JP3739762B2 - Water fertilizer application machine - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、曝気済みの家畜糞尿、化学肥料等の水肥を農作物の根元に集中的に散布するための自走式作業機に関するものであり、作業者一人で極めて簡便かつ能率的に水肥施肥作業を行うことができ、さとうきび、トウモロコシ、サツマ芋などの作物の根元に集中的に水肥を施肥することによって施肥効果を高めることができ、また、水肥施肥作業の他、作物の根を傷める線虫などの害虫駆除のための消毒薬の散布、集中灌水作業をも行うことができ、これらの作業を能率的に行うことができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
家畜糞尿は、個々の農家が汚水処理装置で処理するか、あるいは、バキュームカーでくみ取り、大型の糞尿処理装置で処理しているのが大方の現状であるが、家畜糞尿の処理コスト低減、当該糞尿の有効利用による肥料コスト低減の観点から、曝気処理した家畜糞尿をさとうきび、トウモロコシの若木、サツマ芋等の比較的背丈が低い農作物に施肥したいという農家の要求が強く、また、作物の根の消毒作業、集中灌水作業を楽にかつ能率的に行える作業機の開発が求められている。
他方、文献に記載されている家畜糞尿散布作業機として、特開平６−１６６５８３号公報に記載されているものがあるが、しかし、このものは、糞尿を圃場に撒き散らすもので、極めて大形の作業機であるので、さとうきびの若木等の比較的背丈の低い作物の根元に家畜糞尿を集中施肥する作業には用いられない。
【０００３】
また、バキュームカーに長いホースを接続して、これを２０〜３０ｍまで引き出して家畜糞尿を散布することが実際に試みられているが、糞尿が流通しているホースは重いのでその取扱が困難で、ホースを引きずることになり、その結果、ホースで農作物を傷めてしまう。仮に、ホースで作物を傷めることがないように何等かの工夫をしても、施肥作業がホースの届く範囲に限られるので、実用性に極めて乏しい。
他方、農作物に対する薬剤散布機のようにして、糞尿タンクと加圧ポンプと噴射管等を設けたアタッチメントをトラクタに牽引させ、噴射管から糞尿を噴射させて施肥することも考えられるが、極めて大掛かりな作業機で高価なものになり、また、作物が植え付けられている圃場をトラクタで踏み固め、作物の根を傷めるおそれがあるばかりでなく、小回りがきかず、作物の根元に集中的に施肥する施肥作業には適しない。
【０００４】
以上のようなことから、自走台車にタンクを搭載した家畜糞尿等の水肥の施肥作業機を筋状に植え付けられた作物を跨いで走行させて、上記タンク内の糞尿をポンプで移送させながら作物の根元にホースで散布するのが、その作業性、作業能率等の観点から最も望ましい。
【０００５】
そしてまた、曝気処理した家畜糞尿又はその他の水肥（以下、これらを「水肥」という）の施肥作業機については、施肥の作業性を一層向上させ、また、作業能率を一層向上させるためには、次の点を技術的に解決することが必要である。
（１）作業機の低価格化のために、自走台車の機構構造を可及的に簡略にすること、
（２）走行輪の接地圧を低くするとともに、方向転換のための旋回半径を小さくするためにクローラを走行輪とすること、
（３）作業機の重量を可及的に小さくするために、自走台車の車体重量を可及的に低減しつつ、搭載タンク容量をできるだけ大きくできるように、車体フレーム及び水肥タンクの機構・構造を工夫すること、
（４）水肥タンク内での固形物の沈降による水肥移送不良を回避するとともにポンプ駆動機構を簡略にするために、作業機運転中はポンプを停止させないようにし、かつ水肥タンク内の水肥の流れを停滞させないようにすること、
（５）圃場に付設されている固定タンク（水肥貯槽）から、施肥作業機自身の動力を利用して作業機のタンクに水肥を補充できるようにすること。
【０００６】
【公知文献】
【特許文献１】
特開平６−１６６５８３号公報
【０００７】
【解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記要請に応えるために、作業機台車のフレーム及び走行駆動機構などの基本機構を簡略にし、水肥タンクの容量を可及的に大きくするとともに水肥タンクで車体剛性を補強するようにし、ポンプを用いてタンク内水肥を循環させることができ、また、固定タンクから作業台車の水肥タンクに水肥をくみ上げることができるように配管構造を工夫することをその課題とするものである。
【０００８】
【課題解決のために採用した構成】
上記課題を解決するために採用した構成は、次の（イ）〜（ニ）によるものである。
（イ）中空門形フレームの左右の下端を左右の走行用フレームにそれぞれ連結して車体フレームを構成し、走行フレームにクローラ走行輪を装着したこと、
（ロ）左右の走行用フレームの一方にエンジン、伝動装置、ポンプ等からなる動力装置及び作業者用のシートを搭載し、他方の走行用フレームと中空門形フレームとに逆Ｌ形の水肥タンクを固定したこと、
（ハ）上記門形フレームの水平部に横軸を設け、当該横軸の両端にチェンスプロケットを設け、門形フレームの左右の縦部にチェンを配置して、上記エンジンの動力を上記他方の走行フレームへ伝動する伝動機構を構成したこと、
（ニ）上記水肥タンクの下端に水肥取り出し口を設け、上部に水肥戻り口を設け、上記水肥取り出し口をポンプの吸入口に接続し、上記水肥戻り口を３方コックを介してポンプの吐出口に接続し、当該３方コックの第３のポートを放出ホースに接続したこと。
【０００９】
【作用】
この施肥作業機は自走式であって小型軽量に構成され、走行輪はクローラであって接地圧が低いから、圃場を踏み固めることも、また農作物の根を傷めることもない。
また、走行輪はクローラであるから、方向転換のための旋回半径も小さい。
左右の走行フレームを門形フレームで繋いで車体フレームが構成されているから、さとうきびの若木などの比較的背丈の低い作物を跨いで走行することができる。
また、ポンプで加圧し、ホースで散布するものであるから、スラリー状の水肥を、タンク内残量の如何にかかわらず、安定して一定流量でスムーズに散布することができる。
【００１０】
また、車体フレームは左右の走行フレームを中空門形フレームで連結した構造であるから、軽量であり、それ自体の強度・剛性は高くないが、一方の走行フレームと門形フレームに逆Ｌ形の水肥タンクを固定したことで、門形フレームが水肥タンクによって補強される。また、水肥を満載した状態での水肥タンクは比較的重量が大きいが、しかし、これは逆Ｌ形であり、その縦部分の下端が他方の走行フレームに直接固定されており、その水平部が中空門形フレームの水平部に固定されているので、重量が上記他方の走行フレームと門形フレームとに分散される。したがって、水肥タンクの重量のために、車体フレームが走行中に大きく変形することはない。そしてまた、水肥タンクが逆Ｌ形であるから、左右の走行フレームと中間の門形フレームとからなる車体フレームの一側方の空間と上方の空間とを有効に利用してこれを車体フレームに配置することができ、この水肥タンクの下端に水肥取り出し口を設けたことでタンク内水肥料を支障なく完全に取り出すことでき、また容量が可及的に大きな水肥タンクをコンパクトな状態で車体フレームに搭載することができる。
【００１１】
また、上記中空門形フレームの水平部に横軸を設け、当該横軸の両端にチェンスプロケットを設け、中空門形フレームの左右の縦部にチェンを配置して、上記エンジンの動力を上記他方の走行フレームへ伝動する伝動機構を構成しているので、走行中の車体フレームの変形（弾性領域での変形）に関わらず、一方の走行フレーム上のエンジンの動力を他方の走行フレームの駆動輪（クローラ走行輪を駆動する駆動輪）に、スムーズに伝動することができる。
さらに、上記水肥タンクの下部に水肥取り出し口を設け、上部に戻り口を設け、上記取り出し口をポンプの吸入口に接続し、上記戻り口を３方コックを介してポンプの吐出口に接続し、当該３方コックの第３のポートを放出ホースに接続しているので、当該３方コックの切り換えによって、ポンプから吐出される水肥を選択的に水肥タンクに戻し、あるいは放出ホースから放出させることができる。そして、水肥タンクが空の状態ではポンプを停止させるとしても、水肥タンクが空でない状態では水肥散布停止中も水肥を上記ポンプ、３方コックを通って循環させることができるので、水肥タンク内の水肥の流れが停滞することはなく、したがって、タンクの底に固形物が沈降することはなく、常に安定的にかつスムーズに水肥タンクから取り出される。
【００１２】
【実施態様１】
実施態様１は、上記逆Ｌ形タンクの上記水肥取り出し口を３方コックを介してポンプの吸込口に接続し、上記３方コックの第３のポートに補助ホースを接続するようにしたものである。
【作用】
上記３方コックを切り換えることによって、ポンプ吸込口を水肥タンクの取り出し口と上記補助ホースとに選択的に連通させることができる。
そして、ポンプの吸込口を水肥タンクの取り出し口に連通させることによって、水肥タンク内の水肥を放出ホースから放出することができ、他方、ポンプの吸込口を補助ホースに連通させることによって、補助ホースを用いて固定タンク（水肥貯槽）から上記３方コックを介して水肥をポンプで吸い上げて、ポンプ吐出口側の３方コックを介して作業機の水肥タンクに補充することができる。
なお、この水肥散布作業機を集中灌水作業に用いる場合は、上記補助ホースを用いて、貯水タンクから水肥タンクに水を補充すればよい。
【００１３】
【実施態様２】
実施態様２は、実施態様１の吸込側の３方コックと吐出側の３方コックとを一体にし、吸込側の補助ホースがポンプ吸い込み口に連通される操作位置においてはポンプ吐出口が水肥タンクに連通されるようにポートの位置を設定し、コック弁体の回転方向の違いによって、吸込側の切り換え、吐出側の切り換えがそれぞれ行われるようにしたことである。
【作用】
補充作業では、吐出側３方コックを循環位置に切り替え、吸込側３方コックを補充位置に切り換えなければならないが、この実施態様によれば、一つのコックの回転方向の違い（右方向か左方向かの違い）によって、吐出側における上記切り換えと、吸込側の切り換えとが行われるので、コック切り換え操作が単純化されて操作性が向上する。
【００１４】
【実施態様３】
実施態様３は、実施態様１又は実施態様２の吸込側３方コックが、補助ホースを接続した第３のポートを選択的に大気に解放する第４のポートを有するものである。
【作用】
補助ホースを用いて水肥補充を完了したとき、上記第４のポートを第３のポートに連通させることができ、これによって、補助ホースを固定水肥タンク（水肥貯槽）に投入したままで補助ホース内の水肥が水肥貯槽に戻されるので、補助ホースの水肥貯槽からの引上げ、収納作業を容易に行うことができる。
【００１５】
【実施態様４】
実施態様４は、上記逆Ｌ形タンクの走行方向長さを走行用フレームの長さとほぼ等しくしたことである。
【作用】
上記逆Ｌ形タンクの走行方向長さを走行用フレームの長さとほぼ等しくすることで、その先端、後端が走行フレームの先端、後端に揃えられるから、タンク容量を大きくしつつ、車体の前後方向安定性を確保することができる。
【００１６】
【実施態様５】
実施態様５は、上記逆Ｌ形タンクが多数の中仕切りを有し、各中仕切りの左右空間がその下部において連通している構造であることである。
【作用】
水肥施肥作業機は、凸凹した走行面を走行するために走行中に前後、左右に傾動し、この傾動によってタンク内水肥が、前後、左右に大きく揺れる（いわゆる「がぶり」現象）。タンク内の水肥重量は車体重量に比して重く、逆Ｌ形タンクの重心位置は比較的高いので、タンク内水肥の前後、左右方向への揺れが、作業機の安定性、走行の安定性を害するが、中仕切りによってタンク内を仕切ることで、タンク内水肥の揺れ（がぶり）が極力抑制されるので、逆Ｌ形タンクの重心位置が比較的高いにも関わらず、作業機の安定性、走行の安定性が確保される。
また、中仕切りによって水肥タンクの剛性が強化されるので、車体フレームに対する水肥タンクによる補強効果が増大する。
【００１７】
【実施態様６】
実施態様６は、解決手段乃至実施態様３におけるポンプがモノフレックスポンプ（日機装エイコー株式会社の商標名）であることである。
【作用】
「モノフレックスポンプ」（日機装エイコー株式会社の商標名）は、ポンプ翼が硬質ゴム等の可撓性を有する材料で作られているもので、呼び水が不要なポンプであり、汚泥移送用などに汎用されているものであって新規なものではないが、これを水肥移送ポンプに用いることによって、水肥が家畜糞尿等のようにその性状が一定しないものであっても、これを上記放出ホースから安定的にかつスムーズに放出することができ、かつ水肥移送ポンプの耐久性を高くすることができる。
また、実施態様３においては、水肥貯槽に補助ホースを投入して同貯槽内の水肥を汲み上げて水肥タンクに補充するのであるが、そのポンプがモノフレックスポンプであるから、呼び水を入れることなしにそのままで汲み上げを開始することができる。また、補助ホースの先端に逆流防止バルブ等を設ける必要はないから、水肥タンクへの補充後は、補助ホース内の水肥を水肥貯槽に完全に戻した状態で補助ホースを収納することができるので、その収納作業が簡単容易である。
【００１８】
【実施例】
この発明による水肥施肥作業機の大きさは、作物の種類などに応じて様々であるが、さとうきびの若木に施肥することを主な目的とするこの実施例（水肥散布作業機の一例）の主な仕様は、その地面からのクリアランスが１３０ｃｍで、車体幅１６５ｃｍ、車体長さ１６０ｃｍ、水肥タンク容量は７００ｌ、散布走行速度は２ｋｍ／ｈｒであり、ポンプは１０００ｒｐｍで２００ｌ／分のモノフレックスポンプを使用している。
【００１９】
次いで、この実施例の機構構造を図面を参照しながら説明する。
左右の走行フレーム１１，１１に中空の門形フレーム１２の両下端を固定して車体フレームを構成している。走行フレームにクローラ走行輪１８が取り付けられており、走行方向前方からみて左側（走行方向後方からみて右側）の走行フレームにエンジンＥ、ポンプＰ、伝動装置Ｍ等からなる動力装置が搭載されており、また作業者用のシートＳが設けられている。門形フレーム１２の左右の縦部分１２ｖ、水平部分１２ｈはともに中空であり、この中空部に中間伝動機構が次のように内装されている。
すなわち、水平部分１２ｈに中間軸１５ｂが配置されており、その両端にチェンスプロケット１５ａ，１５ｃが固定されており、縦部分１２ｖ内にチェン１６，１６が配置されている。そのうちの一方のチェン１６は伝動装置Ｍの走行駆動スプロケットＭｙと上記チェンスプロケット１５ａとに巻き掛けられ、他方のチェン１６は、上記チェンスプロケット１５ｃと下端の被動スプロケット１５ｄとに巻き掛けられている。被動スプロケット１５ｄは中間軸１５ｅの一端に固定されており、中間軸１５ｅの多端にスプロケット１５ｆが固定されている。
【００２０】
伝動装置Ｍは２つの走行駆動スプロケットＭｘ，Ｍｙを備えており、走行駆動スプロケットＭｘによってチェン１７を介して左側のクローラ走行輪１８が駆動され、走行駆動スプロケットＭｙによって、チェン１６、中間軸１５ｂ等からなる中間伝動機構１５を介して、右側のクローラ走行輪１８が駆動される。
伝導装置Ｍの切り換え操作によって、左右のクローラ走行輪１８，１８は、同時にあるいは個別に前進方向、あるいは進後方向に回転する。
なお、伝動装置Ｍは走行速度を切り変えるための変速機構を備えていて、この変速機構によって走行駆動スプロケットＭｘ，Ｍｙの回転速度を低速と高速に切り変えることができる。
【００２１】
水肥タンクＴは、全体形状が逆Ｌ形状（Ｌを上下反転させた形状）であり、縦部分Ｔｖの前後方向長さがクローラ走行輪１８の全長にほぼ等しく、その先端がクローラ走行輪１８の先端とほぼ一致しており、また、その縦部分Ｔｖの下端が右側の走行フレーム１１に固定されている。水肥タンクＴの水平部分Ｔｈは門形フレーム１２よりも前方に配置されており、門形フレーム１２の水平部分１２ｈに固定されている。門形フレーム１２から後方には水平部分Ｔｈはない。
門形フレーム１２で作物を跨いで走行して、放出ホースＨ２によって、門形フレーム１２を通過する作物の根元に水肥が散布される。
この実施例では、エンジンＥ、ポンプＰ、伝動装置Ｍからなる動力装置の後方において、左側の走行フレーム上に運転席Ｓが設けられており、施肥作業者は運転席（シート）Ｓに着座した状態で、水肥タンクＴの水平部分Ｔｈの先端の下方の空間から前方を見通しながら運転する。
【００２２】
ポンプＰから吐出された水肥は３方コックＶ２が中立位置にあるとき、３方コックＶ２を経てタンクＴに還流するが、３方コックＶ２が放出位置に切り換えられると、放出ホースＨ２から放出される。放出ホースＨ２は左方の走行フレーム１８から下方に垂れ下がっている（図３参照）ので、放出される水肥は、門形フレームを通り抜ける作物の根元に散布されることになる。
この実施例では、タンクＴの上面に注入口Ｔ３を設け、水平部分の側面に戻り口Ｔ２を設けてあり（図４参照）、注入口Ｔ３にバキュームカーの放出ホースを挿入して水肥を補充する形態を採用しているだけであり、特に吸込側３方コック及び補助ホースを設けてはいない。
【００２３】
なお、この実施例は放出ホースが一つであり、したがって、一条散布方式のものであるが、図３に２点鎖線で示すように、水肥タンクＴの左右両側端に第２、第３の放出ホースを設けて多条散布方式にすることもできる。
【００２４】
次いで、吸込側３方コックを設ける場合の水肥の移送回路の例を模式図６を参照して説明する。
この実施例の水肥移送回路の基本は図６に示すとおりであり、水肥タンクＴには取り出し口Ｔ１、戻り口Ｔ２、注入口Ｔ３があり、取り出し口Ｔ１は吸込側３方コックＶ１を介してポンプＰの吸込口に接続されており、戻り口Ｔ２は吐出側３方コックＶ２を介してポンプＰの吐出口に接続されている。他方、上記吸込側３方コックＶ１の第３ポート２１に補助ホース（内径５０ｍｍのプラスチック製可撓ホース）Ｈ２が接続されており、吐出側３方コックＶ２の第３ポートに放出ホース（内径５０ｍｍのプラスチック製可撓ホース）Ｈ１が接続されている。
ポンプＰは、中間軸、テンションローラＲによるテンションクラッチを介して、エンジンで駆動されているので、上記テンションクラッチが切れていない限り、エンジンによってポンプＰが常時駆動されていて、ポンプＰから水肥が吐出される。このとき、ポンプ吐出側３方コックＶ２を循環位置にすることで、吐出された水肥がコックＶ２を介して水肥タンクＴの戻り口Ｔ２に戻され、同タンクＴとポンプ間で循環する。他方、吐出側３方コックＶ２を放出位置にすると、水肥が吐出側３方コックＶ２を介して放出ホースＨ１から放出される。
【００２５】
注入ホースを上記注入口Ｔ３（図１参照）に挿入してバキュームタンク等から水肥タンクＴに注入することができるが、吸込側３方コックＶ１を補充位置にして補助ホースＨ２を水肥貯槽に投入し、吐出側３方コックＶ２を循環位置にすることによって、ポンプＰで水肥貯槽Ｄから水肥を汲み上げて、吸込み側３方コックＶ１、ポンプＰ、吐出側３方コックＶ２を介して水肥タンクＴに補充することができる。
この実施例は吸込側３方コックＶ１と吐出側３方コックＶ２とを別体で構成しているので、両３方コックが別個に操作されることになる。水肥補充のために水肥貯槽の方へ走行するときは、水肥放出を停止しなければならないから、吐出側３方コックＶ２は循環位置に切り換えられる。そして、水肥貯槽に到達して補助ホースＨ２を水肥貯槽に投入してから、吸込側３方コックＶ１を補充位置に切り換えると、上記の補充運転がなされる。
【００２６】
吸込側３方コックと吐出側３方コックを一体にした例を図７を参照して説明する。
この実施例のコック５０は中空円筒状のコック本体５１に円柱状の弁体５２を回転可能に嵌合させており、第１の入口ポート（水肥タンクＴの取り出し口Ｔ１が連通する第１ポート）５３と第２の入口ポート（補助ホースＨ２が接続される第３ポート）５４をコック本体５１の底の近傍の外周に設け、コック本体５１の底の中心に第１の出口ポート（ポンプＰの吸込側に連通する第２ポート）５５が設けられている。さらに、弁体５２は上記第１の出口ポート５５に常時連通している中心穴５２ａ、半径方向穴５２ｂを有し、当該半径方向穴５２ｂからポート５４の方へ延びる円弧状溝５２ｇ２が弁体５２の外周に設けられている。
図示の位置、すなわち中立位置において、弁体５４の半径方向穴５２ｂが第１の入口ポート５３に連通しており、したがって、水肥タンクＴの取り出し口Ｔ１が第１の入口ポート５３、半径方向穴５２ｂ、中心穴５２ａ、第１の出口ポート５５を介してポンプＰの吸込口に連通している。
【００２７】
図示の中立位置から弁体５２を右方向に４５度回転させると、弁体５２の半径方向穴５２ｂが上記円弧状溝５２ｇ２を介して第２の入口ポート５４に連通し、これによって、補助ホースＨ２が第２の入口ポート５４、円弧状溝５３ｇ２、半径方向穴５２ｂ、中心穴５２ａ、第１の出口ポート５５を介してポンプＰの吸込口に連通する。
【００２８】
また、上記第１の入口ポート５３から軸方向にずれた位置の外周に第３の入口ポート（ポンプ吐出側に連通する第１ポート）５８、第２の出口ポート（タンクＴの戻り口Ｔ２に連通される第２ポート）５７、第３の出口ポート（放出ホースに連通される第３ポート）５６が設けられている。
また、弁体５２の外周に、上記第３の入口ポート５８に常に連通していて上記出口ポート５６，５７に選択的に連通するＣ形状溝５２ｇ１が設けられている。
【００２９】
図示の位置、すなわち中立位置においては、ポンプＰの吐出口は、第３の入口ポート５８、Ｃ形状溝５２ｇ１、第２の出口ポート５７を介して、水肥タンクＴの戻り口Ｔ２に連通している。この状態から弁体５２を左方向に３０度回転させると、Ｃ形状溝５２ｇ１が第２の出口ポート５７から外れ、第３の出口ポート５６に連通する。このとき半径方向穴５２ｂは円弧状溝５２ｇ２を介してポート５３と連通しているから、タンクＴの取り出し口Ｔ１がポンプＰの吸込口に連通している。
中立位置から弁体５２が右側に４５度回転してポート５４が円弧状溝５２ｇ２を介して弁体の半径方向穴５２ｂに連通しているときは、Ｃ形状溝５２ｇ１が図示の位置から右側に４５度回転するが、ポート５６と５７間の中心角度が９０度であるので、Ｃ形状溝５２ｇ１はポート５７と連通していて、ポート５６とは連通していない。したがって、放出ホースＨ１から水肥が放出されることはない。
【００３０】
ポート５３，５４と同じ円周上に、ポート５４に対して中心角度２０度の位置に第４のポート６０が設けられており、当該第４のポート６０は大気に解放している。ポート５４が円弧状溝５２ｇ２を介して半径方向穴５２ｂに連通している状態から、弁体５２をさらに右側に２０度回動させると、ポート５４が円弧状溝５２ｇ２を介して第４のポート６０に連通して大気に解放されるので、補助ホースＨ２による水肥の吸い上げが停止するとともに、補助ホースＨ２内の汚水が水肥貯槽に戻り、補助ホースＨ２は空になる。その後、補助ホースＨ２を水肥貯槽から引き上げてから、コック本体５２を図示の中立位置に戻すことによって、水肥タンクＴの水肥の循環（タンクＴとポンプ間の循環）が開始される。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は、左右の走行フレームと門形フレームとで車体フレームを構成したものであるから、車体構造が極めて単純軽量であり、これに逆Ｌ形タンクを搭載し、その下端を一方の車体フレームに固定し、その水平部分を門形フレームの水平部分に固定することによって、逆Ｌ形タンクと車体フレームとが一体化されるので、車体フレームが逆Ｌ形タンクで補強され、必要な強度・剛性が確保される。
【００３２】
また、水肥タンクは逆Ｌ形で、縦部分と水平部分とからなるものであるから、コンパクトで、かつその容量が大きく、また、他方の走行フレームに動力装置を搭載し、かつ運転者が搭乗するものであるから、前方の見通しがよい状態で施肥作業を行えるとともに、水肥タンクによる偏荷重に対して動力装置及び作業者の重量がバランスするので、作業車全体の左右方向のバランスが保たれる。
【００３３】
さらに、ポンプ吐出側に３方コックを設けて、散布作業中止中もタンク内水肥を循環させるようにしているので、タンク底にスラッジが沈降することは防止される。したがって、施肥作業開始と同時に水肥がスムーズ、確実に放出され、またその放出流量は安定する。
【００３４】
さらに、作物を門形フレームで跨いで走行し、門形フレームを通り抜ける作物の根元に放出ホースで集中的に施肥することができるので、水肥が周りに飛散することはなくて衛生的であり、また施肥効果が高められる。
【００３５】
さらに、ポンプ吸込側に３方コックを設け、その第３ポートに補助ホースを接続しておくことにより、圃場に付設された水肥貯槽（固定タンク）から作業機の水肥タンクに水肥を容易に補充することができるので施肥作業が簡単容易であり、かつ施肥作業効率が高い。
なお、家畜糞尿を施肥する場合は、十分に曝気処理した家畜糞尿を水肥貯槽で十分に発酵させたものを散布することができるので、施肥効果が高い。
【００３６】
さらに、この水肥施肥作業機は、上記特許文献に記載されているような従来の家畜糞尿散布機に比して、極めて小型、簡便なものであるから、廉価で、使いやすく、小回りがきくので、筋状に植え付けられる様々の作物の施肥に利用することができ、さらに、集中灌水作業にも利用でき、作物の根を傷める線虫などの防除作業にも極めて有効であるので、その利用性が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、図１は実施例の側面図である。
【図２】は、正面図である。
【図３】は、実施例の斜め前方からの斜視図である。
【図４】は、実施例の斜め後方からの斜視図である。
【図５】（ａ）は、水肥タンクの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は斜視図である。
【図６】は、図１の実施例における水肥移送管路の模式図である。
【図７】（ａ）は、吸込側３方コックと吐出側３方コックと一体化した切り換えコックの実施例の断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図、（ｃ）は同Ｙ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
１１：走行フレーム
１２：門形フレーム
１２ｈ：門形フレームの水平部分
１２ｖ：門形フレームの縦部分
１５：中間伝動機構１５
１８：クローラ走行輪
Ｈ１：放出ホース
Ｈ２：補助ホース
Ｐ：ポンプ
Ｔ：水肥タンク
Ｖ１：吸込側３方コック
Ｖ２：吐出側３方コック[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a self-propelled working machine for intensively spraying aquatic fertilizers such as livestock manure and chemical fertilizers at the roots of agricultural crops. In addition to applying fertilizer to the roots of crops such as sugar cane, corn, and sweet potato, the fertilization effect can be enhanced. In addition to fertilizer application, nematodes that damage the roots of crops. It is possible to perform dispersal of disinfectant for pest control and concentrated irrigation work, and to perform these work efficiently.
[0002]
[Prior art]
Livestock manure is processed by sewage treatment equipment by individual farmers, or collected by a vacuum car and processed by a large-scale manure treatment equipment. From the viewpoint of reducing fertilizer costs through effective use of manure, there is a strong demand from farmers to fertilize aerated manure to crops with relatively low height such as sugar cane, young corn trees, and satsum cocoons. There is a demand for the development of work machines that can perform disinfection work and concentrated watering work easily and efficiently.
On the other hand, as a livestock manure spraying machine described in the literature, there is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-166583. However, this is a machine that disperses manure in the field and is extremely large. Therefore, it is not used for the work of concentrated fertilization of livestock manure at the base of relatively short crops such as sugarcane young trees.
[0003]
In addition, it is actually tried to connect a long hose to the vacuum car and pull it out to 20-30m to spray livestock manure, but the hose in which manure is circulating is heavy and its handling is difficult , Dragging the hose will result in damage to the crop. Even if something is devised so as not to damage the crop with the hose, the fertilization work is limited to the reach of the hose, so it is extremely impractical.
On the other hand, it is possible to apply fertilizer by spraying manure from a spray tube by pulling an attachment with a manure tank, a pressure pump, a spray tube, etc., like a chemical spreader for agricultural products, but it is extremely large. It becomes expensive with a simple work machine, and the field where the crops are planted is crushed with a tractor, not only there is a risk of damaging the roots of the crops, but also it does not turn around and fertilizes intensively at the roots of the crops Not suitable for fertilization work.
[0004]
Because of the above, while running a fertilizer application machine of water manure such as livestock manure with a tank mounted on a self-propelled carriage across a crop planted in a streak, while moving the manure in the tank with a pump It is most desirable to spray the root of the crop with a hose from the viewpoint of workability and work efficiency.
[0005]
In addition, for fertilizer application machines for livestock manure or other water manure (hereinafter referred to as "water manure") subjected to aeration treatment, in order to further improve the workability of fertilization and further improve the work efficiency, It is necessary to technically solve the following points.
(1) To make the mechanism structure of the self-propelled carriage as simple as possible in order to reduce the price of the work equipment.
(2) The crawler is a traveling wheel in order to reduce the ground pressure of the traveling wheel and to reduce the turning radius for changing the direction.
(3) To reduce the weight of the work equipment as much as possible, reduce the weight of the self-propelled bogie as much as possible and increase the capacity of the mounted tank as much as possible. Devising the structure,
(4) In order to avoid poor fertilizer transfer due to sedimentation of solid matter in the water fertilizer tank and simplify the pump drive mechanism, the pump should not be stopped during operation of the work equipment, and the flow of water fertilizer in the water fertilizer tank To prevent stagnation,
(5) From the fixed tank (water manure storage tank) attached to the field, the fertilizer can be replenished to the tank of the work machine using the power of the fertilizer work machine itself.
[0006]
[Public literature]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-166583
[0007]
[Problems to be solved]
Therefore, in order to meet the above demand, the present invention simplifies the basic mechanisms such as the frame of the work machine carriage and the traveling drive mechanism, and increases the capacity of the water fertilizer tank as much as possible and reinforces the vehicle body rigidity with the water fertilizer tank. The problem is to devise the piping structure so that the water fertilizer in the tank can be circulated using a pump and the water manure can be pumped from the fixed tank to the water fertilizer tank of the work carriage.
[0008]
[Configuration adopted to solve the problem]
The configuration adopted to solve the above problems is based on the following (A) to (D).
(A) The left and right lower ends of the hollow portal frame are connected to the left and right traveling frames to form a body frame, and the crawler traveling wheels are mounted on the traveling frame,
(B) A power unit composed of an engine, a transmission device, a pump and the like and a worker's seat are mounted on one of the left and right traveling frames, and an inverted L-shaped water manure tank is mounted on the other traveling frame and the hollow portal frame. That fixed,
(C) A horizontal axis is provided in the horizontal part of the portal frame, chain sprockets are provided at both ends of the horizontal axis, and a chain is disposed in the left and right vertical parts of the portal frame, and the power of the engine is supplied to the other side. Having configured a transmission mechanism to transmit to the traveling frame,
(D) A fertilizer outlet is provided at the lower end of the fertilizer tank, a fertilizer return port is provided at the top, the fertilizer outlet is connected to the suction port of the pump, and the water fertilizer return port is connected to the pump via a three-way cock. Connected to the outlet and connected the third port of the three-way cock to the discharge hose.
[0009]
[Action]
This fertilizer application machine is self-propelled and is small and lightweight, and the traveling wheel is a crawler and has a low contact pressure, so that it does not step on the field or damage the crop roots.
Moreover, since the traveling wheel is a crawler, the turning radius for changing the direction is small.
Since the vehicle body frame is formed by connecting the left and right traveling frames with a gate-shaped frame, the vehicle can travel across relatively short crops such as sugarcane young trees.
Moreover, since it pressurizes with a pump and it spreads with a hose, it can spray slurry-like water fertilizer stably and smoothly with a fixed flow volume irrespective of the residual amount in a tank.
[0010]
In addition, the body frame is a structure in which the left and right traveling frames are connected by a hollow portal frame, so it is lightweight, and its strength and rigidity are not high. By fixing the water manure tank, the portal frame is reinforced by the water manure tank. In addition, the fertilizer tank in a state full of water manure is relatively heavy, but this is an inverted L shape, the lower end of its vertical part is fixed directly to the other traveling frame, and its horizontal part is Since it is fixed to the horizontal portion of the hollow portal frame, the weight is distributed to the other traveling frame and the portal frame. Therefore, the body frame is not greatly deformed during traveling due to the weight of the water manure tank. In addition, since the water manure tank has an inverted L shape, the space on one side of the body frame composed of the left and right traveling frames and the intermediate portal frame and the space above it are effectively used as the body frame. The fertilizer outlet is provided at the lower end of the water fertilizer tank, so that the water fertilizer in the tank can be completely removed without hindrance. Can be mounted on.
[0011]
Also, a horizontal axis is provided in the horizontal part of the hollow portal frame, chain sprockets are provided at both ends of the horizontal axis, and a chain is disposed in the left and right vertical parts of the hollow portal frame, so that the engine power is supplied to the other side. Since the transmission mechanism is configured to transmit to the traveling frame, the engine power on one traveling frame is used to drive the driving wheel of the other traveling frame regardless of the deformation (deformation in the elastic region) of the body frame during traveling. It can be smoothly transmitted to (the driving wheel that drives the crawler traveling wheel).
Further, a fertilizer outlet is provided at the lower part of the water fertilizer tank, a return port is provided at the upper part, the outlet is connected to the suction port of the pump, and the return port is connected to the discharge port of the pump through a three-way cock. Since the third port of the three-way cock is connected to the discharge hose, the water manure discharged from the pump can be selectively returned to the water manure tank or discharged from the discharge hose by switching the three-way cock. Can do. And even if the pump is stopped when the water fertilizer tank is empty, the fertilizer can be circulated through the pump and the three-way cock while the fertilizer tank is not empty. The flow of water manure does not stagnate, and therefore solid matter does not settle at the bottom of the tank, and is always stably and smoothly removed from the water manure tank.
[0012]
Embodiment 1
In Embodiment 1, the water fertilizer outlet of the inverted L tank is connected to the suction port of the pump via a three-way cock, and an auxiliary hose is connected to the third port of the three-way cock. is there.
[Action]
By switching the three-way cock, the pump suction port can be selectively communicated with the take-out port of the fertilizer tank and the auxiliary hose.
By connecting the suction port of the pump to the extraction port of the fertilizer tank, the fertilizer in the fertilizer tank can be discharged from the discharge hose, and on the other hand, by connecting the suction port of the pump to the auxiliary hose, the auxiliary hose The water manure can be pumped up from the fixed tank (water manure storage tank) via the three-way cock and replenished to the water manure tank of the working machine via the three-way cock on the pump discharge port side.
In addition, what is necessary is just to replenish water to a fertilizer tank from a water storage tank using the said auxiliary hose, when using this water fertilizer application | coating machine for concentrated irrigation work.
[0013]
Embodiment 2
In the second embodiment, the suction side three-way cock and the discharge side three-way cock of the first embodiment are integrated, and the pump discharge port is connected to the water fertilizer tank at the operation position where the suction side auxiliary hose communicates with the pump suction port. The position of the port is set so as to communicate with each other, and switching on the suction side and switching on the discharge side are performed according to the difference in the rotation direction of the cock valve body.
[Action]
In the refilling operation, the discharge side three-way cock must be switched to the circulation position and the suction side three-way cock must be switched to the refill position. According to this embodiment, the difference in the rotation direction of one cock (right or left) Due to the difference in direction), the switching on the discharge side and the switching on the suction side are performed, so that the cock switching operation is simplified and the operability is improved.
[0014]
Embodiment 3
In the third embodiment, the suction side three-way cock of the first or second embodiment has a fourth port that selectively releases the third port connected to the auxiliary hose to the atmosphere.
[Action]
When the replenishment of water manure is completed using the auxiliary hose, the fourth port can be communicated with the third port, so that the auxiliary hose remains in the fixed water manure tank (water manure storage tank) and remains in the auxiliary hose. Since the water manure is returned to the water manure storage tank, the auxiliary hose can be pulled up from the water manure storage tank and stored easily.
[0015]
Embodiment 4
Embodiment 4 is that the length of the inverted L-shaped tank in the traveling direction is substantially equal to the length of the traveling frame.
[Action]
By making the traveling direction length of the inverted L-shaped tank substantially equal to the length of the traveling frame, the front and rear ends thereof are aligned with the front and rear ends of the traveling frame. Longitudinal stability can be ensured.
[0016]
Embodiment 5
Embodiment 5 is that the inverted L-shaped tank has a large number of partitions, and the left and right spaces of each partition are communicated at the lower part thereof.
[Action]
The hydro-fertilizer application machine tilts back and forth and left and right during traveling to travel on an uneven running surface, and this tilting causes the water fertilizer in the tank to shake greatly back and forth and left and right (so-called “gathering phenomenon”). The weight of the water fertilizer in the tank is heavier than the weight of the vehicle body, and the center of gravity of the inverted L-shaped tank is relatively high. However, by partitioning the tank with a partition, the shaking of the water fertilizer in the tank is suppressed as much as possible, so that the stability of the work equipment is stable despite the relatively high center of gravity of the inverted L-shaped tank. Performance and running stability are ensured.
Further, since the rigidity of the water manure tank is reinforced by the partition, the reinforcing effect of the water manure tank on the body frame is increased.
[0017]
Embodiment 6
In the sixth embodiment, the pump in the solving means or the third embodiment is a monoflex pump. (Trade name of Nikkiso Eiko Co., Ltd.) It is to be.
[Action]
"Monoflex pump" (trade name of Nikkiso Eiko Co., Ltd.) The pump blade is made of a flexible material such as hard rubber, and is a pump that does not require priming water and is widely used for sludge transfer, etc. By using this for a hydro-fertilizer transfer pump, even if the hydro-fertilizer has a non-constant property such as livestock manure, it can be discharged stably and smoothly from the discharge hose, and the hydro-fertilizer The durability of the transfer pump can be increased.
In Embodiment 3, an auxiliary hose is inserted into the water manure storage tank to pump up the water fertilizer in the tank and replenish the water manure tank. However, since the pump is a monoflex pump, no priming water is added. Pumping can be started as it is. In addition, since it is not necessary to provide a backflow prevention valve at the tip of the auxiliary hose, it is possible to store the auxiliary hose in the state where the water manure in the auxiliary hose is completely returned to the water manure storage tank after replenishment to the water manure tank. The storing operation is simple and easy.
[0018]
【Example】
The size of the water fertilizer application machine according to the present invention varies depending on the type of crop, etc., but the main purpose of this embodiment (an example of a water manure application machine) is mainly for fertilizing sugarcane young trees. The specifications are as follows: clearance from the ground is 130 cm, body width is 165 cm, body length is 160 cm, water manure tank capacity is 700 l, spraying speed is 2 km / hr, pump is a monoflex pump at 1000 rpm and 200 l / min. I use it.
[0019]
Next, the mechanism structure of this embodiment will be described with reference to the drawings.
A vehicle body frame is configured by fixing both lower ends of the hollow
That is, the
[0020]
The transmission M is provided with two traveling drive sprockets Mx and My, and the left
By the switching operation of the transmission device M, the left and right
The transmission M is provided with a transmission mechanism for switching the traveling speed, and the rotational speed of the traveling drive sprockets Mx and My can be switched between a low speed and a high speed by this transmission mechanism.
[0021]
The overall shape of the water manure tank T is an inverted L shape (a shape in which L is turned upside down), the longitudinal length of the vertical portion Tv is substantially equal to the entire length of the
It runs across the crops in the gate-shaped
In this embodiment, a driver's seat S is provided on the left traveling frame behind the power unit including the engine E, the pump P, and the transmission M, and the fertilizer worker is seated on the driver's seat (seat) S. In this state, the vehicle is operated while looking forward from the space below the tip of the horizontal portion Th of the water manure tank T.
[0022]
The water manure discharged from the pump P returns to the tank T through the three-way cock V2 when the three-way cock V2 is in the neutral position, but is discharged from the discharge hose H2 when the three-way cock V2 is switched to the discharge position. The Since the discharge hose H2 hangs downward from the left traveling frame 18 (see FIG. 3), the released water manure is sprayed on the roots of the crops passing through the gate-shaped frame.
In this embodiment, an injection port T3 is provided on the upper surface of the tank T, and a return port T2 is provided on the side surface of the horizontal portion (see FIG. 4). A suction hose of a vacuum car is inserted into the injection port T3 to replenish water manure. In this case, the suction side three-way cock and the auxiliary hose are not provided.
[0023]
In this embodiment, there is one discharge hose, and therefore, a single-spreading system is used. However, as shown by a two-dot chain line in FIG. It is also possible to provide a discharge hose to make a multi-row spraying system.
[0024]
Next, an example of a transfer circuit for water manure when a suction side three-way cock is provided will be described with reference to a schematic diagram 6.
The basics of the water manure transfer circuit of this embodiment are as shown in FIG. 6. The water manure tank T has a takeout port T1, a return port T2, and an injection port T3. The takeout port T1 is connected via a suction side three-way cock V1. The return port T2 is connected to the discharge port of the pump P via the discharge side three-way cock V2. On the other hand, an auxiliary hose (plastic flexible hose having an inner diameter of 50 mm) H2 is connected to the
Since the pump P is driven by the engine through a tension clutch by an intermediate shaft and a tension roller R, the pump P is always driven by the engine as long as the tension clutch is not disconnected. Discharged. At this time, by setting the pump discharge side three-way cock V2 to the circulation position, the discharged water manure is returned to the return port T2 of the water manure tank T through the cock V2, and circulates between the tank T and the pump. On the other hand, when the discharge side three-way cock V2 is set to the discharge position, water manure is discharged from the discharge hose H1 via the discharge side three-way cock V2.
[0025]
An injection hose can be inserted into the inlet T3 (see FIG. 1) and injected from the vacuum tank or the like into the water manure tank T, but the auxiliary hose H2 is put into the water manure storage tank with the suction side three-way cock V1 as the replenishment position. Then, by setting the discharge side three-way cock V2 to the circulation position, the pump P pumps up the water manure from the water manure storage tank D, and the water fertilizer tank T is passed through the suction side three-way cock V1, the pump P, and the discharge side three-way cock V2. Can be replenished.
In this embodiment, since the suction side three-way cock V1 and the discharge side three-way cock V2 are configured separately, both the three-way cocks are operated separately. When traveling toward the fertilizer storage tank for replenishing the fertilizer, the discharge of the fertilizer must be stopped, so that the discharge side three-way cock V2 is switched to the circulation position. Then, after reaching the water manure storage tank and inserting the auxiliary hose H2 into the water manure storage tank, when the suction side three-way cock V1 is switched to the refill position, the above replenishment operation is performed.
[0026]
An example in which the suction side three-way cock and the discharge side three-way cock are integrated will be described with reference to FIG.
In the
In the illustrated position, that is, in the neutral position, the
[0027]
When the
[0028]
Further, a third inlet port (first port communicating with the pump discharge side) 58 and a second outlet port (to the return port T2 of the tank T) are provided on the outer periphery at a position shifted in the axial direction from the
Further, a C-shaped groove 52g that is always in communication with the
[0029]
In the illustrated position, that is, the neutral position, the discharge port of the pump P is connected to the
The
[0030]
A
[0031]
【The invention's effect】
In the present invention, since the vehicle body frame is constituted by the left and right traveling frames and the gate-shaped frame, the vehicle body structure is extremely simple and lightweight. By fixing the horizontal part to the horizontal part of the portal frame, the inverted L-shaped tank and the body frame are integrated, so the body frame is reinforced with the inverted L-shaped tank and the required strength Rigidity is ensured.
[0032]
In addition, the water manure tank is inverted L-shaped and consists of a vertical part and a horizontal part, so it is compact and has a large capacity, and a power unit is mounted on the other traveling frame, and the driver is on board. Therefore, the fertilization work can be performed with a good view of the front and the weight of the power unit and the worker is balanced against the unbalanced load of the water manure tank. It is.
[0033]
Further, since a three-way cock is provided on the pump discharge side so that the water fertilizer in the tank is circulated even when the spraying operation is stopped, the sludge is prevented from sinking to the tank bottom. Therefore, water fertilizer is smoothly and reliably discharged simultaneously with the start of the fertilization operation, and the discharge flow rate is stabilized.
[0034]
Furthermore, since the crop can be straddled with a portal frame and fertilized with a discharge hose at the root of the crop that passes through the portal frame, it is hygienic without water fertilization splashing around, Moreover, the fertilization effect is enhanced.
[0035]
In addition, a three-way cock is provided on the pump suction side, and an auxiliary hose is connected to the third port, so that it is easy to replenish water manure from the water manure storage tank (fixed tank) attached to the farm to the work manure tank. Therefore, the fertilization work is easy and easy, and the fertilization work efficiency is high.
In addition, when fertilizing livestock manure, fertilization effect is high because livestock manure that has been sufficiently aerated can be sprayed with fermented fertilizer in a water fertilizer storage tank.
[0036]
Furthermore, this water manure fertilizer application machine is extremely small and simple compared to conventional livestock manure spreaders as described in the above-mentioned patent document, so it is inexpensive, easy to use and has a small turn. It can be used for fertilization of various crops planted in stripes, and can also be used for concentrated irrigation work, and is extremely effective for controlling nematodes that damage the roots of crops. Is extremely high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an embodiment.
FIG. 2 is a front view.
FIG. 3 is a perspective view from an oblique front of the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of the embodiment from an oblique rear side.
5A is a plan view of a water manure tank, FIG. 5B is a front view, and FIG. 5C is a perspective view.
6 is a schematic diagram of a water manure transfer conduit in the embodiment of FIG. 1. FIG.
7A is a sectional view of an embodiment of a switching cock integrated with a suction side three-way cock and a discharge side three-way cock, FIG. 7B is a sectional view taken along line XX in FIG. 7A, and FIG. These are the YY sectional drawing.
[Explanation of symbols]
11: Traveling frame
12: Portal frame
12h: Horizontal part of the portal frame
12v: Vertical part of the portal frame
15:
18: Crawler running wheel
H1: Release hose
H2: Auxiliary hose
P: Pump
T: Water fertilizer tank
V1: Suction side 3-way cock
V2: Discharge side 3-way cock
Claims (3)
中空門形フレームの左右の下端を左右の走行用フレームにそれぞれ連結して車体フレームを構成し、走行フレームにクローラ走行輪を装着してあり、
左右の走行用フレームの一方にエンジン、伝動装置、ポンプ等からなる動力装置及び作業者用のシートを搭載し、他方の走行用フレームと中空門形フレームとに逆Ｌ形の水肥タンクを固定してあり、
上記門形フレームの水平部に横軸を設け、当該横軸の両端にチェンスプロケットを設け、門形フレームの左右の縦部にチェンを配置して、上記エンジンの動力を上記他方の走行フレームへ伝動する伝動機構を構成してあり、
上記水肥タンクの下端に水肥取り出し口を設け、上部に戻り口を設け、上記水肥取り出し口をポンプの吸入口に接続し、上記戻り口を３方コックを介してポンプの吐出口に接続し、当該３方コックの第３のポートを放出ホースに接続している水肥施肥作業機。A self-propelled water fertilizer application machine,
The left and right lower ends of the hollow portal frame are connected to the left and right traveling frames to form a body frame, and the crawler traveling wheels are mounted on the traveling frame,
A power unit consisting of an engine, transmission, pump, etc. and a worker's seat are mounted on one of the left and right traveling frames, and an inverted L-shaped water manure tank is fixed to the other traveling frame and the hollow portal frame. And
A horizontal axis is provided in the horizontal part of the portal frame, chain sprockets are provided at both ends of the horizontal axis, and a chain is arranged in the left and right vertical parts of the portal frame, and the engine power is transferred to the other traveling frame. A transmission mechanism is configured,
A fertilizer outlet is provided at the lower end of the water fertilizer tank, a return port is provided at the top, the fertilizer outlet is connected to a pump inlet, and the return port is connected to a pump outlet through a three-way cock. A water fertilizer application machine connecting the third port of the three-way cock to the discharge hose.
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