一种通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机

本实用新型属于施肥机技术领域，尤其是涉及一种通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机。

背景技术：

随着社会的发展，人们越来越注重环保工程成的建设，植物保护就是环保工程的项目之一，而施肥装置是植物保护方面必不可少的设备，既要保证植物生长的优良又要保胡环境，需要加强肥料有效利用率，优化施肥技术。

中华人民共和国国家知识产权局公布了一项关于植保机施肥的实用新型，该实用新型的授权公众号为：cn205993095u。包括车体，所述车体包括机架，在所述车体的后部设有抛洒料仓，在所述抛洒料仓的前部机架上设有储料仓，所述抛洒料仓位置高于所述储料仓，所述储料仓到抛洒料仓之间设有输送绞龙，所述绞龙的下端伸入所述储料仓内，上端伸展到所述抛洒料仓上方，还包括物料自动输送控制系统。此实用新型结构不能够按照实际情况自主调节施肥的数量，有可能导致肥料的浪费。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述技术问题，提供一种能够按照实际情况自主调节施肥的数量的通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机，包括搅料仓、料斗、撒料管、撒料风机和支架；所述搅料仓的上端敞开用于肥料上料，所述搅料仓的下部设有落料口，所述搅料仓内设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌叶片，所述搅拌轴连接有搅拌电机；所述料斗的上端敞开用于接入从所述落料口落下的肥料，所述料斗的下端与所述撒料管连通；所述撒料管的一端设置所述撒料风机，所述撒料管的另一端为用于喷出肥料的喷料口；所述搅料仓、料斗、撒料管和撒料风机均固定设置在所述支架上。

作为优选，所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括风机驱动机构，所述风机驱动机构包括第一大带轮、第一小带轮、第二大带轮和第二小带轮，所述第一大带轮与拖拉机的动力输出轴传动连接，所述第一大带轮与所述第一小带轮通过第一传动带传动连接，所述第一小带轮与所述第二大带轮通过第一连接轴连接，所述第二大带轮与所述第二小带轮通过第二传动带传动连接，所述第二小带轮与所述撒料风机通过第二连接轴连接。

作为优选，所述风机驱动机构还包括第一张紧轮和第二张紧轮，所述第一张紧轮紧压在所述第一传动带上，所述第二张紧轮紧压在所述第二传动带上，所述第一张紧轮、所述第二张紧轮分别通过扭簧连接到所述支架上。

作为优选，所述撒料管呈方管状，所述撒料管在所述喷料口处设有至少一个喷料角度调整组件，所述喷料角度调整组件包括喷料挡板和角度调整臂，所述角度调整臂的一端固定连接有转轴，所述转轴与所述撒料管转动连接，所述喷料挡板与所述转轴固定连接，所述角度调整臂的另一端设有螺孔，所述螺孔处设有调整螺丝，所述撒料管上设有若干调整孔，所述调整螺丝插入不同调整孔以改变所述喷料挡板的角度。

作为优选，所述搅料仓内设有肥料挡门，所述搅拌轴设置在所述肥料挡门下方，所述肥料挡门连接有挡门开闭控制机构。

作为优选，所述肥料挡门包括第一肥料挡门和第二肥料挡门，所述挡门开闭控制机构包括第一连杆、第二连杆和第一线性步进电机，所述第一连杆的下端与所述第一肥料挡门的中部转动连接，所述第二连杆的下端与所述第二肥料挡门的下端转动连接，所述第一连杆的上端、所述第二连杆的上端与所述第一线性步进电机连接，所述第一肥料挡门、所述第二肥料挡门的两侧分别与所述搅料仓转动连接。

作为优选，所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括施肥机升降机构，所述施肥机升降机构包括支撑叉、抬升臂、连杆臂、驱动臂和拉杆，所述拉杆的一端转动连接在所述支架的中部，所述拉杆的另一端转动连接在拖拉机上，所述支撑叉有两个，两个支撑叉固定设置在所述支架的底端且关于所述施肥机对称设置，每个所述支撑叉单独连接有所述抬升臂，所述抬升臂的一端与所述支撑叉转动连接，所述连杆臂的下端转动连接在所述抬升臂的中部，所述连杆臂的上端与所述驱动臂转动连接。

作为优选，所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括底板，所述底板安装在所述支架底部，所述底板的前端与所述支架固定连接，所述底板前端倾斜设置，所述底板上设有固定条和固定板，所述固定条抵接在所述撒料风机前端面上，所述固定板抵接在所述撒料风机后端面上。

作为优选，所述撒料管内在所述料斗的出料处设有倾斜设置的肥料挡板，所述肥料挡板与竖直面的夹角为30°-45°。

作为优选，所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括plc控制器、拖拉机油门传感器、动力输出轴转速传感器、搅拌轴转速传感器，所述plc控制器分别与所述拖拉机油门传感器、动力输出轴转速传感器、搅拌轴转速传感器电连接。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

通过拖拉机油门传感器检测拖拉机行进速度、动力输出轴转速传感器检测拖拉机的输出轴转速、搅拌轴转速传感器检测搅拌轴转速。根据不同肥料每亩的施用公斤数，通过试验获得的经验公式，编程输入plc控制器，由plc控制器控制线性步进电机调控落料口的高度、肥料挡门的开启程度，实现施肥机的精准智能化施肥，本施肥机施肥量可以从1公斤/亩-1000公斤/亩。

附图说明

图1为本实用新型的一种通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机的结构示意图；

图2为搅料仓的结构示意图；

图3为施肥机升降机构的结构示意图；

图4为图1中a处的局部放大图；

图5为plc控制器的连接结构示意图；

图中：

2-搅料仓；21-落料口；3-料斗；4-撒料管；41-喷料口；42-肥料挡板；43-喷料角度调整组件；431-喷料挡板；432-角度调整臂；9-搅拌轴；11-仓门；12-第二线性步进电机；13-撒料风机；16-plc控制器；17-拖拉机油门传感器；18-动力输出轴转速传感器；19-搅拌轴转速传感器；20-肥料挡门；201-第一肥料挡门；202-第二肥料挡门；211-第一连杆；212-第二连杆；22-第一线性步进电机；23-第一大带轮；24-第一小带轮；25-第二大带轮；26-第二小带轮；27-第一张紧轮；28-第二张紧轮；29-第一传动带；30-第一连接轴；31-第二传动带；32-第二连接轴；33-支撑叉；34-抬升臂；35-连杆臂；36-驱动臂；37-拉杆；38-底板；381-固定条；382-固定板。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机，包括搅料仓2、料斗3、撒料管4、撒料风机13和支架。所述搅料仓2、料斗3、撒料管4和撒料风机13均固定设置在所述支架上（图中未画出支架）。

如图2所示，所述搅料仓2的上端敞开用于肥料上料，所述搅料仓2的下部设有落料口21。所述落料口21处设有仓门11，所述仓门11与所述搅料仓2滑动连接，所述仓门11与所述搅料仓2通过第二线性步进电机12连接。可通过第二线性步进电机12控制所述仓门11滑移，从而调整所述落料口21的开口大小，从而控制落料速度。

所述搅料仓2内设置有搅拌轴9，所述搅拌轴9上设有搅拌叶片，所述搅拌轴9连接有搅拌电机。所述搅拌叶片呈螺旋状，螺旋状的搅拌叶片将肥料向落料口21推进。

所述搅料仓2内设有肥料挡门20，所述搅拌轴9设置在所述肥料挡门20下方，所述肥料挡门20连接有挡门开闭控制机构。本实施例中，所述肥料挡门包括第一肥料挡门201和第二肥料挡门202，所述挡门开闭控制机构包括第一连杆211、第二连杆212和第一线性步进电机22。所述第一连杆211的下端与所述第一肥料挡门201的中部转动连接，所述第二连杆212的下端与所述第二肥料挡门202的下端转动连接。所述第一连杆211的上端、所述第二连杆212的上端与所述第一线性步进电机22连接。所述第一肥料挡门201、所述第二肥料挡门202的两侧分别与所述搅料仓2转动连接。第一线性步进电机22拉动第一连杆211和第二连杆212，第一连杆211和第二连杆212带动第一肥料挡门201和第二肥料挡门202开启。设置肥料挡门的目的在于防止肥料压仓，避免肥料堵塞搅拌轴9致使搅拌轴9难以启动；其次，通过挡门开闭控制机构可控制肥料挡门的开启角度，从而控制肥料落入搅拌轴9的量与速度。

所述料斗3的上端敞开用于接入从所述落料口21落下的肥料，所述料斗3的下端与所述撒料管4连通。所述撒料管4的一端设置所述撒料风机13，所述撒料管4的另一端为用于喷出肥料的喷料口41。从落料口21落下的肥料经过料斗，进入撒料管4，撒料风机13吹出的风带动肥料从喷料口41中喷出。撒料管4的喷料方向可朝向施肥机左右两侧或者施肥机后侧；撒料管4可设置一个或多个，多个撒料管4可向多个方向喷洒肥料，施肥机的施肥效率得以提升。

所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括风机驱动机构。所述风机驱动机构包括第一大带轮23、第一小带轮24、第二大带轮25、第二小带轮26、第一张紧轮27和第二张紧轮28。所述第一大带轮23与拖拉机的动力输出轴传动连接，所述第一大带轮23与所述第一小带轮24通过第一传动带29传动连接，所述第一小带轮24与所述第二大带轮25通过第一连接轴30连接，所述第二大带轮25与所述第二小带轮26通过第二传动带31传动连接，所述第二小带轮26与所述撒料风机13通过第二连接轴32连接。所述第一张紧轮27紧压在所述第一传动带29上，所述第二张紧轮28紧压在所述第二传动带31上，所述第一张紧轮27、所述第二张紧轮28分别通过扭簧连接到所述支架上。拖拉机带动施肥机施肥时，由于路面颠簸，第一传动带29、第二传动带31易松动，通过第一张紧轮27、第二张紧轮28紧压第一传动带29、第二传动带31，使得风机驱动机构传动平稳，适用于路况多变的野外施肥环境。

如图3所示，所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括施肥机升降机构。所述施肥机升降机构包括支撑叉33、抬升臂34、连杆臂35、驱动臂36和拉杆37。所述拉杆37的一端转动连接在所述支架的中部，所述拉杆37的另一端转动连接在拖拉机上。所述支撑叉33有两个，两个支撑叉33固定设置在所述支架的底端且关于所述施肥机对称设置。每个所述支撑叉33单独连接有所述抬升臂34，所述抬升臂34的一端与所述支撑叉33转动连接，所述连杆臂35的下端转动连接在所述抬升臂的34中部，所述连杆臂35的上端与所述驱动臂36转动连接。拖拉机两侧的驱动臂36上台/下摆时，带动连杆臂35上升/下降，继而带动抬升臂34上升/下降，与支撑叉33固定连接的支架继而上升/下降，从而控制施肥机的升降。拉杆37起到三角稳固作用。

如图4所示，所述撒料管4内在所述料斗的出料处设有倾斜设置的肥料挡板42，所述肥料挡板42与竖直面的夹角为30°-45°。所述肥料挡板42的作用在于：一，起到由料仓3落入撒料管4的肥料的导向作用；二，肥料挡板减42小了撒料管4内位于肥料挡板42下端的通道面积，由于该处通道面积小、压强小，能够避免肥料进入撒料风机13。

所述撒料管4呈方管状。肥料从方形管口喷出，喷洒均匀。所述撒料管4的喷料口41倾斜向上设置，倾斜角度根据喷料速度得到，则肥料呈抛物线喷出，使得肥料的喷洒距离更远。所述撒料管4在所述喷料口41处设有至少一个喷料角度调整组件43，所述喷料角度调整组件43包括喷料挡板431和角度调整臂432。本实施例中，所述撒料管4在所述喷料口41的两侧分别设有一个喷料角度调整组件43。通过改变喷料挡板431的角度使得肥料呈扇形面喷出，通过改变喷料挡板431的角度还能够改变此扇形面的角度，从而控制施肥面积和施肥密度。所述角度调整臂432的一端固定连接有转轴，所述转轴与所述撒料管4转动连接，所述喷料挡板431与所述转轴固定连接，所述角度调整臂432的另一端设有螺孔，所述螺孔处设有调整螺丝，所述撒料管4上设有若干调整孔，所述调整螺丝插入不同调整孔以改变所述喷料挡板431的角度。

所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括底板38，所述底板38安装在所述支架底部。所述底板38的前端与所述支架固定连接，所述底板38前端倾斜设置，所述底板38上设有固定条381和固定板382，所述固定条381抵接在所述撒料风机13前端面上，所述固定板382抵接在所述撒料风机13后端面上。施肥机抬升时，由于底板38的重力作用，底板38的后端垂落，使得底板38倾斜，起到对底板38上方的撒料管4、撒料风机13的保护作用；施肥机下降至底板38与地面接触时，固定条381和固定板382分别抵接在撒料风机13前端面、后端面上，防止撒料风机13抖动。

如图5所示，所述通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机还包括plc控制器16、拖拉机油门传感器17、动力输出轴转速传感器18、搅拌轴转速传感器19，所述plc控制器16分别与所述拖拉机油门传感器17、动力输出轴转速传感器18、搅拌轴转速传感器19电连接，所述plc控制器16与所述第一线性步进电机22、所述第二线性步进电机12连接。

本实用新型还提供了一种通用型拖拉机悬挂式智能精准施肥机的施用方法，包括以下步骤：

s1、通过拖拉机油门传感器17检测拖拉机行进速度、动力输出轴转速传感器18检测拖拉机的输出轴转速、搅拌轴转速传感器19检测搅拌轴转速；

s2、根据不同肥料每亩的施用公斤数，通过试验获得的经验公式，编程输入plc控制器16；

s3、将拖拉机行进速度、拖拉机的输出轴转速、搅拌轴转速数据传输到plc控制器16，plc控制器16根据经验公式计算得到肥料挡门20的开启程度和落料口21的高度，由plc控制器16控制第一线性步进电机22调控肥料挡门20的开启程度，由plc控制器16控制第二线性步进电机12调控落料口21的高度。

拖拉机行进速度为5-30公里/小时，优选为10-20公里/小时，最优为12-15公里/小时；拖拉机的输出轴转速为200-800转/分钟，优选为400-700转/分钟，最优为500-700转/分钟；搅拌轴转速为10-100转/分钟，优选为15-60转/分钟，最优为25-30转/分钟；落料口高度为1-10厘米，优选为1-5厘米，最优为2-4厘米。

拖拉机行进速度决定了沿拖拉机行进方向的施肥密度；拖拉机的输出轴转速决定了撒料风机13的转速，进而决定了垂直于拖拉机行进方向的施肥距离；搅拌轴转速决定了肥料从落料口21处的落料速度。以上数据对落料口21的最适高度产生影响，从而精确控制施肥量。

撒料风机13的撒料口41中肥料喷出的距离为20-30米，根据肥料密度的不同，肥料喷出的距离有差别：肥料密度超过2g/cm3，肥料喷出距离超过30米；肥料密度为1-2g/cm3，肥料喷出距离可达到20米；肥料密度小于1g/cm3，肥料喷出距离为10-15米。

通过拖拉机油门传感器17检测拖拉机行进速度、动力输出轴转速传感器18检测拖拉机的输出轴转速、搅拌轴转速传感器19检测搅拌轴转速。根据不同肥料每亩的施用公斤数，通过试验获得的经验公式，编程输入plc控制器16，由plc控制器16控制线性步进电机12调控落料口21的高度，实现施肥机的精准智能化施肥，本精量通用施肥机施肥量可以从1公斤/亩-1000公斤/亩。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。