一种有机肥反转开沟变施断根机

专利2026-07-28  19


本发明涉及农业机械装置,具体涉及一种有机肥反转开沟变施断根机。


背景技术:

1、我国作为一个农业大国,水果种植面积广泛,为了追寻更高的果实收获率,改善果品品质,提高坐果率,很多果农都会进行定期施肥。国内开沟施肥深度多数小于45cm,且作业阻力大,开沟的土壤还需要额外的土壤回填部件将土回填沟内,这无疑增加了作业能耗。对于深根系作物,如葡萄园、梨园和苹果园等,通常需要施肥深度达到60cm,目前市场上缺少能够开深沟的有机肥施肥机。相关学者研究表明,施肥时适当切断作物根系有利于促进新根的萌发和生长。单纯依靠开沟刀进行切根作业,易造成根系撕裂,断面不整齐,从而影响根系的发育,因此开沟过程中整齐断根问题也是农业中一大技术难题。

2、传统的施肥机种类繁多,但大多数施肥机都采用定量施肥的方式。然而,在果树种植中,施肥量的精确掌控非常重要。在肥力高的地区施入过多有机肥会导致作物生长过快,浪费肥力资源;对于肥力低的地区施肥不足则会使作物发育迟缓,严重会因养分缺而停止生长。因此,如果想要更好地保障果树的生长和减少环境污染,需要一种更加智能、精确的施肥方式。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足,本发明目的是提供一种施肥量更加精准,解决深根系作物中施肥深度较浅和作物根系难以整齐切断问题的有机肥反转开沟变施断根机。

2、为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:一种有机肥反转开沟变施断根机,包括机架,所述机架上设有施肥机构、断根机构以及控制机构;

3、所述施肥机构包括肥箱,所述肥箱上设有出肥口以及通过第一驱动装置驱动移动从而控制所述出肥口开闭的挡肥板,所述施肥机构还包括设置在所述出肥口下方的刮肥板;

4、所述断根机构包括设置在所述机架上的第二驱动装置,所述第二驱动装置传动连接有可在竖直平面内转动的强压梁,所述强压梁连接有板式链总成,所述机架上同时安装有能够与所述强压梁在同一平面内转动的开沟轴,所述板式链总成受所述第二驱动装置的驱动作用围绕所述开沟轴转动;

5、所述板式链总成包括与所述开沟轴在同一平面内转动的链轮,所述链轮以及所述开沟轴之间套设有板式链条,所述板式链条上等间距设有多组切根件、左杯型弯刀以及右杯型弯刀,所述刮肥板刮落的有机肥施到位于所述链轮下方的地表面上;

6、所述控制机构包括设置在所述机架上的显控一体机、方向盘以及卫星天线,所述显控一体机与所述卫星天线线路连接,并实时显示输出当前位置经纬度坐标以及前进速度信息,所述方向盘安装于拖拉机的方向转轴上。

7、进一步地,所述出肥口位于所述肥箱的竖直一侧面上,所述第一驱动装置为步进电机,所述步进电机控制所述挡肥板升降,所述刮肥板靠近所述出肥口的末端并在水平面内转动,在肥箱的同一侧面上,安装有对所述挡肥板的升降距离进行实时检测的拉杆式位移传感器。

8、进一步地,所述第二驱动装置包括设置在所述机架上的油缸上耳朵,所述油缸上耳朵连接有向下倾斜的液压缸,所述液压缸的另一端连接有油缸下耳朵,所述油缸下耳朵与所述强压梁固定连接。

9、进一步地,当所述液压缸完全伸出时,所述板式链总成达到最大开沟深度;当所述液压缸完全收缩时,所述板式链总成离开地面。

10、进一步地,所述板式链总成的旋转角度为0~70°。

11、进一步地,所述左杯型弯刀以及所述右杯型弯刀左右交替设置,且多组所述左杯型弯刀和所述右杯型弯刀的尺寸由小到大设置。

12、进一步地,所述机架上还设有液压机构,所述液压机构包括齿轮泵,所述齿轮泵传动连接有中间变速箱,所述中间变速箱通过第一联轴器与所述开沟轴传动连接;

13、所述液压机构还包括液压马达,所述液压马达上通过阀块集成有定差减压阀和比例节流阀,所述液压马达通过第二联轴器与所述刮肥板传动连接。

14、进一步地,所述刮肥板传动连接有光电编码器,所述光电编码器对所述液压马达的转速进行实时测量,并将测量信号实时传递给所述控制机构。

15、一种根据上述的有机肥反转开沟变施断根机的控制方法,该方法包括以下步骤:

16、(1)所述控制机构采集获取田地中不同地块的土壤肥力信息,计算得到对应地块在该肥力下的有机肥施肥量具体数值;

17、(2)所述显控一体机按照固定频率实时获取卫星报文信息,并提取其中的定位信息和行进信息;

18、(3)所述控制机构通过机器学习模型计算出在该经纬度信息下所对应的施肥量信息,并根据行进信息给出适应于该工况条件下的调参信息;

19、(4)所述控制机构根据肥量-转速-排肥高度转化模型将施肥量转化为所述挡肥板的升降数据和排肥轴转速数据,并将控制信号分别传递给所述第一驱动装置以及所述液压机构;

20、(5)所述第一驱动装置根据信号驱动所述挡肥板升降、所述液压机构根据信号驱动刮肥板转动;

21、(6)所述控制机构根据当前得到的定位信息、行进信息、调参信息、施肥量信息以及扭矩信息通过串口通信实时发送至显示屏上。

22、与现有技术相比,本方案具备的显著优点有:

23、本方案能够实时获取当前位置的定位信息和行进信息,并根据该信息进行施肥智能决策,得到适应于当前位置的具体施肥量,同时能够实现对施肥量的实时调节,还能够实现信息调参的可视化。排出的有机肥落入到地表面后,经过断根机构的反向旋转,可实现开沟切土的同时,将有机肥带入到沟内,并将土肥混合物实时抛送回沟内,额外增设的切根件能够在开沟过程中将作物根系整齐切断,解决了背景技术中深根系作物施肥不准确,深度浅,切根难以及切根不整齐的问题。



技术特征:

1.一种有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,包括机架,所述机架上设有施肥机构、断根机构以及控制机构;

2.根据权利要求1所述的有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,所述出肥口位于所述肥箱的竖直一侧面上,所述第一驱动装置为步进电机,所述步进电机控制所述挡肥板升降,所述刮肥板靠近所述出肥口的末端并在水平面内转动,在肥箱的同一侧面上,安装有对所述挡肥板的升降距离进行实时检测的拉杆式位移传感器。

3.根据权利要求1所述的有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,所述第二驱动装置包括设置在所述机架上的油缸上耳朵,所述油缸上耳朵连接有向下倾斜的液压缸,所述液压缸的另一端连接有油缸下耳朵,所述油缸下耳朵与所述强压梁固定连接。

4.根据权利要求3所述的有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,当所述液压缸完全伸出时,所述板式链总成达到最大开沟深度;当所述液压缸完全收缩时,所述板式链总成离开地面。

5.根据权利要求4所述的有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,所述板式链总成的旋转角度为0~70°。

6.根据权利要求1所述的有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,所述左杯型弯刀以及所述右杯型弯刀左右交替设置,且多组所述左杯型弯刀和所述右杯型弯刀的尺寸由小到大设置。

7.根据权利要求1所述的有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,所述机架上还设有液压机构,所述液压机构包括齿轮泵,所述齿轮泵传动连接有中间变速箱,所述中间变速箱通过第一联轴器与所述开沟轴传动连接;

8.根据权利要求7所述的有机肥反转开沟变施断根机,其特征在于,所述刮肥板传动连接有光电编码器,所述光电编码器对所述液压马达的转速进行实时测量,并将测量信号实时传递给所述控制机构。


技术总结
本发明涉及农业机械装置技术领域,具体涉及一种有机肥反转开沟变施断根机;该设备包括施肥机构、断根机构、机架、液压机构以及控制机构;在作业前,先将田间肥力信息导入到控制机构中,实时获取当前位置的定位信息和行进信息,由控制机构计算得到具体的调参信息,进而对实时施肥量进行调节,还可以根据不同的作物需求,调节开沟深度;本方案可以实现作物根系沿沟壁的整齐切断,解决了现有技术中深根系作物有机肥施肥量不准确、开沟深度浅以及切根难、切根伤口不整齐的问题,实现了有机肥深施与切根的一体化作业,促进了作物根系的生长。

技术研发人员:徐丽明,谭好超,马帅,沈聪聪,马俊龙,周慧能
受保护的技术使用者:中国农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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