CN117136693B

CN117136693B - 一种自动均匀施肥的农业施肥设备

Info

Publication number: CN117136693B
Application number: CN202311416277.8A
Authority: CN
Inventors: 高龙华; 赵海英; 张云倩; 曹胜利
Original assignee: Shanxi Inspection And Testing Center Shanxi Institute Of Standard Measurement Technology
Current assignee: Shanxi Inspection And Testing Center Shanxi Institute Of Standard Measurement Technology
Priority date: 2023-10-30
Filing date: 2023-10-30
Publication date: 2023-12-29
Anticipated expiration: 2043-10-30
Also published as: CN117136693A

Abstract

本发明涉及农业施肥技术领域，尤其涉及一种自动均匀施肥的农业施肥设备，包括底座以及设置在底座上的壳体，所述底座上设有电性连接的PLC控制器和土壤肥力传感器，所述底座上端面四角处均固定连接有滑杆，所述滑杆上滑动连接有移动板，所述底座上设有带动移动板上下移动的抬升机构，所述移动板上设有施肥机构。本发明中，设有施肥机构以及抬升机构，由抬升机构改变移动板的高度，进而改变开设沟槽的深度，并通过施肥机构来进行定量施肥，通过设置高度可调的施肥机构，可以针对不同农艺的施肥深度不同，实现施肥深度的随况变化，提高施肥设备的适应性，同时实现了肥料的立体分层施用，使得施肥更加均匀。

Description

一种自动均匀施肥的农业施肥设备

技术领域

本发明涉及农业施肥技术领域，尤其涉及一种自动均匀施肥的农业施肥设备。

背景技术

施肥，是指人们通过施肥机将肥料施于土壤中或喷洒在植物上，提供植物所需养分，并保持和提高土壤肥力的农业技术措施。施肥的主要目的是增加作物产量，改善作物品质，培肥地力以及提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一。

传统的施肥机械大都是集中施肥，施肥方式较为单一，由于肥料施用过于集中而引起烧苗的现象层出不穷，使用时具有较大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种自动均匀施肥的农业施肥设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自动均匀施肥的农业施肥设备，包括底座以及设置在底座上的壳体，所述底座上设有电性连接的PLC控制器和土壤肥力传感器，所述底座上端面四角处均固定连接有滑杆，所述滑杆上滑动连接有移动板，所述底座上设有带动移动板上下移动的抬升机构，所述移动板上设有施肥机构；

所述施肥机构包括贯穿移动板的支撑杆，所述支撑杆顶端固定连接有转台一，所述转台一下端对称设有两个连接筒一，所述支撑杆外侧套设有套筒，所述套筒顶端固定连接有转台二，所述转台二下端对称设有两个连接筒二，所述连接筒二与连接筒一一一对应设置，所述套筒上固定连接有卡套，所述移动板上设有与卡套相配合的升降组件，所述壳体上设有与连接筒一相配合的肥料箱，两个连接筒二之间的转台二下端固定连接有环形滑轨，所述环形滑轨上开设有凹槽，所述连接筒二靠近环形滑轨一侧的下端面通过转轴转动连接有盖板，所述盖板靠近环形滑轨一侧固定连接有支杆，所述支杆远离盖板一端通过球铰连接有滑动块，所述滑动块与环形滑轨滑动连接，所述移动板上设有驱动组件以带动转台一间歇转动，使得两个连接筒一依次间歇与肥料箱配合。

优选地，所述驱动组件包括与移动板固定连接的驱动电机一，所述驱动电机一的输出端延伸至移动板下方并固定连接有同轴设置的半齿轮，所述半齿轮下端固定连接有限位板，所述支撑杆下端延伸至移动板下方并固定连接有同轴设置的传动齿轮，所述传动齿轮下端固定连接有卡板，所述半齿轮与传动齿轮配合设置。

优选地，所述限位板上设有外凸弧面，所述卡板的两侧均设有与外凸弧面相配合的内凹弧面，两个内凹弧面关于传动齿轮的轴心对称设置。

优选地，所述升降组件包括与移动板固定连接的驱动电机二，所述驱动电机二的输出端固定连接有同轴设置的螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有螺母座，所述螺母座一侧固定连接有卡爪，所述卡爪嵌入卡套内侧，所述移动板上固定连接有限位杆，所述螺母座与限位杆滑动连接，所述驱动电机二与PLC控制器电性连接。

优选地，所述抬升机构包括与底座固定连接的支撑台，所述支撑台一侧固定连接有驱动电机三，所述驱动电机三的输出端延伸至支撑台的另一侧并固定连接有同轴设置的转轮，所述转轮外周固定连接有凸起，所述支撑台上固定连接有滑套，所述滑套内滑动连接有支撑块，所述支撑块下端一侧通过连接轴转动连接有卡块和挡块，所述卡块与挡块固定连接，所述转轮一侧固定连接有与挡块相配合的拨杆，所述滑套上设有与卡块相配合的固定块，所述支撑块的上端与移动板的下端抵接，所述连接轴上套设有扭簧，所述扭簧的两端分别与支撑块以及卡块固定连接。

优选地，所述滑杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与底座上端面以及移动板下端面抵接。

优选地，所述连接筒一的下端嵌入连接筒二的内部，且连接筒一与连接筒二滑动连接，所述肥料箱的下端与其中一个连接筒一的上端对齐，所述凹槽设置在环形滑轨远离肥料箱的一侧。

优选地，所述底座下端设有移动轮，所述壳体一侧设有连接架，所述移动板上开设有与连接筒二相配合的通道二，所述底座上开设有与通道二相配合的通道一，所述移动板的下端设有挖掘铲，所述挖掘铲贯穿通道一延伸至底座的下方，所述底座下端设有与挖掘铲相配合的覆土板。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请通过设有施肥机构以及抬升机构，由抬升机构改变移动板的高度，进而改变开设沟槽的深度，并通过施肥机构来进行定量施肥，通过设置高度可调的施肥机构，可以针对不同农艺的施肥深度不同，实现施肥深度的随况变化，提高施肥设备的适应性，同时实现了肥料的立体分层施用，使得施肥更加均匀，提高了肥料的利用率和施肥效果。

2、本申请通过设有升降组件，可以根据待施肥区域的土壤肥力的不同，来改变连接筒一和连接筒二的相对位置，从而改变连接筒一和连接筒二内部的容积，使其内部所能容纳的肥料数量与待施肥区域所需的肥力相对应，从而实现科学的精准施肥，保证农作物养分供应充足的同时避免造成肥料的浪费。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的施肥设备整体结构示意图。

图2示出了根据本发明实施例提供的壳体内部结构示意图。

图3示出了根据本发明实施例提供的施肥机构与肥料箱结构示意图。

图4示出了根据本发明实施例提供的施肥机构结构示意图。

图5示出了根据本发明实施例提供的施肥机构结构***图。

图6示出了根据本发明实施例提供的盖板与环形滑轨结构示意图。

图7示出了根据本发明实施例提供的半齿轮与传动齿轮结构示意图。

图8示出了根据本发明实施例提供的抬升机构结构示意图。

图例说明：

1、底座；2、壳体；3、连接架；4、移动轮；5、滑杆；6、移动板；7、弹簧；8、通道一；9、通道二；10、挖掘铲；11、覆土板；12、肥料箱；13、支撑杆；14、转台一；15、连接筒一；16、传动齿轮；17、卡板；18、套筒；19、转台二；20、连接筒二；21、盖板；22、环形滑轨；23、凹槽；24、支杆；25、驱动电机一；26、半齿轮；27、限位板；28、驱动电机二；29、螺纹杆；30、螺母座；31、卡爪；32、限位杆；33、支撑台；34、驱动电机三；35、转轮；36、凸起；37、拨杆；38、滑套；39、支撑块；40、连接轴；41、卡块；42、挡块；43、固定块；44、卡套。

具体实施方式

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造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：

一种自动均匀施肥的农业施肥设备，包括底座1以及设置在底座1上的壳体2，底座1上设有电性连接的PLC控制器和土壤肥力传感器，底座1上端面四角处均固定连接有滑杆5，滑杆5上滑动连接有移动板6，底座1上设有带动移动板6上下移动的抬升机构，移动板6上设有施肥机构；施肥机构包括贯穿移动板6的支撑杆13，支撑杆13顶端固定连接有转台一14，转台一14下端对称设有两个连接筒一15，支撑杆13外侧套设有套筒18，套筒18顶端固定连接有转台二19，转台二19下端对称设有两个连接筒二20，连接筒二20与连接筒一15一一对应设置，套筒18上固定连接有卡套44，移动板6上设有与卡套44相配合的升降组件，壳体2上设有与连接筒一15相配合的肥料箱12，两个连接筒二20之间的转台二19下端固定连接有环形滑轨22，环形滑轨22上开设有凹槽23，连接筒二20靠近环形滑轨22一侧的下端面通过转轴转动连接有盖板21，盖板21靠近环形滑轨22一侧固定连接有支杆24，支杆24远离盖板21一端通过球铰连接有滑动块，滑动块与环形滑轨22滑动连接，移动板6上设有驱动组件以带动转台一14间歇转动，使得两个连接筒一15依次间歇与肥料箱12配合。通过设有施肥机构以及抬升机构，由抬升机构改变移动板6的高度，进而改变开设沟槽的深度，并通过施肥机构来进行定量施肥，通过设置高度可调的施肥机构，可以针对不同农艺的施肥深度不同，实现施肥深度的随况变化，提高施肥设备的适应性，同时实现了肥料的立体分层施用，使得施肥更加均匀，提高了肥料的利用率和施肥效果。

具体的，如图4、图5和图7所示，驱动组件包括与移动板6固定连接的驱动电机一25，驱动电机一25的输出端延伸至移动板6下方并固定连接有同轴设置的半齿轮26，半齿轮26下端固定连接有限位板27，支撑杆13下端延伸至移动板6下方并固定连接有同轴设置的传动齿轮16，传动齿轮16下端固定连接有卡板17，半齿轮26与传动齿轮16配合设置。限位板27上设有外凸弧面，卡板17的两侧均设有与外凸弧面相配合的内凹弧面，两个内凹弧面关于传动齿轮16的轴心对称设置。驱动组件的设置使得两个连接筒一15以及两个连接筒二20均作间歇转动，每次转动的角度为180度，即一个连接筒一15以及一个连接筒二20位于肥料箱12的正下方接收肥料，另一个连接筒一15以及另一个连接筒二20便会转动至通道二9的上方，便于排放肥料，同时设置相互配合的限位板27以及卡板17，当限位板27上的外凸弧面与卡板17的内凹弧面接触时，传动齿轮16保持静止，即连接筒一15和连接筒二20保持静止，保证了连接筒一15和连接筒二20在接收肥料以及排放肥料时的稳定性，当限位板27上的外凸弧面与卡板17的内凹弧面脱离时，半齿轮26与传动齿轮16啮合，即带动连接筒一15和连接筒二20转动。

具体的，如图4和图5所示，升降组件包括与移动板6固定连接的驱动电机二28，驱动电机二28的输出端固定连接有同轴设置的螺纹杆29，螺纹杆29上螺纹连接有螺母座30，螺母座30一侧固定连接有卡爪31，卡爪31嵌入卡套44内侧，移动板6上固定连接有限位杆32，螺母座30与限位杆32滑动连接，驱动电机二28与PLC控制器电性连接。通过土壤肥力传感器将检测到的土壤肥力信息传递至PLC控制器，通过PLC控制器控制升降组件运转，从而带动连接筒一15与连接筒二20发生相对位移，进而通过改变连接筒一15与连接筒二20重合程度来改变连接筒一15与连接筒二20所能装载的肥料数量，与待施肥的土壤所需肥力相对应，实现精准施肥，保证农作物养分供应充足的同时避免造成肥料的浪费。

具体的，如图2和图8所示，抬升机构包括与底座1固定连接的支撑台33，支撑台33一侧固定连接有驱动电机三34，驱动电机三34的输出端延伸至支撑台33的另一侧并固定连接有同轴设置的转轮35，转轮35外周固定连接有凸起36，支撑台33上固定连接有滑套38，滑套38内滑动连接有支撑块39，支撑块39下端一侧通过连接轴40转动连接有卡块41和挡块42，卡块41与挡块42固定连接，转轮35一侧固定连接有与挡块42相配合的拨杆37，滑套38上设有与卡块41相配合的固定块43，支撑块39的上端与移动板6的下端抵接，连接轴40上套设有扭簧，扭簧的两端分别与支撑块39以及卡块41固定连接。滑杆5上套设有弹簧7，弹簧7的两端分别与底座1上端面以及移动板6下端面抵接。优选地，弹簧7为杨氏模量较大的材料制成，使得弹簧7对移动板6具有一定的支撑作用，避免移动板6大部分的重力均作用于支撑块39上，提升施肥设备整体的稳定性；通过抬升机构来改变移动板6的高度位置，进而改变挖掘铲10开设的沟槽深度，实现立体分层均匀施肥，提高施肥效果；进一步地，可以将固定块43设置为与滑套38滑动连接，即固定块43可以在竖直方向上移动，调整高度位置，同时设置相应的锁定件，在确定固定块43的高度位置之后将其锁定，从而可以改变支撑块39的行程，即改变移动板6的高度变化的范围，使得开设沟槽深度更为精确化，同时提高了可选择的开设深度范围，即提高了施肥设备的适用范围。

具体的，如图1、图2、图3和图6所示，连接筒一15的下端嵌入连接筒二20的内部，且连接筒一15与连接筒二20滑动连接，肥料箱12的下端与其中一个连接筒一15的上端对齐，凹槽23设置在环形滑轨22远离肥料箱12的一侧。底座1下端设有移动轮4，壳体2一侧设有连接架3，移动板6上开设有与连接筒二20相配合的通道二9，底座1上开设有与通道二9相配合的通道一8，移动板6的下端设有挖掘铲10，挖掘铲10贯穿通道一8延伸至底座1的下方，底座1下端设有与挖掘铲10相配合的覆土板11。优选地，肥料箱12与壳体2滑动连接，即肥料箱12可以随着移动板6的升降在竖直方向上下移动，以确保肥料箱12的下端始终与转台一14的上端贴合，保证良好的下料效果的同时避免肥料泄漏；优选地，挖掘铲10与移动板6转动连接，同时挖掘铲10上设有限位件，使得挖掘铲10在不使用时可以收起，避免占用过多空间，而在使用时通过限位件来限制挖掘铲10转动，保证挖掘效果；连接架3的设置便于施肥设备与牵引设备连接，使其便于移动施肥；优选地，环形滑轨22与滑动块在滑动过程中应保持一定的空间余量，避免在支杆24进入凹槽23发生偏转时卡住，而环形滑轨22以及凹槽23的设置使得位于肥料箱12正下方的连接筒二20上的盖板21保持关闭的状态，只有当连接筒一15和连接筒二20转动至通道二9上方，即支杆24进入凹槽23之后，盖板21才会打开并排放肥料。

综上所述，本实施例所提供的一种自动均匀施肥的农业施肥设备，在使用时，首先通过连接架3将施肥设备与牵引设备连接，进而带动施肥设备移动，通过土壤肥力传感器检测待施肥区域的土壤肥力，并将电信号传递至PLC控制器，通过PLC控制器控制驱动电机二28启动，带动螺纹杆29转动，从而带动螺母座30以及卡爪31在竖直方向上移动，进而通过卡套44带动套筒18移动，从而使得连接筒二20与连接筒一15发生相对位移，进而通过改变连接筒一15与连接筒二20的重合程度来改变连接筒一15以及连接筒二20能接收肥料的数量，以对应待施肥区域的土壤所需的肥力，通过向肥料箱12内投放肥料，肥料通过肥料箱12下端进入对应的连接筒一15以及连接筒二20内，此时，位于肥料箱12正下方的连接筒二20上的盖板21处于关闭状态，将挖掘铲10放下，通过牵引设备带动施肥设备移动，通过挖掘铲10开设沟槽，随着施肥设备的移动启动驱动电机一25，带动半齿轮26转动，当半齿轮26转动至与传动齿轮16啮合时，限位板27上的外凸弧面恰好与卡板17上的内凹弧面脱离，进而使得传动齿轮16转动，通过支撑杆13带动转台一14以及转台二19转动，使得装有肥料的连接筒一15以及连接筒二20转动180度，同时空置的连接筒一15以及连接筒二20同样转动180度，移动至肥料箱12的正下方，承接肥料箱12内的肥料，而装有肥料的连接筒一15以及连接筒二20转动180度使得与该连接筒二20上的盖板21连接的支杆24移动至凹槽23内，进而支杆24在环形滑轨22的限制下发生偏转，从而带动盖板21发生偏转，使得盖板21打开，连接筒一15以及连接筒二20内的肥料下落并依次通过通道二9以及通道一8，最终落入沟槽内，实现精准施肥，并随着施肥设备的持续移动，通过覆土板11将挖掘的土壤带入沟槽内重新回填，与此同时，在施肥过程中，通过驱动电机三34带动转轮35转动，转轮35转动带动拨杆37转动，直到拨杆37与挡块42接触，拨动挡块42发生偏转，从而使得卡块41绕连接轴40发生偏转，导致卡块41与固定块43脱离，同时扭簧发生形变，支撑块39失去卡块41的限位而自由下落，直到支撑块39的下端与转轮35外周抵接，与此同时，移动板6失去支撑从而下移，使得弹簧7被压缩，而移动板6下移使得挖掘铲10下移，进而改变了挖掘沟槽的深度，即施肥的深度，随着转轮35继续转动，直到凸起36与支撑块39接触时，将支撑块39顶起，与转轮35脱离，卡块41以及挡块42在扭簧的作用下复位，卡块41与固定块43配合形成限位，使得支撑块39再次将移动板6顶起，使得移动板6上升，实现立体分层均匀施肥。

实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种自动均匀施肥的农业施肥设备，包括底座（1）以及设置在底座（1）上的壳体（2），所述底座（1）上设有电性连接的PLC控制器和土壤肥力传感器，其特征在于，所述底座（1）上端面四角处均固定连接有滑杆（5），所述滑杆（5）上滑动连接有移动板（6），所述底座（1）上设有带动移动板（6）上下移动的抬升机构，所述移动板（6）上设有施肥机构；

所述施肥机构包括贯穿移动板（6）的支撑杆（13），所述支撑杆（13）顶端固定连接有转台一（14），所述转台一（14）下端对称设有两个连接筒一（15），所述支撑杆（13）外侧套设有套筒（18），所述套筒（18）顶端固定连接有转台二（19），所述转台二（19）下端对称设有两个连接筒二（20），所述连接筒二（20）与连接筒一（15）一一对应设置，所述套筒（18）上固定连接有卡套（44），所述移动板（6）上设有与卡套（44）相配合的升降组件，所述壳体（2）上设有与连接筒一（15）相配合的肥料箱（12），两个连接筒二（20）之间的转台二（19）下端固定连接有环形滑轨（22），所述环形滑轨（22）上开设有凹槽（23），所述连接筒二（20）靠近环形滑轨（22）一侧的下端面通过转轴转动连接有盖板（21），所述盖板（21）靠近环形滑轨（22）一侧固定连接有支杆（24），所述支杆（24）远离盖板（21）一端通过球铰连接有滑动块，所述滑动块与环形滑轨（22）滑动连接，所述移动板（6）上设有驱动组件以带动转台一（14）间歇转动，使得两个连接筒一（15）依次间歇与肥料箱（12）配合；

所述驱动组件包括与移动板（6）固定连接的驱动电机一（25），所述驱动电机一（25）的输出端延伸至移动板（6）下方并固定连接有同轴设置的半齿轮（26），所述半齿轮（26）下端固定连接有限位板（27），所述支撑杆（13）下端延伸至移动板（6）下方并固定连接有同轴设置的传动齿轮（16），所述传动齿轮（16）下端固定连接有卡板（17），所述半齿轮（26）与传动齿轮（16）配合设置；

所述限位板（27）上设有外凸弧面，所述卡板（17）的两侧均设有与外凸弧面相配合的内凹弧面，两个内凹弧面关于传动齿轮（16）的轴心对称设置；

所述升降组件包括与移动板（6）固定连接的驱动电机二（28），所述驱动电机二（28）的输出端固定连接有同轴设置的螺纹杆（29），所述螺纹杆（29）上螺纹连接有螺母座（30），所述螺母座（30）一侧固定连接有卡爪（31），所述卡爪（31）嵌入卡套（44）内侧，所述移动板（6）上固定连接有限位杆（32），所述螺母座（30）与限位杆（32）滑动连接，所述驱动电机二（28）与PLC控制器电性连接；

所述抬升机构包括与底座（1）固定连接的支撑台（33），所述支撑台（33）一侧固定连接有驱动电机三（34），所述驱动电机三（34）的输出端延伸至支撑台（33）的另一侧并固定连接有同轴设置的转轮（35），所述转轮（35）外周固定连接有凸起（36），所述支撑台（33）上固定连接有滑套（38），所述滑套（38）内滑动连接有支撑块（39），所述支撑块（39）下端一侧通过连接轴（40）转动连接有卡块（41）和挡块（42），所述卡块（41）与挡块（42）固定连接，所述转轮（35）一侧固定连接有与挡块（42）相配合的拨杆（37），所述滑套（38）上设有与卡块（41）相配合的固定块（43），所述支撑块（39）的上端与移动板（6）的下端抵接，所述连接轴（40）上套设有扭簧，所述扭簧的两端分别与支撑块（39）以及卡块（41）固定连接；

所述连接筒一（15）的下端嵌入连接筒二（20）的内部，且连接筒一（15）与连接筒二（20）滑动连接，所述肥料箱（12）的下端与其中一个连接筒一（15）的上端对齐，所述凹槽（23）设置在环形滑轨（22）远离肥料箱（12）的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种自动均匀施肥的农业施肥设备，其特征在于，所述滑杆（5）上套设有弹簧（7），所述弹簧（7）的两端分别与底座（1）上端面以及移动板（6）下端面抵接。

3.根据权利要求1所述的一种自动均匀施肥的农业施肥设备，其特征在于，所述底座（1）下端设有移动轮（4），所述壳体（2）一侧设有连接架（3），所述移动板（6）上开设有与连接筒二（20）相配合的通道二（9），所述底座（1）上开设有与通道二（9）相配合的通道一（8），所述移动板（6）的下端设有挖掘铲（10），所述挖掘铲（10）贯穿通道一（8）延伸至底座（1）的下方，所述底座（1）下端设有与挖掘铲（10）相配合的覆土板（11）。