CN218042450U - 一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，其包括行走底盘、移苗机构、栽种机构、覆膜辊、张力调节机构、地膜展放架及控制系统，所述栽种机构至少两个，与行走底盘下端面连接并位于行走底盘前半部位置，各栽种机构轴线间平行分布，本实用新型有效的降低田间管理成本和劳动强度，可提高水肥综合利用率，降低水肥使用成本，并同时达到甘薯增产的目的；与此同时，可在减少肥料使用量的同时，另显著提高了土壤内硝态氮的含量，促进了土壤内微生物的活动，满足甘薯生长的生理性需求的同时，有效杜绝了传统覆膜作业造成的“白色污染”和过量使用化肥导致的土壤结构受损情况。

Description

一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，属于农业种植技术领域。

背景技术

在实际种植生产中，由于地膜利用不合理及残膜离田回收率不高，从而导致地膜残留污染问题严重，在严重影响土壤结构造成“白色污染”的同时，也对甘薯根部发育造成严重影响和干扰，不利于甘薯产业的可持续发展。

而针对这一问题，当前主要是通过利用可降解地膜等直接进行覆膜作业，虽然可以一定程度降低地膜残膜对农田土壤等的危害，但由于缺乏专业的与可降解地铺配套的栽培技术，从而导致降解地膜应用对甘薯产量和品质提升不显著；同时由于地膜覆盖，也造成了甘薯田间管理中的底肥、日常施肥灌溉及除草作业收到较大影响因导致土壤肥力不足、杂草清理难度大、且在施肥及杂草清理等田间管理中易对地膜结构造成损害，从而进一步影响甘薯种植质量。

除此之外，当前在进行甘薯栽种及地膜覆盖中，往往仅是通过传统的人工栽种和铺设设备进行的，从而导致地膜铺设栽种难度大，劳动强度大，且工作效率低下，难以满足甘薯大面积规模化种植的需要。

因此，针对这一问题，当前需要开发一种针对可降解地膜与甘薯载重统一的全新栽种技术，以克服当前甘薯栽种工作中存在的不足，满足提高甘薯产量和品质的需要。

实用新型内容

为了解决现有技术上的不足，本实用新型提供一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置。

为实现上述实用新型内容，其具体技术方案如下：

一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置包括行走底盘、移苗机构、栽种机构、覆膜辊、张力调节机构、地膜展放架及控制系统，所述栽种机构至少两个，与行走底盘下端面连接并位于行走底盘前半部位置，各栽种机构轴线间平行分布，且各栽种机构均分布在同一与行走底盘轴线垂直分布的直线方向上，所述覆膜辊通过张力调节机构与行走底盘连接，位于相邻两栽种机构之间位置，所述覆膜辊轴线与行走底盘下端面平行分布，并与行走底盘轴线垂直分布，且覆膜辊位于栽种机构前方5—20厘米，所述移苗机构、地膜展放架均至少一个，分别通过导向滑轨与行走底盘上端面滑动连接，且所述地膜展放架位于移苗机构正前方，其中所述移苗机构与栽种机构连通，所述控制系统与行走底盘上端面连接，并分别与行走底盘、移苗机构、栽种机构、覆膜辊、张力调节机构、地膜展放架电气连接。

进一步的，所述栽种机构包括底座、升降驱动机构、犁铧、导向管、载种套管及覆土轮，所述底座为横断面呈矩形的板状框架结构，底座上端面通过升降驱动机构与行走底盘下端面连接，且底座与升降驱动机构间通过转台机构铰接，所述底座下端面另通过转台机构分别与一个犁铧和一个覆土轮连接，且所述犁铧位于覆土轮前方，所述犁铧为横断面呈三角形的槽状结构，其轴线与底座下端面呈45°—90°夹角，所述载种套管嵌于犁铧槽体内并与犁铧同轴分布，载种套管下端面位于犁铧下端面上方0—20毫米处，上端面与导向管连通，并通过导向管与移苗机构连通，所述升降驱动机构和转台机构分别与控制系统电气连接。

进一步的，所述移苗机构包括储苗架、导向槽、输送机构、输送管、增压风机，所述储苗架为轴向截面呈矩形的框架结构，所述导向槽至少两条，嵌于储苗架内并沿储苗架轴线从上向下分布，所述导向槽为环绕储苗架轴线分布的曲线结构，其一端嵌于储苗架侧表面处，另一端与输送管连通，所述输送管为空心圆柱腔体结构，与储苗架外侧面连接并与行走底盘上端面垂直分布，所述输送管下端面与栽种机构的导向管连通，上端面与增压风机连通，且输送管侧壁与导向槽对应位置设输送孔，并通过输送孔与导向槽连通，所述输送机构嵌于导向槽内，并于导向槽底部连接，所述输送机构、增压风机均与控制系统电气连接。

进一步的，所述覆膜辊包括轮轴、驱动电机、压膜轮、轮架、弹性压轮，所述轮架为“冂”字形槽状框架结构，其上端面通过升降驱动机构与行走底盘下端面连接，所述轮轴嵌于轮架内，且其一端位于轮架外并于驱动电机连接，所述压膜轮和弹性压轮均位于轮架内并包覆在轮轴外，其中所述压膜轮共两个，弹性压轮至少两个，所述压膜轮、弹性压轮均与轮轴同轴分布，其中压膜轮位于靠近轮架侧壁两侧外置，各弹性压轮位于两个压膜轮之间位置并沿轮轴轴线方向分布，所述压膜轮包覆在轮轴外，所述压膜轮直径比弹性压轮直径大至少10毫米，所述压膜轮轮面宽度为1—10毫米，弹性压轮轮面宽度不小于5厘米，此外，所述驱动电机和升降驱动机构均与控制系统电气连接。

进一步的，所述的地膜展放架包括承载柱、承载盘、旋转驱动电机、导向柱、制动器，所述承载柱与行走底盘上端面垂直连接，所述承载柱内侧面通过升降驱动机构与旋转驱动电机滑动连接，所述旋转驱动电机轴线与承载柱轴线垂直分布，并与覆膜辊轴线平行分布，所述旋转驱动电机通过传动轴与承载盘连接并同轴分布，所述承载盘为圆盘框架结构，其后端面与旋转驱动电机连接，前端面与至少三条导向柱连接，所述导向柱环绕承载盘轴线平行分布并环绕承载盘轴线均布，所述制动器与旋转驱动电机外表面连接，并包覆在传动轴外，所述旋转驱动电机、制动器均与控制系统电气连接。

进一步的，所述的覆膜辊、地膜展放架之间对应的行走底盘设导向槽。

进一步的，所述的控制系统包括基于可编程控制器为基础的电路系统，且控制系统另设无线数据通讯电路。

本实用新型较传统的甘薯种植方法具有以下优点：

本实用新型有效的提高了生物降解地膜覆盖、甘薯移栽、施肥及除草作业效率，同时降低田间管理成本和劳动强度，并可有效降低甘薯种植期间水肥流失，从而有效的降低了甘薯种植作业的劳动强度和成本，并有效的提高甘薯种植作业的工作效率；并有效的提高水肥综合利用率，并可降低杂草对甘薯发育生长的影响，降低水肥使用成本，并同时达到甘薯增产的目的，且较传统的甘薯种植方法可实现亩产量增幅达5.2%—18.6%的显著效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型栽种机构结构示意图；

图3为本实用新型覆膜辊结构示意图；

图4为本实用新型地膜展放架结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1至4所示，一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，包括行走底盘1、移苗机构2、栽种机构3、覆膜辊4、张力调节机构5、地膜展放架6及控制系统7，所述栽种机构3至少两个，与行走底盘1下端面连接并位于行走底盘1前半部位置，各栽种机构3轴线间平行分布，且各栽种机构3均分布在同一与行走底盘1轴线垂直分布的直线方向上，所述覆膜辊4通过张力调节机构5与行走底盘1连接，位于相邻两栽种机构3之间位置，所述覆膜辊4轴线与行走底盘1下端面平行分布，并与行走底盘1轴线垂直分布，且覆膜辊4位于栽种机构3前方5—20厘米，所述移苗机构2、地膜展放架6均至少一个，分别通过导向滑轨8与行走底盘1上端面滑动连接，且所述地膜展放架6位于移苗机构2正前方，其中所述移苗机构2与栽种机构3连通，所述控制系统7与行走底盘1上端面连接，并分别与行走底盘1、移苗机构2、栽种机构3、覆膜辊4、张力调节机构5、地膜展放架6电气连接。

其中，所述栽种机构3包括底座31、升降驱动机构9、犁铧33、导向管34、载种套管35及覆土轮32，所述底座31为横断面呈矩形的板状框架结构，底座31上端面通过升降驱动机构9与行走底盘1下端面连接，且底座31与升降驱动机构9间通过转台机构10铰接，所述底座31下端面另通过转台机构l分别与一个犁铧33和一个覆土轮32连接，且所述犁铧33位于覆土轮32前方，所述犁铧33为横断面呈三角形的槽状结构，其轴线与底座31下端面呈45°—90°夹角，所述载种套管35嵌于犁铧33槽体内并与犁铧33同轴分布，载种套管35下端面位于犁铧33下端面上方0—20毫米处，上端面与导向管34连通，并通过导向管34与移苗机构2连通，所述升降驱动机构9和转台机构10分别与控制系统7电气连接。

进一步优化的，所述载种套管35为轴向截面呈矩形及等腰梯形的空心管状结构，且所述载种套管35下端面与水平面呈0°—60°夹角。

同时，所述移苗机构2包括储苗架21、导向槽22、输送机构23、输送管24、增压风机25，所述储苗架21为轴向截面呈矩形的框架结构，所述导向槽22至少两条，嵌于储苗架21内并沿储苗架21轴线从上向下分布，所述导向槽22为环绕储苗架21轴线分布的曲线结构，其一端嵌于储苗架21侧表面处，另一端与输送管24连通，所述输送管24为空心圆柱腔体结构，与储苗架21外侧面连接并与行走底盘1上端面垂直分布，所述输送管24下端面与栽种机构3的导向管34连通，上端面与增压风机25连通，且输送管24侧壁与导向槽22对应位置设输送孔26，并通过输送孔26与导向槽22连通，所述输送机构23嵌于导向槽22内，并于导向槽22底部连接，所述输送机构23、增压风机25均与控制系统7电气连接。

在进行移苗栽种时，甘薯苗在输送至输送管24内并通过自身重力作用沿输送管24滑落至栽种机构3的载种套管35内的同时，另通过增压风机25向输送管24内通入瞬时高压气流，在气流驱动下提高甘薯苗输送作业效率。

此外，所述覆膜辊4包括轮轴41、驱动电机42、压膜轮43、轮架44、弹性压轮45，所述轮架44为“冂”字形槽状框架结构，其上端面通过升降驱动机构9与行走底盘1下端面连接，所述轮轴41嵌于轮架44内，且其一端位于轮架44外并于驱动电机42连接，所述压膜轮43和弹性压轮45均位于轮架44内并包覆在轮轴41外，其中所述压膜轮43共两个，弹性压轮45至少两个，所述压膜轮43、弹性压轮45均与轮轴41同轴分布，其中压膜轮43位于靠近轮架44侧壁两侧外置，各弹性压轮45位于两个压膜轮43之间位置并沿轮轴41轴线方向分布，所述压膜轮43包覆在轮轴外，所述压膜轮43直径比弹性压轮45直径大至少10毫米，所述压膜轮43轮面宽度为1—10毫米，弹性压轮45轮面宽度不小于5厘米，此外，所述驱动电机42和升降驱动机构9均与控制系统7电气连接。

其中在进行覆膜作业时，在通过张力调节机构和地膜展放架配合，保持可降解地膜输送时张力稳定，然后由压膜轮43将可降解地膜两侧压入到垄沟侧壁表面的土壤内，由弹性压轮45对包覆在垄沟底部的可降解地膜进行压实和展平作业，从而提高可降解地膜铺设后可降解地膜与土壤间连接定位稳定性，防止大风等导致可降解地膜铺设结构损毁情况发生，提高铺设质量和可降解地膜防护耐久性。

与此同时，所述的地膜展放架6包括承载柱61、承载盘62、旋转驱动电机63、导向柱64、制动器65，所述承载柱61与行走底盘1上端面垂直连接，所述承载柱61内侧面通过升降驱动机构9与旋转驱动电机63滑动连接，所述旋转驱动电机63轴线与承载柱61轴线垂直分布，并与覆膜辊4轴线平行分布，所述旋转驱动电机63通过传动轴66与承载盘62连接并同轴分布，所述承载盘62为圆盘框架结构，其后端面与旋转驱动电机63连接，前端面与至少三条导向柱64连接，所述导向柱64环绕承载盘62轴线平行分布并环绕承载盘62轴线均布，所述制动器65与旋转驱动电机63外表面连接，并包覆在传动轴66外，所述旋转驱动电机63、制动器65均与控制系统7电气连接。

其中，各导向柱64分别同时安装一卷待铺设可降解地膜，并通过旋转驱动电机63调整导向柱64的工作位置，将其中一个导向柱64的位置调整至铺设作业位置处，并将导向柱64上的可降解地膜与覆膜辊4进行连接，实现可降级地膜供给作业。

进一步说明的，所述行走底盘1另设基于测距雷达、监控摄像头种任意一种或两种共用的导航设备1l，所述的覆膜辊4、地膜展放架6之间对应的行走底盘设导向槽12，所述导向槽12的槽壁设至少一个雾化喷淋口13，所述行走底盘1上端面另设一个药剂存储罐14和一个喷淋泵15，所述药剂存储罐14通过喷淋泵15与雾化喷淋口13连通，所述的控制系统7包括基于可编程控制器为基础的电路系统，且控制系统另设无线数据通讯电路，其中，所述升降驱动结构9为电动伸缩杆、液压伸缩杆机气压伸缩杆种的任意一种。

此外，所述输送机构23为基于传动带、链条输送系统机及链排输送系统中的种任意一种。所述行走基座1为基于内燃机驱动系统、电动机驱动系统中任意一种为基础的车体。

进一步说明的，所述张力调节机构5为基于恒力矩电动机、液压伸缩杆、气压伸缩杆、电动伸缩杆中的任意一种。

在利用张力调节机构5进行可降解地膜铺设张力调节时，一方面通过张力调节机构5调节覆膜辊4与农田表面间的间距，实现随地形变化同步调整覆膜辊4工作位置，确保覆膜作业时可降解地膜的张力稳定；另一方面通过地膜展放架的旋转驱动电机63调整导向柱64的工作位置，及通过升降驱动机构9整体调整旋转驱动电机63和导向柱64的工作高度，达到调整可降解地膜供给时的输送路径长度，使得降解地膜供给时的输送路径长度随覆膜辊4调整量同步调节，从而达到辅助调整可降解地膜铺设作业时的张力稳定。

本实用新型在进行甘薯种植时，首先将甘薯苗连通培养杯一同放置到覆膜移栽设备的移苗机构中，由移苗机构的导向槽对甘薯苗承载并通过输送机构对各甘薯苗连接，然后将可降解地膜卷通过地膜展放架的各导向柱连接定位，并使一条可降解地膜卷的前端面包覆在覆膜辊的压膜轮和弹性压轮外，并使可降解地膜下端面与地表面相抵，最后将乙草胺水剂灌装到药剂存储罐内，同时在控制系统内录入甘薯种植覆膜作业程序，即可完成设备预设。

在甘薯种植和覆膜作业时，首先使覆膜移栽设备转运至甘薯种植地块，然后通过升降驱动机构根据地垄和垄沟结构，调整栽种机构、覆膜辊的工作高度及张力调节机构的运行调节张力值，然后使栽种机构的犁铧深入到地垄上端面内，并使的可降解地膜与垄沟上表面和地垄侧表面相抵，并使可降解地膜两侧位置通过覆膜辊的压膜轮压入到地垄侧表面内，实现对地膜定位，最后根据设定的甘薯种植覆膜作业程序驱动行走底座运行，并在行走底座沿地垄和垄沟轴线方向运行的同时，一方面由覆膜辊、张力调节机构、地膜展放架同步运行，对可降解地膜进行覆膜作业；另一方面通过移苗机构、栽种机构运行，按设定间距将甘薯苗通过输送机构依次输送至输送管内，并由输送管将甘薯苗输送至栽种机构的载种套管，并由载种套管将甘薯苗落入到地垄上端面，同时由覆土轮对载重的甘薯苗进行覆土，从而完成甘薯苗栽种作业。

同时，在进行甘薯苗栽种和覆膜时，另通过行走底盘上端面的药剂存储罐、喷淋泵及雾化喷淋口配套运行，为可降解地膜进行乙草胺水剂喷涂作业。

本实用新型有效的提高了甘薯移苗栽种、地膜覆盖、施肥及除草作业效率，同时降低田间管理成本和劳动强度，并可有效降低甘薯种植期间水肥流失，从而有效的降低了甘薯种植作业的劳动轻度和成本，并有效的提高甘薯种植作业的工作效率。并有效的提高水肥综合利用率，并可降低杂草对甘薯发育生长的影响，从而达到在提高水肥综合利用率，降低水肥使用成本，并同时达到甘薯增产的目的，且较传统的甘薯种植方法可实现亩产量增幅达5.2%—18.6%的显著效果。

此外，通过上述实施例降解地膜覆盖栽培的鲜食甘薯，通过多次实验测得可知，本实用新型获得的鲜食甘薯干物质含量适宜25.6%—29.7%，熟食品质较好，薯形光滑，商品性更好；按品种，降解地膜覆盖栽培的红心鲜食甘薯后胡萝卜素含量达4.56—7.76mg/100g，降解地膜覆盖栽培的紫心鲜食甘薯花青素含量适宜17.65—36.78mg/100g。

本实施例通过降解地膜和甘薯茎叶同步还田，在减少肥料使用量的同时，另显著提高了土壤内硝态氮的含量14.2—17.8mg/kg，促进了土壤内微生物的活动，满足甘薯生长的生理性需求的同时，有效杜绝了传统覆膜作业造成的“白色污染”和过量使用化肥导致的土壤结构受损情况。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，其特征在于：其包括行走底盘、移苗机构、栽种机构、覆膜辊、张力调节机构、地膜展放架及控制系统，所述栽种机构至少两个，与行走底盘下端面连接并位于行走底盘前半部位置，各栽种机构轴线间平行分布，且各栽种机构均分布在同一与行走底盘轴线垂直分布的直线方向上，所述覆膜辊通过张力调节机构与行走底盘连接，位于相邻两栽种机构之间位置，所述覆膜辊轴线与行走底盘下端面平行分布，并与行走底盘轴线垂直分布，且覆膜辊位于栽种机构前方5—20厘米，所述移苗机构、地膜展放架均至少一个，分别通过导向滑轨与行走底盘上端面滑动连接，且所述地膜展放架位于移苗机构正前方，其中所述移苗机构与栽种机构连通，所述控制系统与行走底盘上端面连接，并分别与行走底盘、移苗机构、栽种机构、覆膜辊、张力调节机构、地膜展放架电气连接。

2.根据权利要求1所述的基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，其特征在于：所述栽种机构包括底座、升降驱动机构、犁铧、导向管、载种套管及覆土轮，所述底座为横断面呈矩形的板状框架结构，底座上端面通过升降驱动机构与行走底盘下端面连接，且底座与升降驱动机构间通过转台机构铰接，所述底座下端面另通过转台机构分别与一个犁铧和一个覆土轮连接，且所述犁铧位于覆土轮前方，所述犁铧为横断面呈三角形的槽状结构，其轴线与底座下端面呈45°—90°夹角，所述载种套管嵌于犁铧槽体内并与犁铧同轴分布，载种套管下端面位于犁铧下端面上方0—20毫米处，上端面与导向管连通，并通过导向管与移苗机构连通，所述升降驱动机构和转台机构分别与控制系统电气连接。

3.根据权利要求2所述的基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，其特征在于：所述移苗机构包括储苗架、导向槽、输送机构、输送管、增压风机，所述储苗架为轴向截面呈矩形的框架结构，所述导向槽至少两条，嵌于储苗架内并沿储苗架轴线从上向下分布，所述导向槽为环绕储苗架轴线分布的曲线结构，其一端嵌于储苗架侧表面处，另一端与输送管连通，所述输送管为空心圆柱腔体结构，与储苗架外侧面连接并与行走底盘上端面垂直分布，所述输送管下端面与栽种机构的导向管连通，上端面与增压风机连通，且输送管侧壁与导向槽对应位置设输送孔，并通过输送孔与导向槽连通，所述输送机构嵌于导向槽内，并于导向槽底部连接，所述输送机构、增压风机均与控制系统电气连接。

4.根据权利要求1所述的基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，其特征在于：所述覆膜辊包括轮轴、驱动电机、压膜轮、轮架、弹性压轮，所述轮架为“冂”字形槽状框架结构，其上端面通过升降驱动机构与行走底盘下端面连接，所述轮轴嵌于轮架内，且其一端位于轮架外并于驱动电机连接，所述压膜轮和弹性压轮均位于轮架内并包覆在轮轴外，其中所述压膜轮共两个，弹性压轮至少两个，所述压膜轮、弹性压轮均与轮轴同轴分布，其中压膜轮位于靠近轮架侧壁两侧外置，各弹性压轮位于两个压膜轮之间位置并沿轮轴轴线方向分布，所述压膜轮包覆在轮轴外，所述压膜轮直径比弹性压轮直径大至少10毫米，所述压膜轮轮面宽度为1—10毫米，弹性压轮轮面宽度不小于5厘米，此外，所述驱动电机和升降驱动机构均与控制系统电气连接。

5.根据权利要求1所述的基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，其特征在于：所述的地膜展放架包括承载柱、承载盘、旋转驱动电机、导向柱、制动器，所述承载柱与行走底盘上端面垂直连接，所述承载柱内侧面通过升降驱动机构与旋转驱动电机滑动连接，所述旋转驱动电机轴线与承载柱轴线垂直分布，并与覆膜辊轴线平行分布，所述旋转驱动电机通过传动轴与承载盘连接并同轴分布，所述承载盘为圆盘框架结构，其后端面与旋转驱动电机连接，前端面与至少三条导向柱连接，所述导向柱环绕承载盘轴线平行分布并环绕承载盘轴线均布，所述制动器与旋转驱动电机外表面连接，并包覆在传动轴外，所述旋转驱动电机、制动器均与控制系统电气连接。

6.根据权利要求1所述的基于生物降解地膜的甘薯栽培覆膜装置，其特征在于：所述的覆膜辊、地膜展放架之间对应的行走底盘设导向槽，所述的控制系统包括基于可编程控制器为基础的电路系统，且控制系统另设无线数据通讯电路。

Images