气吹式高速精量穴施肥装置及其控制方法

本发明涉及农用机械，尤其涉及一种气吹式高速精量穴施肥装置及其控制方法。

背景技术：

1、施肥是作物种植过程中的重要环节，是作物稳定增产的重要影响因素。现有穴播作物施肥方式多为条施，肥料条施施肥量和施肥位置不稳定，容易造成烧种现象，且因化肥分散分布、没有针对特定种子而造成化肥浪费；并且，过量的肥料施用会引起土壤板结与酸化，导致环境污染等问题。

2、穴施肥技术可以将化肥以团状施入种子一侧，实现作物根区定点定量精确施肥，是一种减少肥料施用，提高肥料利用率，保护土壤环境的有效途径，对实现“高产、优质、高效、环保和改土”农业综合目标具有重要意义。

3、相关技术中，肥料离开排肥装置主要依靠重力，无法保证肥料以团状下落，肥料落入肥沟穴距较大，在高速作业下肥料呈条状分布；机械机构复杂，不利于后期维修；调节肥量过程繁琐且依靠人工，在机具行进间无法实现肥量调整。

技术实现思路

1、本发明提供一种气吹式高速精量穴施肥装置及其控制方法，用以解决现有技术中穴施肥方式中肥料成穴性差、肥料利用率低的缺陷。

2、本发明实施例提供一种气吹式高速精量穴施肥装置，包括：开沟器组件、配气组件以及穴施肥组件；

3、所述开沟器组件包括支架、开沟器和限深轮，所述开沟器和所述限深轮并排设于所述支架，所述配气组件和所述穴施肥组件设于所述支架，且位于所述开沟器背离所述限深轮的一侧；

4、所述穴施肥组件包括进料仓、缓存仓以及导肥通道，所述缓存仓包括锥形毛刷部以及中空的底座，所述锥形毛刷部设于所述底座的底部，且位于所述导肥通道内，所述进料仓包括壳体，所述壳体的底部设有开口，所述壳体设于所述底座的顶部，所述壳体通过所述开口与所述底座连通，所述壳体设有进肥口以及进气管，所述进气管设于所述壳体内，所述进气管的进气口延伸至所述壳体外，所述进气管的出气口穿设于所述开口且延伸至所述锥形毛刷部，所述配气组件与所述进气管的进气口连接。

5、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述锥形毛刷部包括多根毛刷，多根所述毛刷围合形成呈锥形状的储肥空间，所述储肥空间能够在储肥状态和投肥状态之间切换。

6、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述进气管的进气口所在的中心线与所述进气管的出气口所在的中心线不在一条直线上。

7、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述导肥通道的内壁在所述导肥通道的进肥端设有凸缘，所述底座设于所述凸缘。

8、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述气吹式高速精量穴施肥装置还包括落肥传感器，所述落肥传感器设于所述导肥通道的出肥端。

9、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述壳体的所述进肥口所在的中心线与所述壳体的中心线之间呈夹角设置。

10、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述导肥通道包括第一直线段、曲线段和第二直线段，所述第一直线段靠近所述缓存仓设置。

11、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述配气组件包括输气管、送气管、电磁阀以及控制主板，所述输气管与所述电磁阀的进口端连接，所述送气管与所述电磁阀的出口端连接，所述送气管连接于所述进气管的进气口，所述控制主板与所述电磁阀电性连接。

12、根据本发明提供的一种气吹式高速精量穴施肥装置，所述气吹式高速精量穴施肥装置还包括作业车辆，所述支架设于所述作业车辆。

13、本发明实施例提供一种气吹式高速精量穴施肥装置的控制方法，包括：

14、根据当前速度信息、预置穴施肥量和预置穴距，确定当前速度下施肥器电机的目标转速，以使所述施肥器电机以所述目标转速运行；

15、根据所述预置穴施肥量与当前速度下所述施肥器电机的所述目标转速确定充肥时间；

16、根据所述充肥时间确定电磁阀的换向频率。

17、本发明提供的气吹式高速精量穴施肥装置及其控制方法，根据当前速度信息、预置穴施肥量和预置穴距，确定当前速度下施肥器电机的目标转速，以使施肥器电机以目标转速运行；根据预置穴施肥量与当前速度下施肥器电机的目标转速确定充肥时间；此时，肥料经由进肥口进入进料仓内，并通过底座向下运动至锥形毛刷部，在锥形面的聚拢作用下形成肥团；根据充肥时间确定电磁阀的换向频率，也就是说，在当前车速、预置穴距下，确定气流开启的时间，未达到充肥时间，电磁阀保持常闭状态不做更改，充肥；达到充肥时间，控制电磁阀换向，吹肥。此时，高压气流经由进气管直吹于肥团上，并作用于锥形毛刷部底部的中心位置，使得锥形毛刷部由中心迅速向外散开并形成开口，肥团在高压气流的推力作用下经由开口迅速进入导肥通道中，并沿着导肥通道以团状迅速下落至肥沟中，保证了肥料成穴性以及肥料利用率。

技术特征：

1.一种气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，包括：开沟器组件、配气组件以及穴施肥组件；

2.根据权利要求1所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述锥形毛刷部包括多根毛刷，多根所述毛刷围合形成呈锥形状的储肥空间，所述储肥空间能够在储肥状态和投肥状态之间切换。

3.根据权利要求1所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述进气管的进气口所在的中心线与所述进气管的出气口所在的中心线不在一条直线上。

4.根据权利要求1所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述导肥通道的内壁在所述导肥通道的进肥端设有凸缘，所述底座设于所述凸缘。

5.根据权利要求1所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述气吹式高速精量穴施肥装置还包括落肥传感器，所述落肥传感器设于所述导肥通道的出肥端。

6.根据权利要求1所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述壳体的所述进肥口所在的中心线与所述壳体的中心线之间呈夹角设置。

7.根据权利要求1所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述导肥通道包括第一直线段、曲线段和第二直线段，所述第一直线段靠近所述缓存仓设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述配气组件包括输气管、送气管、电磁阀以及控制主板，所述输气管与所述电磁阀的进口端连接，所述送气管与所述电磁阀的出口端连接，所述送气管连接于所述进气管的进气口，所述控制主板与所述电磁阀电性连接。

9.根据权利要求1至7任一项所述的气吹式高速精量穴施肥装置，其特征在于，所述气吹式高速精量穴施肥装置还包括作业车辆，所述支架设于所述作业车辆。

10.一种根据权利要求1至9任一项所述的气吹式高速精量穴施肥装置的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及农用机械技术领域，提供一种气吹式高速精量穴施肥装置及其控制方法。根据当前速度信息、预置穴施肥量和预置穴距，确定当前速度下施肥器电机的目标转速；根据预置穴施肥量与目标转速确定充肥时间；肥料经由进肥口进入进料仓内，并通过底座向下运动至锥形毛刷部，在锥形面的聚拢作用下形成肥团；根据充肥时间确定电磁阀的换向频率，亦即，在当前车速和预置穴距下，确定气流开启的时间。高压气流经由进气管直吹于肥团上，作用于锥形毛刷部底部的中心位置，使得锥形毛刷部由中心迅速向外散开并形成开口，肥团在高压气流的推力作用下经由开口迅速进入导肥通道中，并沿着导肥通道以团状迅速下落至肥沟中，保证了肥料成穴性以及肥料利用率。

技术研发人员：武广伟,单信和,颜丙新,孟志军,董建军,李立伟,肖跃进,魏学礼,尹彦鑫,张安琪
受保护的技术使用者：北京市农林科学院智能装备技术研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16