一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松机及方法技术

本发明专利技术提供了一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松机及方法，包括机架、高压注肥润滑减阻装置、深松装置和镇压装置；机架用于支撑固定其他装置，并与拖拉机悬挂系统挂接或牵引，为其提供动力；深松装置用于完成土壤深松和施肥作业；镇压装置用于完成深松作业后地表土块的破碎、压实工作；高压注肥润滑减阻装置用于完成液态肥料的分层注入、可降解润滑剂与液态肥料混合和混合液在深松铲刃口处的高压注入。本发明专利技术采用主动润滑减阻方式，在土壤和铲翼之间形成润滑膜，减小深松作业阻力同时将液态肥施入地表下10～25cm范围内，深松作业同时提高了大田的肥力，实现大田分层深施肥作业，提高了大田保水、保墒、保肥的能力，增加了作物吸收水分养分的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松机及方法
本专利技术属于农业机械
，涉及一种分层施肥兼作的润滑减阻深松机及方法，实现在减小深松作业阻力的深松兼作施肥作业。技术背景深松技术是一种重要的农业保护性耕作技术，能够有效打破耕地犁底层，提高土壤蓄水保墒和抗旱防涝能力，改善土壤结构，提高农田地力，促进小麦、玉米等农作物根系下扎和生长发育，实现稳产高产。土壤深松是农作物高产必不可少的机械化作业，但深耕机械作业时能耗比较大，而且随着深松深度和机具前进速度增大牵引阻力明显增大，随之带来的大功率拖拉机的地头转弯半径大、土壤压实等问题极大地阻碍了深松技术的发展和推广。另一方面，采用深层施肥，就能大大提高肥料的利用率，减少肥分的损失。但是，现有的深松整地技术与分层深施肥技术没有很好结合，因此将深松整地与分层深施肥兼作结合能更好的实现大田主粮作物的持续增产。综上，针对机具深松阻力大、深松作业所需能耗高等问题，迫切需要专利技术一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松机及其作业方法，在保证土壤深松质量的前提下减小深松作业阻力同时实现分层深施肥，对于节约能耗、降低配套动力、提高土壤修复能力具有重要意义。经对现有技术的文献检索发现，中国专利技术专利“仿生减阻深松铲”专利申请号201520236988.1，仿生减阻的深松铲模仿了动物在进化过程中外观形态，但是这种仅仅通过深松铲表面构造的减阻方式属于被动减阻。中国专利技术专利“一种振动深松机”专利申请号201510948712.0采用拖拉机的动力输出轴作为动力来源，带动安装在机架上的深松铲按照一定的频率和振幅进行震动，从而达到减阻的目的,但是驱动振动使拖拉机的能耗上升，总体来说没有达到节约能耗的目的；现有深松机具多用于深松整地,没有与分层深施肥技术很好的结合，农机具进地多次碾压土地，土壤被压实。
技术实现思路
为了克服以上技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松复式作业机及作业方法，在减小深松作业工作阻力的同时兼作液态肥的分层深施肥作业，降低动力需求配置、减少作业成本，提供同时修复土壤的手段，提高工作效率和土壤保墒、保水、保肥的能力。本专利技术采用的具体技术方案如下：一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松复式作业机，包括：机架、高压注肥润滑减阻装置、深松装置和镇压装置。所述的机架用于支撑固定其他装置，并与拖拉机悬挂系统挂接或牵引，为其提供动力；所述的深松装置用于完成土壤深松和施肥作业；所述的镇压装置用于完成深松作业后地表土块的破碎、压实工作；所述的高压注肥润滑减阻装置用于完成液态肥料的分层注入、可降解润滑剂与液态肥料混合和混合液在深松铲刃口处的高压注入。所述的机架由相互连接固定的方形管、悬挂装置构成，用于安装、固定其它装置，并与拖拉机的悬挂系统相挂接，对机具进行牵引、动力输入。所述的高压注肥润滑减阻装置包括液态肥箱、润滑剂箱、过滤器、高压泵、流量控制阀、流量计、液态肥分液器、高压注肥管、压力控制阀、文丘里注液器、压力表、液态肥润滑剂混合液分液器、减阻输液管构成；高压泵将液态肥经过滤器过滤后从液态肥箱中泵出，一路分流后流经压力控制阀，调整压力后接入至文丘里注液器的入口，文丘里注液器的吸液口连接润滑剂箱的出口，经过负压吸入润滑剂与液态肥混合后，由文丘里注液器的出口经压力表流至液态肥润滑剂混合液分液器，分液后经减阻输液管注入深松装置；另一路分流后依次流过流量控制阀和流量计，到达液态肥分液器，分液后经高压注肥管注入深松装置；所述的润滑剂箱内的润滑剂为可降解润滑剂或灌溉水。所述的液态肥箱内存储有水溶性液态肥。所述的深松装置由深松铲组和深度控制装置构成。所述的深松铲组由奇数个深松铲构成，分两排布置，前排布置奇数个深松铲，后排布置偶数个深松铲，并保证相邻两深松铲的横向间距相等。所述的深松铲由深松铲柄、深松铲翼、深松铲尖构成，深松铲柄通过U型螺栓与机架相连接，深松铲翼通过螺栓固定在深松铲柄中下部，深松铲尖通过螺栓固定在深松铲柄下部。所述的深度控制装置由地轮、旋转手柄、升降器构成，旋转手柄设在升降器上端，升降器下端设有地轮，安装于机架的两侧。使用旋转手柄通过升降器控制地轮的高度，使深松机达到合适的作业高度。所述的深松铲柄上开设有细长凹槽，将高压注肥管固定在凹槽中。高压注肥管在深松铲工作时对应的地表下10～25cm范围内开设有不同直径的高压注肥孔，实现分层深施肥。为确保注肥量满足农艺要求且分层注肥量均匀一致，高压注肥孔尺寸与深度关系满足：其中：v为机具前进速度；h为注肥深度；ρ为液态肥密度；γ为农田养分修正系数，该参数需试验确定。所述的深松铲翼上开设有细长凹槽，将减阻输液管密封焊接在凹槽中，深松铲翼近刃口处设有减阻注液孔，与背面的减阻输液管相通，在减阻注液孔后有沿机具前进方向上布置有细浅微型槽，可降解润滑剂经减阻注液孔通过微型槽覆盖于整个深松铲翼，形成润滑膜，将铲翼与土壤隔离，从而降低摩擦阻力；为确保深松铲翼表面成膜效果，减阻注液孔尺寸与深度关系满足：其中：v为机具前进速度；h为减阻注液孔深度；Δk为土壤持水率百分比；此时可得到最佳的液态膜分布关系，润滑剂量输出足够，液膜分布完整；所述的微型槽宽度为L、深度为D≤1mm，其中D/L＝0.1～0.8.时减阻成膜的效果好。所述的镇压装置由镇压辊连接臂、镇压辊构成，镇压辊连接臂上端与机架相连接；镇压辊连接臂下端与压辊主轴相连接，在镇压辊外表面固定有碎土齿；完成深松作业后土块破碎、压实工作。本专利技术一种分层施肥兼作的润滑减阻深松机的作业方法为：1、加入液态肥和润滑剂：作业前时，将牵引悬挂装置与拖拉机悬挂系统相挂接，同时将液态肥加入液态肥箱内，润滑剂加入润滑剂箱；2、调整适宜深松作业深度：使用旋转手柄控制升降器带动地轮升高或降低高度，使深松铲达到合适的作业深度；3、调整润滑混合液压力：使用土壤湿度计检测大田湿度，土壤持水率为R＞60％时，湿度比较大，压力控制阀开关置于“小”，减阻润滑管压力和流量较小，压力为1～1.5Mpa；检测土壤持水率30≤R≤60时，湿度适中，压力控制阀开关置于“中”，减阻润滑管压力和流量适中,压力为1.5～3Mpa；当检测土壤持水率R＜30％时，大田干旱，减阻压力阀开关置于“大”，减阻润滑管压力和流量最大，减阻效果最好，深松铲翼减阻注液孔压力为3～6Mpa；4、调整液态肥施用流量：根据农田土壤的养分测定情况或测土施肥配方，确定高压注肥润滑减阻装置中流量控制阀开度大小，确定液态肥施用量；5、深松和分层深施肥复式作业：拖拉机牵引机具工作，动力输出轴经联轴器驱动高压泵工作；高压泵将液态肥经过滤器过滤后从液态肥箱中泵出，一路注入减阻注液孔，液态肥润滑剂混合液经减阻注液孔后，通过微型槽在深松铲翼表面形成润滑膜，将铲翼与土壤隔离，从而降低摩擦阻力，实现润滑减阻深松作业；另一路注入高压注肥孔，实现在10～25cm范围内分层深施肥。与现在技术相比，本专利技术所具有的有益效果：1、本专利技术采用主动润滑减阻方式，在深松铲翼表面增加减阻输液孔，通过高压泵注入液态肥润滑剂混合液，润滑剂沿微型槽在土壤和铲翼之间形成润滑膜，减小深松作业阻力，减缓铲翼的磨损程度，降低了深松作业的功耗。2、本专利技术在深松减阻的同时将液态肥施入地表下10～25cm范围内，深松作业同时提高了大田的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松机，其特征在于包括：机架、高压注肥润滑减阻装置、深松装置和镇压装置组成；所述的机架由相互连接固定的方形管、悬挂装置构成，用于安装、固定其它装置，并与拖拉机的悬挂系统相挂接，对机具进行牵引、动力输入；所述的高压注肥润滑减阻装置包括液态肥箱、润滑剂箱、过滤器、高压泵、流量控制阀、流量计、液态肥分液器、高压注肥管、压力控制阀、文丘里注液器、压力表、液态肥润滑剂混合液分液器、减阻输液管构成；高压泵将液态肥经过滤器过滤后从液态肥箱中泵出，一路分流后流经压力控制阀，调整压力后接入至文丘里注液器的入口，文丘里注液器的吸液口连接润滑剂箱的出口，经过负压吸入润滑剂与液态肥混合后，由文丘里注液器的出口经压力表流至液态肥润滑剂混合液分液器，分液后经减阻输液管注入深松装置；另一路分流后依次流过流量控制阀和流量计，到达液态肥分液器，分液后经高压注肥管注入深松装置；所述的润滑剂箱内的润滑剂为可降解润滑剂或灌溉水；所述的液态肥箱内存储有水溶性液态肥；所述的深松装置由深松铲组和深度控制装置构成；所述的深松铲组由奇数个深松铲构成，分两排布置，前排布置奇数个深松铲，后排布置偶数个深松铲，并保证相邻两深松铲的横向间距相等；所述的深松铲由深松铲柄、深松铲翼、深松铲尖构成，深松铲柄通过U型螺栓与机架相连接，深松铲翼通过螺栓固定在深松铲柄中下部，深松铲尖通过螺栓固定在深松铲柄下部；所述的深度控制装置由地轮、旋转手柄、升降器构成，旋转手柄设在升降器上端，升降器下端设有地轮，安装于机架的两侧；使用旋转手柄通过升降器控制地轮的高度，使深松机达到合适的作业高度；所述的深松铲柄上开设有细长凹槽，将高压注肥管固定在凹槽中；高压注肥管在深松铲工作时对应的地表下10～25cm范围内开设有不同直径的高压注肥孔，实现分层深施肥；为确保注肥量满足农艺要求且分层注肥量均匀一致，高压注肥孔尺寸与深度关系满足：...

【技术特征摘要】
1.一种分层深施肥兼作的润滑减阻深松机，其特征在于包括：机架、高压注肥润滑减阻装置、深松装置和镇压装置组成；所述的机架由相互连接固定的方形管、悬挂装置构成，用于安装、固定其它装置，并与拖拉机的悬挂系统相挂接，对机具进行牵引、动力输入；所述的高压注肥润滑减阻装置包括液态肥箱、润滑剂箱、过滤器、高压泵、流量控制阀、流量计、液态肥分液器、高压注肥管、压力控制阀、文丘里注液器、压力表、液态肥润滑剂混合液分液器、减阻输液管构成；高压泵将液态肥经过滤器过滤后从液态肥箱中泵出，一路分流后流经压力控制阀，调整压力后接入至文丘里注液器的入口，文丘里注液器的吸液口连接润滑剂箱的出口，经过负压吸入润滑剂与液态肥混合后，由文丘里注液器的出口经压力表流至液态肥润滑剂混合液分液器，分液后经减阻输液管注入深松装置；另一路分流后依次流过流量控制阀和流量计，到达液态肥分液器，分液后经高压注肥管注入深松装置；所述的润滑剂箱内的润滑剂为可降解润滑剂或灌溉水；所述的液态肥箱内存储有水溶性液态肥；所述的深松装置由深松铲组和深度控制装置构成；所述的深松铲组由奇数个深松铲构成，分两排布置，前排布置奇数个深松铲，后排布置偶数个深松铲，并保证相邻两深松铲的横向间距相等；所述的深松铲由深松铲柄、深松铲翼、深松铲尖构成，深松铲柄通过U型螺栓与机架相连接，深松铲翼通过螺栓固定在深松铲柄中下部，深松铲尖通过螺栓固定在深松铲柄下部；所述的深度控制装置由地轮、旋转手柄、升降器构成，旋转手柄设在升降器上端，升降器下端设有地轮，安装于机架的两侧；使用旋转手柄通过升降器控制地轮的高度，使深松机达到合适的作业高度；所述的深松铲柄上开设有细长凹槽，将高压注肥管固定在凹槽中；高压注肥管在深松铲工作时对应的地表下10～25cm范围内开设有不同直径的高压注肥孔，实现分层深施肥；为确保注肥量满足农艺要求且分层注肥量均匀一致，高压注肥孔尺寸与深度关系满足：其中：v为机具前进速度；h为注肥深度；ρ为液态肥密度；γ为农田养分修正系数，该参数需试验确定；所述的深松铲翼上开设有细长凹槽，将减阻输液管密封焊接在凹槽中，深松铲翼近刃口处设有减阻注液孔，与背面的减阻输液管相...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑进，辛振波，牛子孺，李扬，刘雪美，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37