一种用于有机肥精量深施的土地平整机

文档序号:43551475发布日期:2025-10-28 19:26阅读:37来源:国知局

本发明涉及农耕机械,特别是涉及一种用于有机肥深施土地平整机。


背景技术:

1、在农业生产过程中,土壤肥力的保持与提升是实现农田土壤可持续利用以及农作物高产的关键因素;有机肥的施用成为提高土壤肥力、改善土壤结构、促进作物生长的重要手段;传统的有机肥采用浅层施肥方式施肥,在通过旋耕机或者铧式犁将有机肥与土壤混合方式作业,通过撒粪车将腐熟的有机肥播撒在土壤表层,有机肥暴露在土壤表层易受风吹、雨淋和阳光照射,导致养分流失;打散后的有机肥颗粒分散在较大土壤体积中,稀释了养分浓度,减弱其作为长效肥源的效果,短期内释放的养分更容易流失;采用有机肥深施可保持肥效集中与持久性,诱导根系下扎,深施的有机肥通过覆盖,适当的压实,可增加有机肥与土壤的接触,利于微生物活动和水分传导,同时减少大孔隙,降低淋失风险;

2、现有的有机肥施肥机械中,难以将有机肥均匀、稳定地施入深层土壤;腐熟的有机肥存在块状,粘结严重的现象,埋入后难以与土壤更好的接触,造成分解困难;撒肥后的有机肥通过旋耕机打散或深翻土壤,不仅降低有机肥的利用率,同时增加生产成本;因为对于能够实现有机肥深施且高效平整土地的机械设备具有迫切的现实需求,对于提升土壤肥力、提高农业生产效率、降低生产成本以及促进农业可持续发展具有重要意义。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种用于有机肥精量深施的土地平整机,通过打散机构将粘结和块状的有机肥打散,然后通过输送装置、开沟装置将有机肥均匀、稳定地施入深层土壤,利用液压螺旋填埋装置将有机肥填埋,通过开口缺口圆盘耙机和镇压滚筒实现有机肥与土壤的有效接触,同时完成播种前土地平整。

2、具体地,本发明通过以下方案来实现:

3、一种用于有机肥精量深施的土地平整机,包括储肥车厢、有机肥输送打散装置、动力装置、机架、开沟装置、有机肥填埋装置、缺口圆盘耙机和镇压装置,储肥车厢固定在机架的上侧,所述动力装置置于储肥车厢前端,储肥车厢放置在机架的上侧,储肥车厢内部安装有通过链条和链轮主动轮配合驱动的刮板,通过链轮主动轮驱动链条带动刮板回转;有机肥输送打散装置的一端设有下料座,且下料座的顶部开设有广口状的进料口,下料座的底部开设有多个出料口;有机肥输送打散装置由安装在进料口上部内的打散机构、安装在打散机构下方的三条相互独立的螺旋输送器、安装在螺旋输送器下方多个出料口处的多根柔性施肥管和安装在柔性施肥管底端的弧形引导管组成;弧形引导管的管口上端和柔性施肥管的下端管口相连通;打散机构固定在机架上,且打散机构由打散轴和螺旋安装在打散轴上三道左右对称的三道螺旋组成,实现块状,粘结有机肥的打散,出料口由第一出料口、第二出料口和第三出料口组成;刮板将储肥车厢中的有机肥输送到进料口处,通过打散机构将粘结块状有机肥打散,然后落入螺旋输送器中,经过打散后的有机肥通过螺旋输送器将有机肥通过柔性施肥管和弧形引导管落入开沟犁铧所犁开的沟槽中;

4、平整机的控制箱内部设置有智控组件,智控组件包括采集模块、分析模块和执行模块;

5、采集模块,对土壤的电导率数据和温度数据进行采集,对螺旋输送器的输送速度数据进行采集,并将采集到的数据传递给分析模块;

6、分析模块,对采集模块传递来的数据进行接收,对土地进行区域划分,获取划分后各区域的电导率数据;对温度数据进行分析,判定温度变化对电导率数据的影响,并进行修正;根据修正后的电导率数据重新进行异常判定,并对弱电标记土地进行待施肥量的计算;根据待施肥量分析输送速度,并在判定输送速度需要进行调整时,生成调速信号,并将调速信号传递给执行模块;

7、执行模块,对分析模块传递来的信号进行接收,并执行对应的操作。

8、进一步的,分析模块进行土壤电导率的分析步骤如下:

9、s1:以对应土地的宽度kd1为基准,进行n等分,在等分位置处设立测肥组件;测肥组件包括转动轮、温度感应器和土壤电导率传感器,土壤电导率传感器的电极和温度感应器的探针暴露在转动轮的外侧,在平整机行进时,转动轮随之转动,将土壤电导率传感器的电极和温度感应器的探针插入土壤内部进行导电能力和温度的检测;电极和探针在转动轮外侧之间的间距即以电极和探针的插入点为中心构建一个正方形,正方形的边长为d1;

10、s2:将土壤电导率传感器测得的土壤电导率数据ec按采集时间进行排序,并对同一个土壤电导率传感器同一个时间段内测得的多个数据ec进行均值a1和标准差b的计算,并以计算得到的均值a1和标准差b进行检测数据波动范围[a1-3b,a1+3b]的设定,对不在波动范围内的检测数据进行剔除,并计算剔除后剩余检测数据的均值a2,以均值a2作为对应正方形土地块的电导率数据;

11、s3:对同一排的n个正方形土地块的电导率数据a2和温度数据wd进行调取,并计算电导率数据a2的均值a3和温度数据wd的均值a5,然后计算数据a5与检测温度数据wdc的差值,以差值的均值a4为波动值,建立温度数据wd的波动范围bdwd=[a5-a4,a5+a4],对不在波动范围bdwd内的对应土地块的温度数据进行获取,并获取检测温度数据与均值a5的差值δwd,考虑温度对数据ec的影响,调整后的电导率数据ecc为对应土地块的电导率检测值,为检测温度数据wdc的均值。

12、进一步的,分析模块进行待施肥量的分析步骤如下:

13、k1:以调整后的电导率数据ect通过相同的方式进行电导率数据波动范围bdec的设定,对电导率数据ect不在波动范围bdec内的正方形土地块进行标记,并根据电导率数据ect是超出波动范围的上限还是下限,将对应土地块进行强电标记或弱电标记;

14、k2:对肥料充足的土地块进行检测,获取其的土壤电导率数据eccz,然后以肥料充足的土地块的肥力数据与数据eccz比值和弱电标记土地块肥力数据与数据ect的比值相等,计算出弱电标记土地块的肥力数据,并根据肥料充足土地块的肥力数据与对应土地块的肥力数据之间的差值,确定待施肥量fld;

15、k3:对螺旋输送器的输送速度vs和单位时间的输送肥料量fl1进行获取,则根据待施肥量对输送速度进行调整,通过获取对应土地块输送速度vt的具体值,若vt不在vs*(1±k1)范围内,则生成调速信号,并将调速信号传递给执行模块,k1为比例系数。

16、进一步的,螺旋输送器由三条独立的螺旋组成,分别为第一螺旋、第二螺旋、第三螺旋,第一螺旋朝向第一出料口方向输送有机肥,第二螺旋朝向第二出料口方向输送有机肥,第三出料口朝向第三出料口方向输送有机肥;为使打散机构打散的有机肥直接落入输送螺旋处,螺旋输送器每段的出料口上方均对应安装有圆弧挡板,同时为控制出料口的量,防止落下物料堆积导致影响下料精度,每个在出料口的下料口螺旋包裹有下圆弧板,从而将出料口与打散输送装置中的有机肥隔离开。

17、进一步的,开沟装置包括开沟犁铧、u型螺栓、支撑杆、第一液压缸和滑轨,开沟犁铧通过u型螺栓固定在支撑杆上,支撑杆上下滑动设置在滑轨上,滑轨焊接在机架上;用于控制开沟深浅的第一液压缸通过铰接座和螺栓连接在机架和支撑杆上;动力装置由减速器输入轴、减速器、带轮传动组、第一链轮传动组、第二链轮传动组、第三链轮传动组组成;有机肥深施土地平整机通过拖拉机后动力,经万向轴将动力传入减速器输入轴,动力经减速器后通过带传动将第一链轮传动组,第一链轮传动组通过轴承座固定在机架上,通过第一链轮传动组将动力输入打散机构和有机肥螺旋输送器上,有机肥螺旋输送装置通过第二链轮传动组控制链轮主动轮转动。

18、进一步的,有机肥填埋装置包括活动铰接在机架上的摆动架、转动设于摆动架底部的齿形螺旋输送器、用于安装齿形螺旋输送器的转轴和用于调节摆动架摆动角度的第二液压缸,第二液压缸的上端活动铰接在机架,且第二液压缸的伸缩端与摆动架的下部杆体活动铰接,齿形螺旋输送器通过转轴水平转动安装在摆动架底端;通过螺栓固定在开沟装置的后侧,第二液压缸通过螺栓固定在机架和摆动架上,通过第二液压缸控制齿形螺旋输送器与土壤表面的压紧力,同时机具前进过程中将沟中的有机肥覆土填埋,齿形螺旋在前进过程中还对大块土壤进行破碎,齿形螺旋输送器通过轴承固定在摆动架上。

19、进一步的,缺口圆盘耙机包括缺口圆盘耙组、缺口圆盘、缺口圆盘耙组轴、限位螺栓、角度调节器、横梁支撑柱、中间丝杆和调节螺栓,横梁支撑柱焊接在机架下侧的横梁上,中间丝杆固定在机架下侧的横梁支撑柱上,通过调节螺栓控制缺口圆盘耙组的高度,角度调节器通过两端的限位螺栓固定缺口圆盘耙组的角度,缺口圆盘耙组由12片固定在缺口圆盘耙组轴上的缺口圆盘组成,机具行走过程中进行对土壤进行二次碎土和整地,同时将轮胎造成的压实土壤进行松土。

20、进一步的,镇压装置包括固定在机架后端的安装架、转动安装架底部的滚筒轴、固定安装在滚筒轴上的镇压滚筒,且安装架的顶部与机架后端架体之间安装有锁止螺栓;镇压滚筒通过安装架和锁止螺栓固定在机架后侧,镇压滚筒两端安装轴承,滚筒轴的两端用螺母限位在安装架上,镇压滚筒在行走过程中对地块土壤进行平整。

21、有益效果:

22、1、本发明通过携带储肥车厢,能够实现大面积的地块的施肥,同时集打散、深施、整地、镇压功能于一体,一次性完成多道工序,降低机械进地次数,节省人力与油耗成本,适用于大规模农田集约化作业;同时大幅度减少传统有机肥撒肥,旋耕机或铧式犁翻地的作业模式,有效提高农业生产效率和农作物对于有机肥的充分吸收和利用;

23、2、本发明通过有机肥打散机构、三段独立的螺旋输送装置和液压控制开沟装置,实现将有机肥均匀、稳定地施入深层土壤,通过打散粘结、块状的有机肥可增加有机肥与土壤更好的接触利用;通过液压控制的齿形螺旋输送装置、通过液压控制齿形螺旋输送装置与地面的高度,可实现有机肥的完全填埋,螺旋采用齿形螺旋能够实现大块土壤的碎土效果;

24、3、本发明通过分析模块对土壤电导率传感器获取的土壤含肥量相关数据进行分析,结合温度校正消除干扰,精准计算弱电标记区域的待施肥量;相较于传统的平均施肥,可避免因部分区域肥力充足仍过量施肥导致的浪费,同时确保肥力不足区域获得足够养分,显著提高肥料利用率;通过土地区域划分,对每个正方形地块的电导率数据进行分析和施肥量计算,并通过三条独立螺旋输送器的速度调节实现同步施肥,减少因肥力不均导致作物生长出现差异的情况,提升整体产量稳定性。

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