CN110044651A - 一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，包括土槽试验台车、设置在土槽试验台车下方的土槽***；所述土槽试验台车包括机架、设置在机架上的换土***、智能排种施肥***、行走机构、犁翻旋耕***和喷药***；所述智能排种施肥***包括高度测量仪、第二液压杆、第二驱动机构、排种施肥机构以及控制器；所述行走机构包括第三伺服电机、链条以及车轮；所述犁翻旋耕***包括安装在机架上的铧犁，还包括旋耕机构；所述喷药***包括喷头、水泵、水管和水箱；所述土槽***包括土槽箱，所述土槽箱包括箱体、延伸支柱和导轨；本发明结构设计合理、使用方便、适用范围广，能够实现多功能作业机具的试验研究。

Description

一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台

技术领域

本发明涉及农业机械试验技术领域，尤其涉及一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台。

背景技术

土槽试验台是地面力学研究领域的重要组成部分，能够实际模拟被测机构与土壤在特定条件下的相互作用关系，对地面力学理论研究和试验验证有着重要作用。农业机械土槽试验台是对农田作业机械整机或土壤耕作部件进行试验的有效装置，可有效弥补田间试验的不足，为新型农机设计提供必要数据。对缩短农业机械设备的研制周期，加快试验和定型，节约研发成本，促进技术创新和新产品的开发具有重要意义。

目前我国现有的土槽试验台主要是针对单种耕整机械，因此试验平台结构简单、外形尺寸固定，应用面窄，试验台只能针对某种耕整机具进行试验，运行使用作业效率比较低，而且动力牵引控制相对麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种设计合理、使用方便、适用范围广，能够实现多功能作业机具试验的喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台。

本发明的目的是这样实现的：一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，包括土槽试验台车、设置在土槽试验台车下方的土槽***，所述土槽试验台车包括机架、设置在机架上的换土***、智能排种施肥***、行走机构、犁翻旋耕***、喷药***；所述换土***由取土***、刮土板和土壤运送装置组成，其中取土***包括取土支撑架、安装在取土支撑架顶部的第六伺服电机，还包括安装在取土支撑架上的回旋取土器、第五伺服电机以及第七伺服电机；所述第五伺服电机通过齿轮连接回旋取土器，所述回旋取土器一侧设置土壤运送装置，所述土壤运送装置包括输送带、第一伺服电机和挡板，其中挡板固定在回旋取土器外侧，第一伺服电机固定在机架上且连接输送带，所述输送带一侧设有刮土板，所述刮土板与第三液压杆连接；

所述智能排种施肥***包括高度测量仪、第二液压杆、第二驱动机构、排种施肥机构以及控制器；所述第二液压杆垂直安装在机架上，在第二液杆侧边设置排种施肥机构，所述排种施肥机构一侧安装高度测量仪和第二驱动机构；

所述行走机构包括第三伺服电机、链条以及车轮；所述第三伺服电机固定在机架上，通过链条连接驱动车轮；

所述犁翻旋耕***包括安装在机架上的铧犁，还包括旋耕机构；所述旋耕机构包括第四驱动机构、导向杆、右支臂和液压拉杆；所述第四驱动机构通过旋耕轴连接右支臂，所述右支臂一端与导向杆连接，另一端与液压拉杆连接；

所述喷药***包括喷头、水泵、水管和水箱；所述水箱和水泵相互连接且固定在机架上，在水箱上通过水管连接喷头，所述喷头固定在机架前端；

所述土槽***包括土槽箱，所述土槽箱包括箱体、延伸支柱和导轨；所述延伸支柱由箱体长侧面延伸突出，所述箱体长侧面上设有导轨。

作为本发明的进一步优选方案，所述第二驱动机构包括第二伺服电机、齿轮轴以及齿轮齿条；所述第二伺服电机通过齿轮齿条连接齿轮轴。

作为本发明的进一步优选方案，所述排种施肥机构包括排种器、施肥器以及流量调节装置，其中施肥器与排种器固定在机架上且施肥器与排种器相互独立设置。

作为本发明的进一步优选方案，所述控制器连接高度测量仪且控制第二液压杆。

作为本发明的进一步优选方案，所述第四驱动机构包括第四伺服电机与齿轮传动箱；所述齿轮传动箱与机架连接，第四伺服电机固定在齿轮传动箱上；第四伺服电机通过齿轮传动箱带动旋耕轴旋转；所述旋耕轴一端与齿轮传动箱连接，另一端与右支臂连接。

作为本发明的进一步优选方案，所述箱体由不封顶长方体结构，其为五面组成，底面负责支撑，短侧面约束土壤，长侧面约束土壤且支撑土槽试验台车。

作为本发明的进一步优选方案，所述第七伺服电机连接取土器支撑架车轮且驱动回旋取土器在机架上左右移动。

作为本发明的进一步优选方案，所述延伸支柱上设有行程开关。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：

1、本发明增加了换土***，通过对换土***的设计，实现了土槽土壤更换的机械化作业，有效地降低了在土槽试验过程中的人力消耗。

2、通过对土槽试验台车旋耕机构的优化设计，将旋耕机右支臂由固定式改为活动式，保证了在槽体宽度之间对不同幅宽旋耕机的试验。

3、通过对试验台车机架的合理布置可以实现一机多用，不仅满足了对不同农业机械的独立试验与研究，还可以实现对不同农业机械之间的组合试验与研究；这不仅有效提高了土槽试验平台的利用率，还降低了试验成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。

图1是土槽试验台车侧视图；

图2是土槽试验台车机架结构示意图；

图3是土槽试验台车机架结构俯视图；

图4是A的结构放大图；

图5是土槽箱结构示意图；

图6是智能排种施肥***结构示意图；

图7刮土板结构示意图；

图8取土***结构示意图；

图9换土***俯视图。

其中，1-喷头，2-回旋取土器，3-输送带，4-第一伺服电机，5-第二伺服电机，6-第三伺服电机，7-排种施肥机构，8-控制器，9-铧犁，10-液压拉杆，11-导向杆，12-右支臂，13-车轮，14-机架，15-齿轮传动箱，16-第四伺服电机，17-挡板，18-水管，19-水箱，20-延伸支柱，21-导轨，22-箱体，23-行程开关，24-刮土板，25-高度测量仪，26-第二液压杆，27-第三液压杆，28-取土支撑架，29-第五伺服电机，30-第六伺服电机，31-第七伺服电机。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创作性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护的范围。

如图1-9所示，一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，包括土槽试验台车、设置在土槽试验台车下方的土槽***，所述土槽试验台车包括机架14、设置在机架上的换土***、智能排种施肥***、行走机构、犁翻旋耕***和喷药***，其特征在于：所述换土***由取土***、刮土板24和土壤运送装置组成，其中取土***包括取土支撑架28、安装在取土支撑架顶部的第六伺服电机30，还包括安装在取土支撑架上的回旋取土器2、第五伺服电机29以及第七伺服电机31；所述第五伺服电机29通过齿轮连接回旋取土器2，所述回旋取土器2一侧设置土壤运送装置，所述土壤运送装置包括输送带3、第一伺服电机4和挡板17，其中挡板17固定在回旋取土器2外侧，第一伺服电机4固定在机架14上且连接输送带3，所述输送带3一侧设有刮土板24，所述刮土板24与第三液压杆27连接；

所述智能排种施肥***包括高度测量仪25、第二液压杆26、第二驱动机构、排种施肥机构7以及控制器8；所述第二液压杆26垂直安装在机架14上，在第二液杆26侧边设置排种施肥机构7，所述排种施肥机构7一侧安装高度测量仪25和第二驱动机构；

所述行走机构包括第三伺服电机6、链条以及车轮13；所述第三伺服电机6固定在机架14上，通过链条连接驱动车轮13；

所述犁翻旋耕***包括安装在机架14上的铧犁9，还包括旋耕机构；所述旋耕机构包括第四驱动机构、导向杆11、右支臂12和液压拉杆10；所述第四驱动机构通过旋耕轴连接右支臂12，所述右支臂12一端与导向杆11连接，另一端与液压拉杆10连接；

所述喷药***包括喷头1、水泵、水管18和水箱19；所述水箱19和水泵相互连接且固定在机架14上，在水箱上通过水管18连接喷头1，所述喷头1固定在机架14前端；

所述土槽***包括土槽箱，所述土槽箱包括箱体22、延伸支柱20和导轨21；所述延伸支柱20由箱体22长侧面延伸突出，所述箱体22长侧面上设有导轨21。

优选地，所述第二驱动机构包括第二伺服电机5、齿轮轴以及齿轮齿条；所述第二伺服电机5通过齿轮齿条连接齿轮轴。

优选地，所述排种施肥机构7包括排种器、施肥器以及流量调节装置，其中施肥器与排种器固定在机架14上且施肥器与排种器相互独立设置。

优选地，所述控制器8连接高度测量仪25且控制第二液压杆26。

优选地，所述第四驱动机构包括第四伺服电机16与齿轮传动箱15；所述齿轮传动箱15与机架14连接，第四伺服电机16固定在齿轮传动箱15上；第四伺服电机16通过齿轮传动箱15带动旋耕轴旋转；所述旋耕轴一端与齿轮传动箱15连接，另一端与右支臂12连接。这样的设计便于对右支臂12位置的调整，可以实现对不同幅宽旋耕机构的试验与研究。

优选地，所述箱体22由不封顶长方体结构，其为五面组成，底面负责支撑，短侧面约束土壤，长侧面约束土壤且支撑土槽试验台车。

优选地，所述第七伺服电机31连接取土器支撑架车轮且驱动回旋取土器2在机架14上左右移动。

优选地，所述延伸支柱20上设有行程开关23。这样的设计便于限制土槽试验台车行程与更换调整试验机具。

实施例一：

使用时，土槽箱安置在实验室中，位置保持固定，箱体22为简单不封顶长方体结构，因此箱体22共有五面组成，按照功能又可分为三种，底面（一面），长侧面（两面），短侧面（两面），底面为箱体22承接面，同时也是箱体22安装基准面，短侧面相对长侧面高度较低以便于土槽试验台车行进，长侧面为主要支撑面，长侧面上安装导轨21，并在一端设有延伸支柱20，所以在具体实施时，土槽试验台车架设在土槽箱上，车轮13与导轨21互相配合。当需要试验时，首先将土槽试验台车后退至延伸支柱20处，根据试验的需要安装试验机具，试验机具包括但不限于不同幅宽耕深的旋耕机、铧犁9与多种类型的排种器施肥器等。当土槽试验台车进行试验时，首先由第三伺服电机6通过皮带与皮带轮驱动车轮13，车轮13与导轨21配合带动土槽试验台车在土槽箱体上作行进运动，具体行进速度可通过调整伺服电机转动速度实现。然后根据试验内容设定并开启不同伺服电机，具体为，第二伺服电机5通过齿轮齿条驱动排种器施肥器工作，第四伺服电机16通过齿轮箱带动旋耕机工作，此外还可以按需求设置水泵、水箱19实现喷施作业试验。

实施例二：

本发明通过换土***可以实现对土槽内部土壤的更换。当需要换土作业时，土槽试验台车前后移动，回旋取土器2同时左右上下移动，实现对土槽内部任意位置的取土作业，粉碎抬升后的土壤通过挡板17送至输送带3，此时，输送带3由第一伺服电机4驱动按顺时针方向工作，将土壤输送至土槽箱外。当输送带3逆时针转动时，则将回旋取土器2高度调整至挡板17与输送带3临近处，通过调整土槽试验台车前后位置与回旋取土器2左右位置实现对不同位置的土壤填充。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：包括土槽试验台车、设置在土槽试验台车下方的土槽***，所述土槽试验台车包括机架（14）、设置在机架上的用于将钻取后的土壤实现传输的换土***、智能排种施肥***、行走机构、犁翻旋耕***以及喷药***；

所述换土***由取土***、刮土板（24）和土壤运送装置组成，其中取土***包括取土支撑架（28）、安装在取土支撑架顶部的第六伺服电机（30），还包括安装在取土支撑架上的回旋取土器（2）、第五伺服电机（29）以及第七伺服电机（31）；所述第五伺服电机（29）通过齿轮连接回旋取土器（2），所述回旋取土器（2）一侧设置土壤运送装置；

所述智能排种施肥***包括安装在机架（14）上的第二液压杆（26）、第二驱动机构、安装在第二液压杆上的排种施肥机构（7）和控制器（8）、安装在排种施肥机构上的高度测量仪（25），用来实现播种、施肥作业；

所述行走机构包括安装在机架（14）上的第三伺服电机（6），还包括通过链条连接的车轮（13），用来驱动土槽试验台车行走；

所述犁翻旋耕***包括安装在机架（14）下方的铧犁（9），还包括安装在机架（14）后端的旋耕机构，用来调整幅宽适用不同旋耕机构的试验和研究；

所述喷药***包括设置在机架（14）上的水泵和水箱（19），还包括通过水管（18）连接且固定在机架（14）前端的喷头（14），用来实现喷施作业；

所述土槽***包括土槽箱，所述土槽箱包括箱体（22）、箱体两侧的延伸支柱（20）和导轨（21），用于承载土槽试验台车。

2.根据权利要求1所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述土壤运送装置包括输送带（3）、第一伺服电机（4）和挡板（17），其中挡板（17）固定在回旋取土器（2）外侧，第一伺服电机（4）固定在机架（14）上且连接输送带（3），所述输送带（3）一侧设有刮土板（24），所述刮土板（24）与第三液压杆（27）连接。

3.根据权利要求1所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述第二液压杆（26）侧边设置排种施肥机构（7），所述排种施肥机构（7）一侧安装高度测量仪（25）和第二驱动机构；所述排种施肥机构（7）包括排种器、施肥器以及流量调节装置，其中施肥器与排种器固定在机架（14）上且施肥器与排种器相互独立设置；所述第二驱动机构包括第二伺服电机（5）、齿轮轴以及齿轮齿条。

4.根据权利要求1所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述旋耕机构包括第四驱动机构、在第四驱动机构上连接右支臂（12）、右支臂（12）一端连接导向杆（11）和液压拉杆（10）。

5.根据权利要求4所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述第四驱动机构包括第四伺服电机（16）与齿轮传动箱（15）；所述齿轮传动箱（15）与机架（14）连接，第四伺服电机（16）固定在齿轮传动箱（15）上；第四伺服电机（16）通过齿轮传动箱（15）带动旋耕轴旋转；所述旋耕轴一端与齿轮传动箱（15）连接，另一端与右支臂（12）连接。

6.根据权利要求1所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述第七伺服电机（31）连接取土器支撑架车轮且驱动回旋取土器（2）在机架（14）上左右移动。

7.根据权利要求1所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述延伸支柱（20）上设有行程开关（23）。

8.根据权利要求3所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述控制器（8）连接高度测量仪（25）且控制第二液压杆（26）。

9.根据权利要求1所述的一种喷药施肥播种耕作试验用多功能智能化土槽平台，其特征在于：所述延伸支柱（20）由箱体（22）长侧面延伸突出，所述箱体（22）长侧面上设有导轨（21）。