定在蓄水罐下方,蓄水罐上方开有两个圆柱孔,一个圆柱孔通过输水管与潜水泵的出水口相连,储水罐另外一个圆柱孔通过输水管与水箱相通。潜水泵安装放在水箱里面,潜水泵工作时可不断向蓄水罐供水,保证储水罐时刻充满水。电磁阀和潜水泵由24V直流电源供电,所有负极接地。当感应金属片遮挡住接近开关时,接近开关信号线闭合,控制电路中继电器电控开关闭合,电磁阀得电导通,浇水开始。
所述的24V直流电源安装在机架上,为控制电路、接近开关、电磁阀和潜水泵供电。
(四)附图说明
图1是本发明的整机结构示意图。
图2是本发明的感应装置主视图。
图3是本发明的感应装置俯视图。
图4是本发明的接近开关悬挂架主视图。
图5是本发明的接近开关悬挂架俯视图。
图中标号名称:1.电磁阀2.蓄水罐3.潜水泵4.手油门5.输水管6.水箱7.电源8.变速箱9.发动机10.高度调节丝杠11.机架12.接近开关13.感应装置14.控制电路15.感应金属片16.套筒17.悬挂架固定板18.接近开关安装口
(五)具体实施方式
以下具体实施方式用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。本发明所使用的接近开关、继电器、电磁阀和潜水泵等元器件可以市购得到或依照现有技术制作,控制电路也可依照现有技术实现。
本实施例以移栽后的烟苗株距为500mm为例,自走式烟苗自动浇水机的后轮外径为1500mm,感应装置(13)上的感应金属片(15)旋转一周所得圆形轨迹的周长为500mm。三个扇形感应金属片(15)均匀固定在套筒(16)外侧(三个扇形感应金属片在同一个圆周面上),即每个扇形感应金属片(15)之间的夹角为120°。感应装置(13)用套筒(16)套接在自走式机架右侧后轮的驱动轴同轴外面,使感应装置(13)能随着后轮的旋转而旋转,用螺栓将感应装置(13)固定在浇水机外侧的位置,后轮旋转一周,机器前进的距离为烟苗株距的三倍(烟苗株距为500mm)。
所述的接近开关为沪工牌LJ18A3-8-Z/BX NPN常开型电感式接近开关;接近开关(12)用悬挂架安装在感应装置(13)附近的机架上(即自走式机架右侧后轮轴旁边,浇水机的外侧),要求在感应装置(13)旋转时,三个感应金属片(15)可以交替出现在接近开关(12)的探头5mm处(接近开关的有效距离为8mm)。随着感应装置(13)的旋转,当接近开关(12)的探头不被感应金属片(15)所遮挡时,接近开关(12)的信号线断开;当任意一个感应金属片(15)旋转到能够遮挡住接近开关(12)时,接近开关(12)的信号线闭合,接近开关同时向控制电路(14)输出低电平信号,此时控制电路(14)中的继电器电控开关闭合,电磁阀(1)导通得电,完成浇水。接近开关(12)由24V直流电源(7)供电,负极接地,接近开关(12)的信号线与控制电路(14)的信号接收线相连。本实施例中继电器型号为HHG1-0/032F-06固体继电器。
控制电路(14)安装在机架上,当接近开关(12)的信号线闭合,输出低电平信号时,控制电路(14)的继电器原件中的电控开关闭合,此时电磁阀(1)得电导通,开始浇水;当接近开关(12)信号线断开时,继电器电控开关断开,电磁阀(1)断电闭合,完成浇水。控制电路(14)由24V电源(7)通过电源转换模块转换成5V电压供电,所有负极接地。
蓄水罐(2)安装在机架上,蓄水罐(2)上方开有两个圆柱形孔,一个圆柱孔通过输水管(5)与水箱(6)中潜水泵(3)的出水口相连,蓄水罐(2)另外一个圆柱孔通过输水管(5)伸入水箱(6)中。电磁阀(1)通过螺纹连接安装在蓄水罐(2)下方,采用24V直流电源(7)供电,负极接地。水箱(6)安装在机架(11)上,潜水泵(3)安置在水箱(6)里,采用24V直流电源(7)供电,负极接地。潜水泵(3)出水口通过输水管(5)和蓄水罐(2)相连,工作时打开潜水泵(3)开关,使水通过潜水泵(3)和两个输水管(5)输入蓄水罐(2)中,保证储水罐(2)时刻充满水。
工作时烟苗自动浇水机左右两侧的车轮跨在烟垄两侧(即左边前后两个车轮在烟垄左侧,右边前后两个车轮在烟垄右侧),调整烟苗自动浇水机,使电磁阀(1)位于烟垄第一株烟苗的正上方。调节浇水机的高度调节丝杠(10),使浇水机能够在作业过程中避开作物,以免对作物造成损伤。转动感应装置(13),当接近开关(12)位于任意一个感应金属片(15)中间位置时停止转动,用螺栓将感应装置(13)固定住;调整接近开关(12)在悬挂架上的固定位置,使接近开关(12)的感应探头与感应金属片(15)的距离为5mm。启动发动机,打开潜水泵(3)开关,使蓄水罐(2)中充满水,打开控制系统开关,此时接近开关(12)的感应探头被感应金属片(15)所遮挡,因此接近开关(12)向控制电路(14)输出低电平信号,位于控制电路(14)中的继电器电控开关闭合,电磁阀(1)得电导通,开始浇水。将变速箱(8)的档位挂为前进1档,浇水机在发动机(9)的带动下前进,后轮驱动轴随着机器的前进而旋转,感应装置(13)也随之旋转,当感应金属片(15)旋转到无法遮挡接近开关(12)感应探头时,接近开关(12)信号线断开,继电器中电控开关打开,电磁阀(1)失电闭合,浇水停止。烟苗智能浇水机后轮的外径为1500mm,后轮旋转1/3周时电磁阀恰好位于下一株烟苗位置的正上方(烟苗株距为500mm),此时后轮轴旋转角度为120°,因感应装置(13)上三个感应金属片(15)之间的夹角也为120°,所以此时接近开关(12)感应探头恰好被感应金属片(15)遮挡。因此,后轮每旋转1/3周,机器前进500mm时,接近开关(12)感应探头均会被感应金属片(15)所遮挡,使电磁阀(1)得电打开,开始浇水作业;随着机器的前进,当感应金属片(15)旋转到无法遮挡接近开关(12)感应探头时,继电器电控开关断开,电磁阀(1)失电闭合,浇水完成,控制电路(14)等待下一个浇水信号的到来。浇水量的大小与感应金属片(15)的面积和机器的行进速度有关,感应金属片(15)面积越大,机器行进速度越慢,浇水量越大;反之,浇水量越小。
上述仅为本发明的具体实施方式,在不脱离本发明的构思和范围的情况下做出的各种变化和变型、所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。
Claims (1)
1.一种自走式烟苗自动浇水机,包括自走式机架、控制系统、浇水系统和24V直流电源;其特征在于:
所述自走式机架后轮的外径为烟苗株距的二倍到八倍;
所述的控制系统包括感应装置、接近开关和控制电路;所述的接近开关和控制电路安装在自走式机架上;所述接近开关的信号线与控制电路的信号接收线相连;
所述的感应装置包括圆柱形的套筒和三个扇形的感应金属片,套筒可活动的套在自走式机架后轮驱动轴的外面,套筒的内径略大于后轮驱动轴,使套筒可以围着后轮驱动轴的中心线360°旋转;三个扇形感应金属片均匀固定在套筒上同一个圆周面上,每个扇形感应金属片之间的夹角为120°;三个感应金属片旋转一周得到一个圆形轨迹;所述接近开关的探头距离三个感应金属片所在平面5mm;
所述的浇水系统包括水箱、电磁阀、蓄水罐和潜水泵;水箱和蓄水罐均安装在机架上,电磁阀通过螺纹连接固定在蓄水罐下方,蓄水罐上方开有两个圆柱孔,一个圆柱孔通过输水管与潜水泵的出水口相连,储水罐另外一个圆柱孔通过输水管与水箱相通;潜水泵安装放在水箱里面;
所述的控制电路中继电器1号引脚与24V直流电源正极相连,2号引脚与电磁阀正极相连;24V直流电源通过电源转换模块转换成5V电压给控制电路供电,控制电路所有负极接地。
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CN201320761415.1U CN203538023U (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 自走式烟苗自动浇水机 |
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CN (1) | CN203538023U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103621381A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-12 | 山东农业大学 | 自走式烟苗自动浇水机 |
CN105494039A (zh) * | 2015-12-05 | 2016-04-20 | 华南农业大学 | 一种定根水喷淋系统及其实现方法 |
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- 2013-11-27 CN CN201320761415.1U patent/CN203538023U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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