一种智能化变量施肥装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种智能化变量施肥装置，包括机架牵引装置、深松整地装置、变量施肥装置和变量施肥控制装置；深松整地装置包括旋耕装置和深松装置；变量施肥装置包括单体施肥装置、排肥管、肥料箱和电器控制盒；变量施肥控制装置包括嵌入式工控机、单片机、开度调节步进电动机驱动器、转速调节步进电动机驱动器、开度传感器、转速传感器和土壤氮含量传感器；本实用新型专利技术能根据土壤的氮含量实现施肥过程当中的变量调节，实现对地块每处位置的精准施肥；且本实用新型专利技术结构简单、设计合理、易于推广，能充分解决农作物施肥过程当中肥料的施加问题，可以有效的利用肥料，并且避免造成环境污染和肥料浪费的问题。

An Intelligent Variable Fertilizer Apparatus

【技术实现步骤摘要】
一种智能化变量施肥装置
本技术涉及一种智能化变量施肥装置，具体涉及一种新型、高效、节约肥料的变量施肥调节装置，应用于农作物生产过程中作物的施肥环节，属于农业机械

技术介绍
变量施肥技术是精准农业的重要组成部分，在国外已获得了显著的经济和社会效益。变量施肥机在发达国家研究较为深入，其相关技术已日臻完善和商品化。美国早在20世纪90年代就进行了测土配方施肥技术的应用，英国、德国、加拿大、澳大利亚等国家也相继开展了研究与应用，而我国在20世纪90年代后期才开始对精准施肥技术的进行关注和适当研究。我国自20世纪70年代开始，化肥的消费量迅速增加，对提高农作物产量起到了很大的作用，但我国的化肥投入突出问题是结构不合理，利用率低。1978—2005年粮食产量仅增产50％，但化肥消费量却增长了300％以上。目前我国施用化肥多停留在经验施肥的水平上，化肥利用率仅为30％～40％，化肥的增产效果并未得到充分发挥，造成了惊人的浪费，在一些地区已出现了水污染等问题。据统计，我国的化肥施用量已经达到了平均434.3kg/hm2，远远超出发达国家为防止化肥对水体造成污染所设置的225kg/hm2的安全上限，是国际标准的1.93倍。肥料施用量的增加和利用效率的下降，不仅造成了经济上的巨大损失，而且引起了严重的环境污染，化肥尤其是氮肥已成为主要的环境污染源之一。因此，实行科学的变量施肥是农业可持续发展的必要措施和亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本技术提供了一种智能化变量施肥调节装置，本技术具有结构简单、实用性强、易于推广的特点。本技术技术方案如下：一种智能化变量施肥装置，包括机架牵引装置、深松整地装置、变量施肥装置和变量施肥控制装置。所述机架牵引装置包括平板机架、两侧机架、连接机架以及牵引机架；所述的两侧机架位于整个装置的两侧用来连接肥料箱和平板支架；所述的平板机架左右两端固定在两侧机架上，平板机架顶部后端与连接机架下端固定连接；平板机架位于旋耕刀轴和连接机架中间，用来支撑整个装置；所述的连接机架位于平板机架上方，且连接机架左右两端固定在两侧机架上；所述的牵引机架固定在连接机架中间，牵引机架与现有动力机械连接并带动整个装备前进。所述深松整地装置包括旋耕装置和深松装置；所述的旋耕装置包括旋耕刀片以及旋耕刀轴，旋耕刀片周向平均分布在旋耕刀轴上，旋耕刀轴两端固定在平板机架底端两侧，旋耕装置位于平板机架的下方且位于深松铲的后面；旋耕刀轴左右两端两端固定两侧机架上，用来碎土和翻转土壤，使田地土壤能更有利于肥料的施加；所述的深松装置包括悬挂支架、深松机架和深松铲；所述悬挂支架位于深松机架上方；平板机架前方均匀平行连接多个悬挂支架；悬挂支架前端与深松机架垂直连接，另一端固定在平板机架上；深松机架底部连接深松铲；深松整地装置用来碎土和翻转土壤，使肥料更有效的吸收；所述变量施肥装置包括单体施肥装置、排肥管、肥料箱和电器控制盒；所述的单体施肥装置包括配肥器驱动电机、驱动轴、外槽轮壳体、外槽轮排肥器、隔肥挡板、毛刷、固定板、开度转动轴、连接杆、支撑支架和配肥器开度调节步进电机；所述外槽轮壳体位于配肥器驱动电机右侧；配肥器驱动电机通过驱动轴与外槽轮排肥器中的外槽轮连接，配肥器驱动电机通过驱动轴带动外槽轮转动实现施肥，通过改变配肥器驱动电机的转速改变施肥量；所述外槽轮壳体内部安装外槽轮、隔肥挡板、毛刷、驱动轴、开度转动轴、连接杆和固定螺母；隔肥挡板固定在外槽轮壳体一端，用于防止肥料泄漏；隔肥挡板下端连接毛刷，且毛刷在外槽轮排肥器的内部并与外槽轮紧紧贴在一起，不留一丝缝隙，在施肥过程中防止肥料泄漏；固定板固定在外槽轮壳体一端，以保持外槽轮排肥器稳定；支撑支架安装在配肥器开度调节步进电机和固定板的下面，用来固定配肥器开度调节步进电机，配肥器开度调节步进电机安装在外槽轮壳体的右侧，通过开度转动轴与外槽轮排肥器相连；在外槽轮与开度转动轴中部对应位置上分别设有小孔，连接杆两端分别连接两个小孔；且连接杆两端使用固定螺母加以固定；配肥器开度调节步进电机通过开度转动轴通过连接杆带动外槽轮左右移动，通过排肥器的开度调节实现变量施肥；所述的肥料箱位于外槽轮排肥器上面；肥料箱底部均匀连接多个单体施肥装置，每个单体施肥装置底部连接一个排肥管；肥料箱中的肥料通过单体施肥装置进入到排肥管中施加到田地里；肥料箱顶部可活动设有盖子，能防止肥料受潮，有效保证肥料的效果；所述的电器控制盒安装在机架的一侧；电器控制盒上设有显示屏和按钮，用来显示整个装置的工作状态和控制单体施肥装置的开关；所述变量施肥控制装置包括嵌入式工控机(上位机)、单片机(下位机)、触摸屏、开度调节步进电动机驱动器、转速调节步进电动机驱动器、开度传感器、转速传感器和土壤氮含量传感器；嵌入式工控机(上位机)与触摸屏连接，单片机(下位机)则安装在两侧支架上靠近电器控制盒的一端；开度调节步进电动机驱动器在两侧支架一端与开度调节步进电动机连接；转速调节步进电动机驱动器则与配肥器驱动电机相连接，开度传感器和转速传感器均置于每个单体施肥装置内部并分别与所述的嵌入式工控机(上位机)连接，分别用于检测单体施肥装置的开度和转速；开度传感器安装在开度转动轴上，转速传感器安装在驱动轴上；所述土壤氮含量传感器安装在平板支架的底部且位于深松铲后方，用来检测土壤每处位置的氮含量；每个深松铲后方对应安装一个土壤氮含量传感器；通过触摸屏触摸界面与嵌入式工控机通信，嵌入式工控机通过单片机控制驱动器以此来实现步进电机的启停和转速，实现对地块进行变量施肥；通过传感器检测到的信号反馈给嵌入式工控机再重新控制电机的工作，实现对地块每处位置的精准施肥。与现有技术相比，本技术的有益效果及优点是：本技术结构简单、设计合理、易于推广，能充分解决农作物施肥过程当中肥料的施加问题，可以有效的利用肥料，并且避免造成环境污染和肥料浪费的问题；(1)可以代替以往的施肥装置，设计结构简单可行，易于实现，通过对作物的变量施肥，能有效改善化肥当季利用率低的问题，避免浪费和环境污染，能有效的节约生产成本，并且还可以避免因肥料过多造成烧苗现象或者肥料过少作物生长不好的情况，可以有效地提高作物的产量；(2)智能化操作控制，可以通过电器控制盒进行控制，能实现施肥过程当中的变量调节，这样可以根据不同地块的肥料需求进行施肥，有利于提高工作效率；(3)整个装置结构简单且占用空间小，在原本施肥装置基础上的改动不大，能有效的满足施肥作业的变量操作要求，并且装置维护方便，不会影响农作物的生产。附图说明图1本技术的整体结构图图2本技术的施肥器正面结构图图3本技术的施肥器俯视结构图图4本技术的控制流程图图中：1-深松铲、2-深松机架、3-悬挂支架、4-两侧机架、5-牵引机架、6-排肥管、7-单体施肥装置、8-肥料箱、9-电器控制盒、10-连接机架、11-平板机架、12-旋耕刀轴、13-旋耕刀片、14-配肥器驱动电机、15-外槽轮壳体、16-配肥器开度调节步进电机、17-固定板、18-支撑支架、19-毛刷、20-驱动轴、21-固定螺母、22-连接杆、23-开度转动轴、24-外槽轮、25-隔肥挡板。具体实施方式本技术包括机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化变量施肥装置，其特征在于：包括机架牵引装置、深松整地装置、变量施肥装置和变量施肥控制装置；所述机架牵引装置包括平板机架、两侧机架、连接机架以及牵引机架；所述的两侧机架位于整个装置的两侧用来连接肥料箱和平板支架；所述的平板机架左右两端固定在两侧机架上，平板机架顶部后端与连接机架下端固定连接；平板机架位于旋耕刀轴和连接机架中间，用来支撑整个装置；所述的连接机架位于平板机架上方，且连接机架左右两端固定在两侧机架上；所述的牵引机架固定在连接机架中间，牵引机架与现有动力机械连接并带动整个装备前进；所述深松整地装置包括旋耕装置和深松装置；所述旋耕装置位于平板机架的下方且位于深松铲的后面；所述的旋耕装置包括旋耕刀片和旋耕刀轴，旋耕刀片周向平均分布在旋耕刀轴上；旋耕刀轴两端固定在平板机架底部两侧，旋耕刀轴左右两端两端固定在两侧机架上；所述的深松装置包括悬挂支架、深松机架和深松铲；所述悬挂支架位于深松机架上方；平板机架前方均匀平行连接多个悬挂支架；悬挂支架前端与深松机架垂直连接，另一端固定在平板机架上；深松机架底部连接深松铲；所述变量施肥装置包括单体施肥装置、排肥管、肥料箱和电器控制盒；所述的单体施肥装置包括配肥器驱动电机、驱动轴、外槽轮壳体、外槽轮排肥器、隔肥挡板、毛刷、开度转动轴、连接杆、支撑支架和配肥器开度调节步进电机；所述外槽轮壳体位于配肥器驱动电机右侧；配肥器驱动电机通过驱动轴与外槽轮排肥器中的外槽轮连接，配肥器驱动电机通过驱动轴带动外槽轮转动实现施肥，通过改变配肥器驱动电机的转速改变施肥量；所述外槽轮壳体内部安装外槽轮、隔肥挡板、毛刷、驱动轴、开度转动轴、连接杆和固定螺母；隔肥挡板固定在外槽轮壳体一端，用于防止肥料泄漏；隔肥挡板下端连接毛刷，且毛刷在外槽轮排肥器的内部并与外槽轮紧紧贴在一起，在施肥过程中防止肥料泄漏；支撑支架安装在配肥器开度调节步进电机和固定板的下面；配肥器开度调节步进电机通过支撑支架安装在外槽轮壳体的右侧，配肥器开度调节步进电机通过开度转动轴与外槽轮排肥器连接；外槽轮与开度转动轴中部对应位置上分别设有小孔，连接杆两端分别连接两个小孔；配肥器开度调节步进电机通过开度转动轴通过连接杆带动外槽轮左右移动，通过排肥器的开度调节实现变量施肥；所述的肥料箱位于外槽轮排肥器上面；肥料箱底部设有多个排肥孔，排肥孔分别连接一单体施肥装置，每个单体施肥装置底部连接一个排肥管；肥料箱中的肥料通过单体施肥装置进入到排肥管中施加到田地里；肥料箱顶部可活动设有盖子；所述的电器控制盒安装在机架的一侧；电器控制盒上设有显示屏和按钮，用来显示整个装置的工作状态和控制单体施肥装置的开关；所述变量施肥控制装置包括嵌入式工控机、单片机、触摸屏、开度调节步进电动机驱动器、转速调节步进电动机驱动器、开度传感器、转速传感器和土壤氮含量传感器；嵌入式工控机与触摸屏连接；单片机安装在两侧支架上靠近电器控制盒的一端；开度调节步进电动机驱动器在两侧支架一端与开度调节步进电动机连接；转速调节步进电动机驱动器则与配肥器驱动电机连接，开度传感器和转速传感器均置于每个单体施肥装置内部并分别与所述的嵌入式工控机连接，分别用于检测单体施肥装置的开度和转速；开度传感器安装在开度转动轴上，转速传感器安装在驱动轴上；所述土壤氮含量传感器安装在平板支架的底部，用来检测土壤每处位置的氮含量；嵌入式工控机通过单片机控制各个驱动器以实现步进电机的启停和转速，实现对地块的变量施肥。...

【技术特征摘要】
1.一种智能化变量施肥装置，其特征在于：包括机架牵引装置、深松整地装置、变量施肥装置和变量施肥控制装置；所述机架牵引装置包括平板机架、两侧机架、连接机架以及牵引机架；所述的两侧机架位于整个装置的两侧用来连接肥料箱和平板支架；所述的平板机架左右两端固定在两侧机架上，平板机架顶部后端与连接机架下端固定连接；平板机架位于旋耕刀轴和连接机架中间，用来支撑整个装置；所述的连接机架位于平板机架上方，且连接机架左右两端固定在两侧机架上；所述的牵引机架固定在连接机架中间，牵引机架与现有动力机械连接并带动整个装备前进；所述深松整地装置包括旋耕装置和深松装置；所述旋耕装置位于平板机架的下方且位于深松铲的后面；所述的旋耕装置包括旋耕刀片和旋耕刀轴，旋耕刀片周向平均分布在旋耕刀轴上；旋耕刀轴两端固定在平板机架底部两侧，旋耕刀轴左右两端两端固定在两侧机架上；所述的深松装置包括悬挂支架、深松机架和深松铲；所述悬挂支架位于深松机架上方；平板机架前方均匀平行连接多个悬挂支架；悬挂支架前端与深松机架垂直连接，另一端固定在平板机架上；深松机架底部连接深松铲；所述变量施肥装置包括单体施肥装置、排肥管、肥料箱和电器控制盒；所述的单体施肥装置包括配肥器驱动电机、驱动轴、外槽轮壳体、外槽轮排肥器、隔肥挡板、毛刷、开度转动轴、连接杆、支撑支架和配肥器开度调节步进电机；所述外槽轮壳体位于配肥器驱动电机右侧；配肥器驱动电机通过驱动轴与外槽轮排肥器中的外槽轮连接，配肥器驱动电机通过驱动轴带动外槽轮转动实现施肥，通过改变配肥器驱动电机的转速改变施肥量；所述外槽轮壳体内部安装外槽轮、隔肥挡板、毛刷、驱动轴、开度转动轴、连接杆和固定螺母；隔肥挡板固定在外槽轮壳体一端，用于防止肥料泄漏；隔肥挡板下端连接毛刷，且毛刷在外槽轮排...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兆英，杨刚，王玉亮，王金星，刘贤喜，赵庚星，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东,37