CN109937648A - 施肥实验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及播种施肥技术领域，提供了一种施肥实验台，包括传送机构、控制机构和施肥机构，所述施肥机构的肥料出口设于所述传送机构上方；所述控制机构分别与所述传送机构和所述施肥机构连接，用以监控所述传送机构上的种子传送至所述施肥机构下侧时开启所述施肥机构。实现播种和施肥的同步播施效果；实现间歇定点定量播种施肥，进而提高了肥料的利用率和播种效果，结构简单，操作方便，满足播种施肥多种性能的测试和实验。

Description

施肥实验台

技术领域

本发明涉及播种施肥技术领域，特别是涉及一种施肥实验台。

背景技术

种植玉米等作物主要需要施放颗粒复合肥，提高播种质量和施用合理肥料是苗齐苗壮的重要保障。目前，我国大部分播种施肥机已经实现了定穴精量播种，可肥料的播施方式还是传统的外槽轮条播。市场上没有间歇定点(株)施肥实验台，大多数为变量施肥实验台，黑龙江八一农垦大学农业机械化工程重点实验室研制的2F-12变量施肥实验台，肥料由肥箱下落进排肥器，通过电控***控制液压马达为排肥器提供动力，通过上位机给定变量施肥控制***初始速度模拟机车行驶速度值，从而调节排肥器电机转速，用改变行驶速度的方式来调节排肥器的施肥量；肥料通过排肥口下落在实验台的量杯中，通过施肥监视终端设备观测排肥器能否顺利排肥。

现有实验台的缺陷为仅能模拟变量施肥，施肥方式还是传统的外槽轮式施肥，无法模拟间歇定点定量施肥；无法直观的测试施肥点间距和肥料下落后距落种点的位置以及肥料颗粒的分布情况；无法与播种部分联动，无法模拟种肥同步定点播施。

精量间歇定点施肥能够减少肥料播施量，提高肥料利用率，施肥方式的改变直接影响到肥料的利用率和肥料污染，所以建立一套间歇定点(株)定量施肥实验台来研究和测试肥料定点精施的参数具有非常重要的意义。

发明内容

本发明实施例提供一种施肥实验台，以解决现有技术中无法间歇定点定量播种和施肥的问题。

本发明实施例提供一种施肥实验台，包括传送机构、控制机构和施肥机构，所述施肥机构的肥料出口设于所述传送机构上方；所述控制机构分别与所述传送机构和所述施肥机构连接，用以监控所述传送机构上的种子传送至所述施肥机构下侧时开启所述施肥机构。

其中，还包括播种机构，所述播种机构的种子出口和所述施肥机构的肥料出口沿所述传送机构的传送方向顺次设于所述传送机构上方。

其中，所述施肥机构包括肥箱和排肥器，所述排肥器的入口与所述肥箱的出口连通，所述排肥开关设于所述排肥器的出口处，所述排肥开关位于所述传送机构的上方。

其中，所述施肥机构还包括施肥支架，所述施肥支架上设有第二电机，所述排肥器安装在排肥驱动轴上，所述第二电机通过驱动带与所述排肥驱动轴驱动连接，所述第二电机与所述控制机构连接，用以控制所述第二电机的转速，控制所述排肥器的排肥量。

其中，所述排肥开关内设有排肥挡板，所述排肥挡板与电磁开关连接，所述电磁开关与所述控制机构连接，用以控制所述排肥开关的启停时间。

其中，所述播种机构包括种箱、排种器和导种管；所述排种器的入口与所述种箱的出口连通，所述排种器的出口与所述导种管的入口连通，所述导种管的种料出口位于所述传送机构上方。

其中，所述导种管上设有播种监视传感器，所述播种监视传感器与所述控制机构连接，用以监视种子落至所述传送机构上时的时间。

其中，所述播种机构还包括播种支架，所述播种支架安装在所述传送机构上，所述播种支架的底侧设有第一电机，所述第一电机的驱动端设有第一链轮，所述第一链轮通过链条与所述排种器的第二链轮连接。

其中，所述第一电机与所述控制机构连接，用以调节所述第一电机的转速，控制所述排种器的排种量。

其中，所述控制机构包括比较器，所述比较器与所述传送机构和所述施肥机构连接。

本发明实施例提供的一种施肥实验台，通过将施肥机构的肥料出口设于传送机构上方，控制机构检测种子传送至施肥机构下侧时，控制施肥机构施肥，实现了播种和施肥的同步播施效果；通过控制机构监控传送机的运行速度和施肥机构的排肥量，实现间歇定点定量播种施肥，进而提高了肥料的利用率和播种效果，结构简单，操作方便，满足播种施肥多种性能的测试和实验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例施肥实验台的结构示意图；

图2为本发明实施例播种机构的结构示意图；

图3为本发明实施例施肥机构的结构示意图；

图4为本发明实施例排肥开关的结构示意图；

图5为本发明实施例控制机构的工艺流程图。

图中，1：传送机构；2：播种机构；21：种箱；22：排种器；23：导导种管；24：播种支架；25：播种监视传感器；26：第一电机；27：第一链轮；28：第二链轮；3：施肥机构；31：肥箱；32：排肥器；33：排肥开关；331：开关壳体；332：上排肥口；333：排肥挡板；334：电磁开关；335：下排肥口；34：排肥驱动轴；35：施肥支架；36：第二电机；37：第一皮带轮；38：第二皮带轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1至图5所示，本发明实施例提供一种施肥实验台，包括传送机构1、控制机构和施肥机构3，施肥机构3的肥料出口设于传送机构1上方；控制机构分别与传送机构1和施肥机构3连接，用以监控传送机构1上的种子传送至施肥机构3下侧时开启施肥机构3。具体的，将种子放置或其他方式播在传送机构1上，控制机构控制传送机构1的传送速度，当控制机构监控到种子传送至施肥机构3的下侧时，控制施肥机构3开启，实现定点施肥的效果；当未检测到种子时，施肥机构3保持关闭，实现了间歇施肥的目的。

在一个具体实施例中，还包括播种机构2，播种机构2和施肥机构3均设置于传送机构1的上方，或者，至少是播种机构2的种子出口和施肥机构3的肥料出口位于传送机构1的上方。

并且，种子出口和肥料出口沿传送机构1的传送方向顺次布置。当经播种机构2输出的种子经种料出口落入到传送机构1上后，种子随传送机构1的传送件向施肥机构3的方向运动；当种子运动至施肥机构3的肥料出口的下方，肥料经施肥机构3的肥料出口排出，落入到传送机构1上种子所在的位置或其位置附近，达到定点施肥的目的。实现了播种机构2与施肥机构3的联动，进而实现播种和施肥的同步播施效果

其中，控制机构分别与播种机构2连接，用以监控播种机构2的落种量和落种时间。实现间歇定点定量播种施肥，进而提高了肥料的利用率和播种效果，结构简单，操作方便，满足播种施肥多种性能的测试和实验。

进一步的，播种机构2包括播种支架24、种箱21、排种器22和导种管23，播种支架24安装在传送机构1的上侧，种箱21设于播种支架24的上端，用以存储待播种的种子，排种器22设于种箱21下侧且安装在播种支架24上，具体的排种器22的入口与种箱21的出口连通，使种子落入排种器22内。导种管23设于排种器22的下侧且通过调节件安装在播种支架24上，具体的，排种器22的出口与导种管23的入口连通，导种管23的种料出口位于传送机构1上方，保证种子落在传送机构1上，通过调整调节件调整导种管23的倾斜角度，以满足种子下落点的可控，实现定点播种。

其中，播种支架24的底侧设有第一电机26，第一电机26的驱动端设有第一链轮27，第一链轮27通过链条与排种器22外侧的第二链轮28连接，实现同步转动。具体的，第一电机26驱动第一链轮27转动，第一链轮27通过链条带动第二链轮28同步转动，排种器22内的料斗转动，将种子间歇排放至导种管23内。通过调整第一电机26的转速实现种子间歇定量播种。导种管23上设有播种监视传感器25，用以实时监视导种管23内种子的通过，并将采集的种子通过信息发送至控制机构。

进一步的，施肥机构3包括施肥支架35、肥箱31、排肥器32和排肥开关33，施肥支架35设于传送机构1上，用以支撑施肥机构3，肥箱31设于施肥支架35的上端，用以存储待施放肥料，排肥器32设于肥箱31的下侧并通过排肥驱动轴34安装在施肥支架35上，调整排肥器32在排肥驱动轴34上的安装位置，实现定点施肥。排肥开关33设于排肥器32的出口处，排肥开关33位于传送机构1的上方，保证肥料落在传送机构1上。具体的，排肥器32的入口与肥箱31的出口连通，肥箱31内的肥料落入排肥器32内的肥料斗内，在排肥驱动轴34的旋转作用下，肥料斗内肥料落入排肥开关33内，通过控制排肥开关33的开启时间，实现对施肥量的控制，保证定量施肥。

其中，施肥支架35上设有第二电机36，第二电机36的驱动端设有第一皮带轮37，第一皮带轮37通过驱动带与排肥驱动轴34端侧的第二皮带轮38连接，实现第二电机36与排肥驱动轴34的同步转动，通过控制第二电机36的转速实现定量施肥。

进一步的，排肥开关33包括开关壳体331，开关壳体331的上排肥口332与排肥器32的出口连通，开关壳体331的下排肥口335设于传送机构1的上方。开关壳体331内设有排肥挡板333，排肥挡板333与电磁开关334连接，通过电磁开关334的启闭控制排肥挡板333的位置，实现上排肥口332与下排肥口335的导通，将肥料排落至传送机构1上种子的位置处，实现定点施肥的效果。

其中，控制机构包括比较器，比较器与播种监视传感器25连接，用以接收种子通过后的信号、比较器与传送机构1连接，用以接收传送机构1的运行速度、比较器与第一电机26连接，用以调节第一电机26的转动速度、比较器与第二电机36连接，用以调节第二电机36的转动速度、比较器通过信息处理模块与电磁开关334连接，用以控制电磁开关334的开启时长。比较器用以接收、判断、发送信号，例如，当比较器接收到播种监视传感器25传输的信号后，经设定时间发送开启信号至电磁开关334，电磁开关334接收信号后开启，经设定时间后，发送关闭信号至电磁开关334，电磁开关334关闭，此过程无信号处理过程。

本发明实施例的工作原理如下：

模拟播种施肥作业时，传送机构的传送件模拟地面土壤，调整传送件转速模拟机车匀速前进，根据实际排肥量调整排肥机构的第二电机和排肥驱动轴转速，根据实际播种量调整播种机构的第一电机和排种器转速，实现定量播种和施肥；

根据播种施肥装置的物理尺寸和排肥、排种性能，得出排肥开关打开开关肥料落地时间t1和播种监视传感器监测种子通过落地时间t2，调整播种机构和排肥机构的距离模拟机具行架长度L，再综合株距以及传送件行进速度，计算出在确保落肥点和落种点同步时，从监视到种子下落到开启肥料开关最短的时间t，即在监视到有种子下落过后时间t时，打开电磁开关，根据施肥量确定肥料开关开启时长；根据株距和行进速度计算出相邻两株播种时间间隔t3，同理打开排肥开关的时间间隔也是t3，并有播种监视传感器进行实时反馈修正排肥时间，实现定点的播种和施肥。

通过改变不同传送带转速模拟不同速度下机具行驶速度，根据传送带转速标定播种机构的第一电机和排肥机构的第二电机的转速以保证完全模拟实际作业的转速，根据不同的速度发送不同的脉冲信号到比较器以改变排肥开关的开闭时间间隔及延迟，通过模拟不同行进速度验证间歇施肥的方案可靠性。

本发明实施例提供的一种施肥实验台，通过将施肥机构的肥料出口设于传送机构上方，控制机构检测种子传送至施肥机构下侧时，控制施肥机构施肥，实现了播种和施肥的同步播施效果；通过控制机构监控传送机的运行速度和施肥机构的排肥量，实现定点定量播种施肥，在未检测到施肥机构下侧有种子的时，施肥机构处于关闭状态，实现了间歇施肥的效果，进而提高了肥料的利用率和播种效果，结构简单，操作方便，满足播种施肥多种性能的测试和实验。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种施肥实验台，其特征在于，包括传送机构、控制机构和施肥机构，所述施肥机构的肥料出口设于所述传送机构上方；所述控制机构分别与所述传送机构和所述施肥机构连接，用以监控所述传送机构上的种子传送至所述施肥机构下侧时开启所述施肥机构。

2.根据权利要求1所述的施肥实验台，其特征在于，还包括播种机构，所述播种机构的种子出口和所述施肥机构的肥料出口沿所述传送机构的传送方向顺次设于所述传送机构上方。

3.根据权利要求1所述的施肥实验台，其特征在于，所述施肥机构包括肥箱和排肥器，所述排肥器的入口与所述肥箱的出口连通，所述排肥开关设于所述排肥器的出口处，所述排肥开关位于所述传送机构的上方。

4.根据权利要求3所述的施肥实验台，其特征在于，所述施肥机构还包括施肥支架，所述施肥支架上设有第二电机，所述排肥器安装在排肥驱动轴上，所述第二电机通过驱动带与所述排肥驱动轴驱动连接，所述第二电机与所述控制机构连接，用以控制所述第二电机的转速，控制所述排肥器的排肥量。

5.根据权利要求3所述的施肥实验台，其特征在于，所述排肥开关内设有排肥挡板，所述排肥挡板与电磁开关连接，所述电磁开关与所述控制机构连接，用以控制所述排肥开关的启停时间。

6.根据权利要求2所述的施肥实验台，其特征在于，所述播种机构包括种箱、排种器和导种管；所述排种器的入口与所述种箱的出口连通，所述排种器的出口与所述导种管的入口连通，所述导种管的种料出口位于所述传送机构上方。

7.根据权利要求6所述的施肥实验台，其特征在于，所述导种管上设有播种监视传感器，所述播种监视传感器与所述控制机构连接，用以监视种子落至所述传送机构上时的时间。

8.根据权利要求6所述的施肥实验台，其特征在于，所述播种机构还包括播种支架，所述播种支架安装在所述传送机构上，所述播种支架的底侧设有第一电机，所述第一电机的驱动端设有第一链轮，所述第一链轮通过链条与所述排种器的第二链轮连接。

9.根据权利要求8所述的施肥实验台，其特征在于，所述第一电机与所述控制机构连接，用以调节所述第一电机的转速，控制所述排种器的排种量。

10.根据权利要求1所述的施肥实验台，其特征在于，所述控制机构包括比较器，所述比较器与所述传送机构和所述施肥机构连接。