一种可调式节水灌溉装置的制作方法

文档序号:15550359发布日期:2018-09-28 23:53阅读:122来源:国知局

本发明涉及农业种植领域,尤其是灌溉装置领域。



背景技术:

作物不同生育期的需水量是不同的,以小麦为例,整个生长发育阶段可分为五个时期:第一个时期是从种子萌发到分蘖前期。这个时期主要进行营养生长,特别是根系发育快,蒸腾面积小,耗水量少;第二个时期是从分蘖末期至抽穗期(包括返青、拔节、孕穗期)。这一时期小穗分化,茎、叶、穗开始迅速发育,叶面积快速增大,代谢亦较旺盛,消耗水量最多。如果缺水,小穗分化不良,茎生长受阻,矮小,产量低。第三个时期是从抽穗到开始灌浆。这一时期叶面积扩大基本结束,主要进行受精、胚胎发育和生长。如果供水不足,上部叶因蒸腾强烈,开始从下部叶或花器官夺取水分,引起受精受阻,胚发育不良,导致产量下降。第四个时期是从开始灌浆至乳熟末期。此时主要进行光合产物的运输与分配,若缺水,有机物运输受阻,造成灌浆困难,旗叶早衰,籽粒瘦小,产量低。第五个时期是从乳熟未期到完熟期灌浆过程已结束,种子失去大部分水,逐渐风干,植物枯萎,已不需供水。植物对水分不足最敏感、最易受害的时期称为作物的水分临界期。小麦第一个水分临界期是花粉母细胞四分体到花粉粒形成阶段。第二个水分临界期是从开始灌浆至乳熟末期。

而在实验室等小批量种植时,不同于传统大面积种植时采用的灌溉方式,其需要更精准的浇水方式,以便精准控制实验过程和对比参照。

传统的灌溉装置多为人工控制,浇水量的多少取决于种植者的经验判断,不够精确,也不利于植物的成长;而现在常用的灌溉装置多为定量浇水,无法做到因植物的需求区分浇水,不够科学,无法满足植物的生长需求,而且对水资源是一种浪费。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种可调式节水灌溉装置,通过改变控制块的状态分布,实现控制多个植物栽培区域上滴灌管道的停留时间与各自停留的比例,来实现对不同栽培区域浇水量的控制。

为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种可调式节水灌溉装置,包括:

外壳,所述外壳内具有上部开口的种植区,所述种植区下部设置有支撑隔板,所述支撑隔板下部为供水箱,所述外壳上设置有控制块组调节窗口;

灌溉机构,其设置在所述外壳内,包括:

位于所述种植区上方的滴灌管道设置在所述外壳内并用于驱动所述滴灌管道移动的行走机构。

更优地,所述行走机构包括:

与所述滴灌管道固定连接的第一齿条,所述第一齿条可滑动的设置于所述外壳上;

相平行且可旋转的设置于所述外壳上的第一转轴、第二转轴和第三转轴;

固定于所述外壳上的驱动电机;

与所述驱动电机的电机轴固定连接的凸轮;

与所述凸轮固定连接的槽轮拨杆;

均与所述槽轮拨杆相配合的第一槽轮和第二槽轮,所述第一槽轮固定于所述第一转轴上,所述第二槽轮固定于所述第二转轴上;

与所述第二槽轮同轴设置的第二齿轮,所述第二齿轮连接于第二转轴的非圆柱段,使所述第二齿轮可在所述第二转轴上滑动但不可相对转动;

固定于所述外壳上的滑块支架;

可滑动的设置于所述滑块支架上的第一滑块,所述第一滑块上部与所述凸轮配合,所述第一滑块与所述滑块支架之间设置有第一弹簧;

可滑动的设置于所述第一滑块上的第二滑块;

可滑动的设置于所述第一滑块上的第二齿轮移动支架,所述第二齿轮移动支架通过设置于所述第一滑块内的液压腔与所述第二滑块相配合,所述第二齿轮移动支架与所述外壳之间设置有第二弹簧,所述第二弹簧固定于所述第二齿轮移动支架上;

与所述第一槽轮同轴设置的第一带轮;

固定于第三转轴上并与所述第一带轮连接的第二带轮;

固定于第三转轴上的第一齿轮;

与所述第一齿轮相配合的第二齿条,所述第二齿条可滑动的设置于所述外壳上;

设置于所述第二齿条上的控制块组,所述控制块组由若干个控制块组成,所述控制块包括控制块底座以及铰接于所述控制块底座上的控制调节块,所述控制调节块至少具有第一工作状态和第二工作状态,当处于第一工作状态时,所述控制调节块抵靠在所述控制块底座上,所述第二滑块的运动过程中能够抵靠到所述控制调节块上并带动第二滑块移动一段距离以使所述第二齿轮与所述第一齿条相互脱离或啮合;当处于第二工作状态时,所述控制调节块远离所述控制块底座,所述第二滑块动作过程中无法接触所述控制调节块。

更优地,所述外壳上设置有连通所述供水箱的进水管,所述供水箱连接水泵,所述水泵通过出水口将供水箱内的水压入滴灌管道。

更优地,所述控制块组为七个。

更优地,所述滴灌管道通过管道支架与所述第一齿条固定连接,所述外壳上设置有管道支架避让口。

更优地,所述管道支架避让口两端设置第一行程开关和第二行程开关,所述第一行程开关控制驱动电机正转,所述第二行程开关控制驱动电机反转。

与现有技术相比,本发明的优点在于:通过改变控制块的状态分布,能够实现对多个植物栽培区域上滴灌管道的停留时间与各自停留的比例进行控制,来实现对不同栽培区域浇水量的控制。从而实现了节水的目的。本发明的控制块调节方便,根据不同的需要可自由增减,具有较大的灵活性。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的主视图;

图2是根据本发明的一个优选实施例的剖视图;

图3是根据本发明的一个优选实施例的图2的a-a方向的剖视图;

图4是根据本发明的一个优选实施例的图2的b-b方向的剖视图,图中为了清晰的展示,在不影响装置整体的表达的情况下而省略了部分结构;

图5是根据本发明的一个优选实施例的图2的c-c方向的剖视图;

图6是根据本发明的一个优选实施例的俯视图;

图7是根据本发明的一个优选实施例的控制块组的工作方式一示意图;

图8是根据本发明的一个优选实施例的控制块组的工作方式二示意图;

图9是根据本发明的一个优选实施例的零件图,展示了凸轮以及与所述凸轮固定连接的槽轮拨杆的结构;

图10是根据本发明的一个优选实施例的控制块的工作状态一立体图;

图11是根据本发明的一个优选实施例的控制块的工作状态二立体图;

图12是根据本发明的一个优选实施例的工作状态一的剖视图;

图13是根据本发明的一个优选实施例的工作状态二的剖视图;

图14是根据本发明的一个优选实施例的工作状态三的剖视图;

图15是根据本发明的一个优选实施例的工作状态四的剖视图。

附图标记:外壳01、控制块组调节窗口011、管道支架避让口012、水泵013、出水口0131、供水箱015、进水管0151、种植区02、第一行程开关0211、第二行程开关0212、第一转轴031、电机轴032、第二转轴033、非圆柱区0331、第三转轴034、驱动电机05、第一齿条11、管道支架12、滴灌管道13、第一槽轮14、第一带轮141、皮带142、第二带轮143、第一齿轮144、凸轮15、槽轮拨杆151、第二槽轮16、第二齿轮17、第二齿轮移动支架171、第二弹簧172、第一滑块21、第二滑块22、滑块支架23、第一弹簧24、第二齿条31、控制块32、控制块底座321、控制调节块322、支撑隔板41。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-15所示,本发明的一个实施例:一种可调式节水灌溉装置,包括外壳01,所述外壳01上设置有种植区02,所述外壳01内还设置有灌溉机构;

所述灌溉机构包括:位于所述种植区02上方的滴灌管道13,所述滴灌管道可在种植区上方移动;与所述滴灌管道13固定连接的第一齿条11,所述第一齿条11可滑动的设置于所述外壳01上;相平行且可旋转的设置于所述外壳01上的第一转轴031、第二转轴033和第三转轴034;固定于所述外壳01上的驱动电机05;与所述驱动电机05的电机轴032固定连接的凸轮15;与所述凸轮15固定连接的槽轮拨杆151;均与所述槽轮拨杆151相配合的第一槽轮14和第二槽轮16,所述第一槽轮14固定于所述第一转轴031上,所述第二槽轮16固定于所述第二转轴033上;与所述第二槽轮16同轴设置的第二齿轮17,所述第二齿轮17连接于第二转轴033的非圆柱段0331,使所述第二齿轮17可在所述第二转轴033上滑动但不可相对转动;还包括固定于所述外壳01上的滑块支架23;可滑动的设置于所述滑块支架23上的第一滑块21,所述第一滑块21上部与所述凸轮15配合,所述第一滑块21与所述滑块支架23之间设置有第一弹簧24;可滑动的设置于所述第一滑块21上的第二滑块22;可滑动的设置于所述第一滑块21上的第二齿轮移动支架171,所述第二齿轮移动支架171通过设置于所述第一滑块21内的液压腔与所述第二滑块22相配合;与所述第一槽轮14同轴设置的第一带轮141;固定于第三转轴034上并与所述第一带轮141连接的第二带轮143;固定于第三转轴上的第一齿轮144;与所述第一齿轮144相配合的第二齿条31,所述第二齿条31可滑动的设置于所述外壳01上;设置于所述第二齿条31上的控制块组,所述控制块组与所述第二滑块22相配合,进而通过液压腔内的液体对第二齿轮移动支架171的位置进行调节,进而控制所述第二齿轮17与所述第一齿条11的啮合与脱离。

所述种植区02下部设置有支撑隔板41,所述支撑隔板41下部为供水箱015,所述外壳01上设置有连通所述供水箱015的进水管0151,所述供水箱015连接水泵013,所述水泵013通过出水口0131将供水箱015内的水压入滴灌管道。

在本实施例中,所述控制块组由七个控制块32组成,所述控制块32由控制块底座321以及铰接于所述控制块底座321上的控制调节块322组成。

值得一提的是,本实施例中的控制块32数量为七个,但实际数量可根据需要进行增减,以满足调节的需要。

所述第二齿轮移动支架171与所述外壳01之间设置有第二弹簧172,所述第二弹簧172固定于所述第二齿轮移动支架171上。

在本实施例中,所述种植区02被划分为四个区域。

所述外壳01上设置有控制块组调节窗口011。

所述滴灌管道13通过管道支架12与所述第一齿条11固定连接,所述外壳01上设置有管道支架避让口012。

所述管道支架避让口012两端设置第一行程开关0211和第二行程开关0212,所述第一行程开关0211控制驱动电机05正转,所述第二行程开关0212控制驱动电机05反转。

本发明的工作方式为:如图7和图8所示,所述控制块32具有两种状态,为图7所示的控制状态和图8所示的非控制状态,如图12所示为本实施例的工作状态一,图中的控制块组为图8所示的工作状态二,启动驱动电机05,当驱动电机05顺时针旋转90度后,如图13所示,所述第一槽轮14由槽轮拨杆151带动旋转90度,通过第一带轮141、第二带轮143、第一齿轮144的传动带动所述第二齿条31移动一个控制块32的距离,进而调整控制块32。驱动电机05继续旋转,如图14所示,此时,凸轮15挤压第一滑块21,使第一滑块21下降,进而第二滑块22下降,抵接到下部的控制块32,从而通过液压腔推动第二齿轮移动支架171,使第二齿轮移动支架171带动第二齿轮17在第二转轴033上滑动,如图15所示,所述第二齿轮17与第一齿条11啮合,随着槽轮拨杆151旋转,带动第二槽轮16旋转,所述第二齿轮17带动第一齿条11向左移动,从而带动所述滴灌管道13向左移动,滴灌管道13始终向种植区02中滴水,故随着滴灌管道13有规律的移动,控制滴灌的水量,由于种植区02被分隔为多个区域,就可以控制不同区域的滴灌的水量,从而节约水资源,减少浪费。

值得一提的是,在管道支架避让口012的两端分别设置有第一行程开关0211和第二行程开关0212,所述第一行程开关0211控制驱动电机05正转,所述第二行程开关0212控制驱动电机05反转。如此设置,使得管道在初始位置时,触发第一行程开关0211,电机正转带动管道向右侧移动,当滴灌管道13运动到最左侧时,触发第二行程开关0212,电机反转,由于控制块32位置仍然不变,故回程中,每个种植区02的停留时间仍然为滴灌设定的时间,每个种植区02的滴灌的水量不变。当滴灌管道13再次移动到初始位置时为一个周期。再次出发第一行程开关0211进入下一个滴灌周期。

本发明的优点在于:通过改变控制块的状态分布,能够实现对多个植物栽培区域上滴灌管道的停留时间与各自停留的比例进行控制,来实现对不同栽培区域浇水量的控制。从而实现了节水的目的。本发明的控制块调节方便,根据不同的需要可自由增减,具有较大的灵活性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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