新型双轴双调节精准变量施肥机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型双轴双调节精准变量施肥机，悬挂式牵引，可调节双转轴其中带动槽轮转动输入轴通过联轴器与伺服电机直接相连，带动半内筒转动来控制槽轮有效工作长度空心轴通过一对减速齿轮与另一伺服电机相连；储存肥料箱有两个一个为备料箱一个为工作下料箱；开沟梨为圆盘式开沟梨其与施肥装置、直流电池箱都相连与机架；发电装置和GPRS安于拖拉机后备箱中，施肥控制机安于机室内，GPRS接收信息输出到与内带有自动检测的耕田电子处方信息的处方机中，通过无线网络自动下载处方和传送与施肥控制机中；施肥控制机并将接收到的信息结合机具速度转化成所需双轴转速的配比。本实用新型专利技术最优于全自动化施肥，并且能确定N、P、K、有机肥或棉种的准确排肥量，适用于农业技术领域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农业工程
，涉及一种施肥机，具体地说是一种新型双轴双调节精准变量施肥机。
技术介绍
目前变量施肥技术的研究重点是基于3S(GPS、GIS、RS)的变量施肥技术，即利用全球定位系统(GPS)获取农田地理位置和施肥机具位置，以遥感技术(RS)辅助作物生长模型、作物营养专家系统和土壤养分专家系统获取农田土壤信息和作物生长信息，依托地理信息系统(GIS)进行农田信息的管理和分析，根据不同空间单元的相关数据和其它多层数据(土壤理化性质、病虫草害、气候等)的叠合分析结果，获取施肥处方，使变量施肥机根据施肥处方和田块的不同要求，针对性地撒施不同配方及不同量的混合肥，达到高产、优质、环保的目的。当前我国在研究基于3S的变量施肥技术的过程中，主要存在如何将DGPS、GIS、RS三个数据库有机结合，以及开发具有我国地域和农艺特色的变量施肥控制系统等问题。对于变量施肥控制系统，国内外大多采用基于处方信息进行控制施肥的形式，具体主要有以下两种形式(I)以单片机为核心，输入机器前进速度、专家决策信息和DGPS位置信息，单片机作为系统中央处理器，接收DGPS定位信号，并根据DGPS定位信号获取操作单元专家施肥决策数据，各个操作单元的施肥量由施肥决策卡读取。单片机将机具速度与决策数据综合后，通过RS-232串口输出控制步进电机的脉冲量以决定排肥轴的转速，进而确定施肥量。这种控制方式具有经济、稳定、开发简单、通用性好等优点，但存在运行速度慢，处理信息量有限，实时性较差、控制单根排肥轴仅能实现复合肥的变量撒施等不足。国内研发的变量施肥控制系统主要采用这种形式。(2)以田间计算机(PC机)为核心，接收机器前进速度和DGPS位置信息，并根据机内土壤养分专家系统和作物生长模型，直接生成变量施肥处方，并将处方信息转换成控制指令，确定各排肥轴转速，进而获得适当的施肥量。这种控制方式具有信息处理量大，综合能力强，实时性好的优势，但成本较高，虽能实现N、P、K三种肥料的混合配比，却存在需要同时进行播种或撒施有机肥时不能兼顾的不足。国外变量施肥机控制系统大多采用这种形式。对于颗粒肥料变量的控制，目前主要采用电控、液控、气控和机械无级变速、振动等控制方式。常用的机型机具有美国约翰迪尔(J0HNDEER)公司生产的JD-1820型气力式变量施肥播种机和JD-1910型种肥罐车，其变量控制机构为电控无级变速器变量施肥执行机构；美国凯斯(CASE)公司用于变量施肥播种的2340型空气输送种肥车和ST820型播种机，其变量控制机构为电控液压马达变量施肥播种执行机构。这些机构控制难度大、价格高，主要用于大麦、小麦、油菜、大豆、玉米等作物的变量播种和施肥。由于国内外作物及农艺的区别，直接引进这些机构及其控制很难在国内直接应用，故急需研发适应新疆棉花种植所需要的变量施肥控制机构。在国内，黑龙江八一农垦大学于2004年研制出了基于GPS定位的大豆精密播种机变量施肥自动控制系统，该自动变量施肥执行机构采用电控机械无级变速器变量施肥执行机构。2006年黑龙江八一农垦大学的赵军、于洁、王熙等提出了一种机械驱动式精密变量施肥播种机,并由东方红-802型拖拉机牵引播种机进行了大豆变量施肥播种试验。2004年吉林大学的张书慧、马成林、杜巧玲等研制了一个以AT89C52单片机为中心的自动变量施肥控制系统。该系统由全球定位系统(GPS)、单片机控制系统、施肥决策IC卡及拖拉机-播种施肥机组所组成。它接收GPS位置信号，以此判断施肥机所在的操作单元，通过监测施肥机的前进速度和读取存储在IC卡上的施肥量来控制施肥机上的排肥轴的转速，实现实时自动变量施肥。2005年上海交通大学刘成良教授主持研制成功了基于全球定位系统GPS的智能变量播种、施肥、旋耕复合机。2007年河北农业大学的邵利敏和国家农业信息化工程技术研究中心的王秀提出了一个以PLC为主机，集成光学传感器和控制装置的变量施肥控制系统，它通过实时监测的作物光谱信息和施肥机具的实际前进速度来调节施肥量。总的说来，国内主要采用手控变量施肥机和自动变量施肥机两种形式。前者由机架、浮动仿形机构、分层施肥开沟器、播种单体、排肥器、步进电机、地轮、机速传感器和控制系统等组成。后者主要由GPS系统、单片机控制系统、IC卡及读卡器和施肥机组成。但以上机型的变量施肥控制系统主要是基于IS或2S的变量施肥控制系统，系统的GPS数据库和GIS数据库尚未有机结合，RS技术的辅助决策作用也未得到有效利用。特别地，(I)当前的自动变量施肥多是单变量或双变量施肥，为了使施肥精度更高，同时变量施氮、磷、钾及有机肥已是自动变量施肥的发展趋势；(2)国内研发和引进的变量施肥机主要适用于东北、华东地区的玉米、大豆、小麦等作物的变量施肥，针对新疆棉区的基于3S数据的棉花变量施肥机尚处于空白；(3)新疆与东北、华北地区存在地域、农艺、气候等诸多差异，故迫切需要结合新疆棉花的区域特色研究自动变量施肥系统关键技术。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的基于新疆棉花均一化施肥方式化肥利用率低下、环境污染严重等问题，在新疆棉花生产对变量施肥技术需求的基础上提供一种新型双轴双调节精准变量施肥机及施肥方法，技术方案为一种新型双轴双调节精准变量施肥机，包括排肥输入轴5、开口输入空心轴16、伺服电机6、开口电机17、左侧板7、右侧板19、轴承40、排肥器4、固定座11、肥料箱9、机架20、悬挂装置50、耳挂51、升降装置18、开沟器30、复原犁32、导向软管52、排肥漏斗4、备料箱41、施肥PC机42、GPRS接收机36、测速转盘43、无线通讯模块37、齿轮减速机构15、电源输出与蓄电瓶装置38、处方生成机39、方管10、旋转轴55、扁钢56，数据交换器57接线盒58电源分线盒59卫星接收线60计算机61导向光棒62。所述肥料箱9焊接与两根方管10上，并在每一个肥料箱9下面都用螺栓固定一个排肥器4，在其左右肥料箱9又通过螺栓固定于两侧板8上，在侧板8位于肥料箱9下面固定三个轴承40 ;轴承内圈相应连接有排肥输入轴5并且轴的位置横穿于排肥器4 ;排肥器4内部横穿排肥输入轴5上有槽轮3 ;实现装置半阶梯套筒2在每个半阶梯套筒两端通过螺栓连有空心轴16，空心轴16通过固定座11螺栓连接与焊在两个横向方管薄板13上，空心轴16右端焊死一齿轮37，一对齿轮通过开口电机17带动，其开口电机17固定右侧板8内侧；输入轴5通过安装左侧板8外侧伺服电机6带动，开沟器30、复原犁31分别有规律的固定在机架20前后横梁上，开沟器30上焊有空心导管52，空心导管52和开沟器30的导肥软管53接；排肥器4的排肥口下紧紧安有落肥漏斗54，机架后端安有可升降行走轮33，机架后端安有可拆卸的备料箱41 ;施肥PC机42、GPRS接收机36电源输出与蓄电瓶装置38、处方生成机39、无线通讯模块37、数据交换器57、接线盒58、电源分线盒59、卫星接收线60、计算机61、导向光棒62都安装在拖拉机司机室内；输入轴5和开口输入空心轴16靠轴承14连成一体，排肥漏斗内安有槽轮21与槽轮同轴安有半阶梯套筒2，所述排肥器5 —共有十个个档位，对于不同排料输入轴I转速六个档位控制施肥量是成速度比例增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型双轴双调节精准变量施肥机，其特征在于，包括：排肥输入轴(5)、开口输入空心轴(16)、伺服电机(6)、开口电机(17)、左侧板(7)、右侧板(19)、轴承(40)、排肥器(4)、固定座(11)、肥料箱(9)、机架(20)、悬挂装置(50)、耳挂(51)、升降装置(18)、开沟器(30)、复原犁(32)、导向软管(52)、排肥漏斗(4)、备料箱(41)、施肥PC机(42)、GPRS接收机(36)、测速转盘(43)、无线通讯模块(37)、齿轮减速机构(15)、电源输出与蓄电瓶装置(38)、处方生成机(39)、方管(10)、旋转轴(55)、扁钢(56)，数据交换器(57)接线盒(58)电源分线盒(59)卫星接收线(60)计算机(61)导向光棒(62)，所述肥料箱(9)焊接与两根方管(10)上，并在每一个肥料箱(9)下面都用螺栓固定一个排肥器(4)，在其左右肥料箱(9)又通过螺栓固定于两侧板(8)上，在侧板(8)位于肥料箱(9)下面固定三个轴承(40)；轴承内圈相应连接有排肥输入轴(5)并且轴的位置横穿于排肥器(4)；排肥器(4)内部横穿排肥输入轴(5)上有槽轮(3)；实现装置半阶梯套筒(2)在每个半阶梯套筒两端通过螺栓连有空心轴(16)，空心轴(16)通过固定座(11)螺栓连接与焊在两个横向方管薄板(13)上，空心轴(16)右端焊死一齿轮(37)，一对齿轮通过开口电机(17)带动，其开口电机(17)固定右侧板(8)内侧；输入轴(5)通过安装左侧板(8)外侧伺服电机(6)带动，开沟器(30)、复原犁(31)分别有规律的固定在机架(20)前后横梁上，开沟器(30)上焊有空心导管(52)，空心导管(52)和开沟器(30)的导肥软管(53)接；排肥器(4)的排肥口下紧紧安有落肥漏斗(54)，机架后端安有可升降行走轮(33)，机架后端安有可拆卸的备料箱(41)；施肥PC机(42)、GPRS接收机(36)电源输出与蓄电瓶装置(38)、处方生成机(39)、无线通讯模块(37)数据交换器(57)接线盒(58)电源分线盒(59)卫星接收线(60)计算机(61)导向光棒(62)都安装在拖拉机司机室内；输入轴(5)和开口输入空心轴(16)靠轴承(14)连成一体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金林，张立新，赵登峰，王卫兵，喻俊志，张家华，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：实用新型
国别省市：