插秧机用侧置变量施肥调节装置及调节方法与流程

1.本发明属于农业生产设备技术领域，尤其涉及一种插秧机用侧置变量施肥调节装置及调节方法。


背景技术：

2.插秧机是将稻苗植入稻田中的一种农业机械。进行种植时，首先以机械爪从苗床中取出数株稻苗植入田中的泥土，为了保持对苗床与地面的角度为直角，机械爪的前端移动时必须采取椭圆形的动作曲线。动作是靠着旋转式或变形齿轮的行星机构来完成，前进的引擎同时可以带动这些动作机械。插秧机在泥土上行进必须有止滑的车轮及浮行设计。插苗若是成片，则是从特定的秧苗箱中取出稻苗，再以机械方式种植。而插秧机一般都会设置施肥机构，一边在边插秧边实现施肥动作，而目前很多的插秧机的施肥系统都是采用粗狂的大面积的施肥方式，因而不仅浪费肥料，而且施肥精准度不高，因而影响施肥效果，继而进一步影响后续的秧苗生长过程。
3.因此，现有技术中亟需一种自动调节施肥量大小的机构，以实现施肥量大小的精准控制并以节约人工成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种插秧机用侧置变量施肥调节装置及调节方法，可以根据田地地况肥力的不同对田块进行自动调节施肥量大小，进而达到高效增产增量的目的。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种插秧机用侧置变量施肥调节装置，包括：驱动组件和丝杆轴，所述驱动组件固定于一固定架，所述驱动组件的输出端连接所述丝杆轴；所述丝杆轴的两端均转动安装于所述固定架；刻度调节座，包括一设有内螺纹的套筒，所述套筒与所述丝杆轴配合，所述刻度调节座的下段设置一侧边阻尼座，所述侧边阻尼座上设置一销轴，所述销轴上铰接一角度传感器连杆；所述角度传感器连杆的下端固定于一角度摇摆臂；所述角度摇摆臂的输出端设置一铰接轴；滑槽调节座，固定于所述固定架，包括一容纳所述刻度调节座的容纳空间，所述滑槽调节座的一侧面固定于所述固定架，所述滑槽调节座远离所述固定架的一侧面上开设一水平设置的槽孔，所述槽孔与所述侧边阻尼座配合；所述滑槽调节座远离所述固定架的一侧面的下段固定一安装座；角度传感器，卡设于所述安装座，所述安装座固定于所述滑槽调节座；所述安装座位于所述滑槽调节座的外侧面；所述角度传感器的挂孔与所述角度摇摆臂的铰接轴配合；所述安装座和角度摇摆臂位于所述固定架的不同侧。
5.优选地，所述滑槽调节座包括一内调节板和一外调节板，所述内调节板的竖直段靠近所述固定架设置，所述内调节板的水平段朝向所述外调节板延伸，所述内调节板的水
平段固定于所述固定架；所述内调节板的末端固定于所述外调节板；所述内调节板和外调节板围成一容纳所述刻度调节座的容纳空间，所述内调节板的一侧固定于所述固定架。
6.优选地，所述刻度调节座进一步包括一刻度条，所述刻度条固定于所述套筒，所述刻度条的末端形成一挂钩，所述挂钩挂设于所述固定架的水平段上。
7.优选地，所述驱动组件包括一固定于所述固定架的施肥电机，所述施肥电机的输出端安装一主动齿轮，所述主动齿轮与一从动齿轮啮合，所述从动齿轮安装于所述丝杆轴的一端。
8.一种插秧机用变量施肥的调节方法，基于所述的插秧机用侧置变量施肥调节装置，包括以下步骤：步骤1：田块数据测量部实时将田块信息传输至控制部，控制部输出转速至施肥电机；步骤2：施肥电机启动，施肥电机上的主动齿轮带从动齿轮转动，从动齿轮带动丝杆轴旋转，刻度调节座沿丝杆轴移动，角度传感器连杆带动角度摇摆臂做上下摆动，角度摇摆臂带动角度传感器上下摆动；角度传感器将摆动角度信息数据反馈至控制部；步骤3：控制部获取施肥量信息数据并将其反馈至施肥动力传动组件处的动力源，进而控制施肥轴的转速，最终实现施肥变量调节。
9.与现有技术相比，本发明的优点为：（1）田块数据测量部安装在插秧机的车前轮内部，用于监测田块的肥力大小、土壤温度等信息数据，将该信息数据反馈给控制部，控制部获取出需要变量施肥参数进而将信息传递给施肥电机；施肥电机带动丝杆轴旋转，刻度调节座在丝杆轴移动，刻度调节座带动销轴、角度传感器连杆沿着滑槽调节座上的槽孔左右移动，角度传感器连杆带动角度摇摆臂做上下摆动，角度摇摆臂带动角度传感器上下摆动。因此，随着摆动，角度传感器将摆动角度信息数据反馈至控制部，控制部计算出摆动角度信息和标准施肥基准之间的相对应关系，控制部器将施肥量信息数据反馈至动力源，进而控制施肥轴的转速，最终实现施肥变量调节。
10.（2）该调节装置安装在插秧机机体两侧，这种布局可以使插秧机机体后侧空间位置更大，更利于插秧机机体上放置较多秧苗，且扩大了操作空间，操作人员站在机器后侧放置秧苗更加便利。
附图说明
11.图1为本发明实施例一的插秧机用侧置变量施肥调节装置的立体图；图2为图1的又一立体图；图3为本发明实施例一的插秧机用侧置变量施肥调节装置与施肥齿轮组件的安装示意图；图4为图3的局部示意图；图5为图3的又一方位的立体图；图6为图5的局部示意图；图7为插秧机用侧置变量施肥调节装置与施肥动力传动组件的连接示意图；图8为施肥动力传动组件的立体图；
图9为图8的局部示意图；图10为图8中球头连杆和摆动传动轴的连接示意图；图11为图8的a向示意图。
12.其中，1
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固定架，2
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驱动组件，21
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施肥电机，3
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丝杆轴，4
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刻度调节座， 5
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滑槽调节座，6
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销轴，7
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角度传感器连杆，8
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角度摇摆臂，9
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角度传感器，10
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安装座，11
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侧边阻尼座，12
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中间阻尼座，13
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高度摆动臂，14
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连接板，15
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施肥动力传动组件，151
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直角球头，152
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直连接杆，153
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摆动传动轴，154
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轴承座，155
‑ꢀ
u型座，156
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球头连杆，157
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局部摆动臂，16
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施肥齿轮组件，161
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施肥轴，162
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轴承组件，17
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过渡连杆，18
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施肥风机组件，19
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施肥滚动箱，20
‑
施肥箱体。
具体实施方式
13.下面将结合示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
14.如图1~11所示，本实施例中公开了一种插秧机用侧置变量施肥调节装置插秧机用侧置变量施肥调节装置，如图1~4所示，包括固定架1、驱动组件2、丝杆轴3、刻度调节座4、滑槽调节座5、角度传感器连杆7、角度摇摆臂8、安装座10和角度传感器9。其中，固定架1、驱动组件2、丝杆轴3、刻度调节座4、滑槽调节座5、角度传感器连杆7、角度摇摆臂8、安装座10及角度传感器9配合，实现角度传感器9的角度测量，之后配合控制部、田块数据测量部和电机总成，最终实现施肥量调节；驱动组件2，固定于固定架1，驱动组件2的输出端连接丝杆轴3；丝杆轴3的两端通过轴承座154转动安装于固定架1。在本实施例中，驱动组件2包括一固定于固定架1的施肥电机21，施肥电机21的输出端安装一主动齿轮，主动齿轮与一从动齿轮啮合，从动齿轮安装于丝杆轴3的一端。
15.刻度调节座4，包括设有内螺纹的套筒，套筒与丝杆轴3配合以实现在丝杆轴3上左右移动，刻度调节座4的下段设置侧边阻尼座11，侧边阻尼座11上设置一销轴6，销轴6上铰接一角度传感器连杆7；角度传感器连杆7的下端固定于角度摇摆臂8；角度摇摆臂8的输出端设置铰接轴。优选地，刻度调节座4进一步包括一刻度条，刻度条固定于套筒，刻度条的末端形成一挂钩，挂钩挂设于固定架1的水平段上。
16.滑槽调节座5，固定于固定架1（固定架1固定于插秧机机体上），因此，滑槽调节座5始终保持不动。滑槽调节座5包括一内调节板和一外调节板，内调节板的竖直段靠近固定架1设置，内调节板的水平段朝向外调节板延伸，内调节板的水平段固定于固定架1；内调节板的末端固定于外调节板。内调节板和一外调节板围成一容纳刻度调节座4的容纳空间，外调节板上开设一水平设置的槽孔，槽孔为通槽且与侧边阻尼座11配合，即刻度调节座4、销轴6、侧边尼龙座、中间尼龙座四者一起在滑槽调节座5的槽孔内可以横向调节移动；外调节板的下段固定一安装座10。
17.角度传感器9，卡设于安装座10，安装座10固定于滑槽调节座5；安装座10位于滑槽调节座5的外侧面；角度传感器9的挂孔与角度摇摆臂8的铰接轴配合；安装座10和角度摇摆
臂8位于固定架1的不同侧。
18.施肥齿轮组件16，包括施肥轴161和主动齿轮。具体的，施肥轴161水平设置且通过轴承转动安装于一施肥滚动箱19的底部；施肥轴161上安装一主动齿轮和一轴承组件162；施肥滚动箱19内转动安装一施肥滚动组件；施肥滚动组件的输出端伸出施肥滚动箱19并与施肥轴161上的主动齿轮啮合，施肥轴161的一端与动力源连接，动力源可以为一电机。其中，施肥滚动组件、施肥滚动箱19的结构为现有技术，如下：施肥箱体20连通施肥滚动箱19，施肥箱体20内、施肥滚动箱19的上箱体内均中装有颗粒状肥料，用于施肥作业，肥料通过重力作用到达施肥滚动箱19的箱体中，施肥滚动组件将肥料转到施肥滚动箱19的下部（内部）。此外，施肥风机组件18通过送风管与施肥滚动箱19连通，以上也属于现有技术。
19.变量施肥原理如下：该插秧机用侧置变量施肥调节装置、施肥滚动箱19、施肥齿轮组件16配合使用，以实现变量施肥。
20.（1）田块数据测量部安装在插秧机的车前轮内部，用于监测田块的肥力大小、土壤温度等信息数据，将该信息数据反馈给控制部，控制部获取出需要变量施肥参数进而将信息传递给施肥电机21。
21.（2）施肥电机21上的主动齿轮带从动齿轮转动进而带动丝杆轴3旋转，刻度调节座4在丝杆轴3进行左右移动，刻度调节座4左右移动可以带动销轴6、角度传感器连杆7沿着滑槽调节座5上的槽孔左右移动，角度传感器连杆7带动角度摇摆臂8做上下摆动，角度摇摆臂8带动角度传感器9上下摆动。因此，随着摆动，角度传感器9将摆动角度信息数据反馈至控制部，控制部计算出摆动角度信息和标准施肥基准之间的相对应关系，控制部器将施肥量信息数据反馈至动力源，进而控制施肥轴161的转速，最终实现施肥变量调节。
22.在上述方案的基础上，进一步设置高度摆动臂13、施肥动力传动组件15和过渡连杆17，同时去除与施肥轴161连接的动力源，该动力源由施肥动力传动组件15、过渡连杆17和电机总成代替。其中，施肥动力传动组件15和施肥齿轮组件16均水平设置且两水平方向相互垂直。
23.该插秧机用变量可可以将施肥动力（肥料翻转动力）由施肥动力传动组件15传递至施肥齿轮组件16，最终实现施肥量调节。
24.该插秧机用侧置变量施肥调节装置的输入端连接施肥动力传动组件15，输出端连接施肥齿轮组件16。其中，施肥动力传动组件15用于驱动插秧机用侧置变量施肥调节装置的高度摆动臂13上下摆动，施肥齿轮组件16用于将施肥箱体内的颗粒状肥料翻转至施肥管件中。
25.高度摆动臂13的作用是连接施肥动力传动组件15和施肥齿轮组件16，高度摆动臂13和过渡连杆17配合，实现将施肥动力（肥料翻转动力）由施肥动力传动组件15传递至肥齿轮组件。
26.在容纳空间内设置一高度摆动臂13，高度摆动臂13平行于丝杆轴3设置；高度摆动臂13的一段伸出滑槽调节座5并铰接于施肥动力传动组件15；高度摆动臂13伸出滑槽调节座5的一段 ，与滑槽调节座5的一侧面（外调节板）之间铰接一连接板14；高度摆动臂13穿过刻度调节座4上（下段）开设的u型槽，因此高度摆动臂13可在u型槽上下摆动；u型槽的内壁上固定中间阻尼座12，高度摆动臂13上开设水平方向延伸的中间槽孔，中间阻尼座12与中
间槽孔配合；高度摆动臂13远离施肥动力传动组件15的一段，铰接于一过渡连杆17，过渡连杆17的上端铰接于一施肥齿轮组件16。
27.施肥齿轮组件16还包括一轴承组件162，轴承组件162安装于施肥轴161上，轴承组件162连接过渡连杆17。
28.施肥动力传动组件15，包括直角球头151、直连接杆152、摆动传动轴153、轴承座154、u型座155、球头连杆156和局部摆动臂157。具体的，摆动传动轴153水平设置，摆动传动轴153通过轴承安装于一机架；局部摆动臂157，固定于摆动传动轴153的一端，局部摆动臂157远离摆动传动轴153的另一端铰接于一直连接杆152；摆动传动轴153与一变速箱的输出端铰接，变速箱的输入端连接电机总成（动力源）；直连接杆152的上端铰接于高度摆动臂13。
29.优选地，该传动装置设置在沿机体宽度方向的机体后侧踏板w下侧，摆动传动轴153的两端分别连接一插秧机用侧置变量施肥调节装置，下端连接变速箱动力输出e。摆动传动轴153通过轴承座154设置横向安装在机架上，摆动传动轴153向机体后侧设置有槽状连接板14，此槽状连接板14连接安装u型座155，u型座155向机体下侧设置安装球头连杆156，球头连杆156下端安装直角球头151，直角球头151连接变速箱动力输出e；摆动传动轴153两端设置安装一局部摆动臂157，摆动传动轴153两端的两个上下直角球头151中间设置有直连接杆152，下端直角球头151连接在局部摆动臂157上，上端直角球头151铰接于插秧机用侧置变量施肥调节装置的高度摆动臂13。
30.变量施肥原理如下：（1）田块数据测量部安装在插秧机的车前轮内部，用于监测田块的肥力大小、土壤温度等信息数据，将该信息数据反馈给控制部，控制部获取出需要变量施肥参数进而将信息传递给施肥电机21。
31.（2）施肥电机21上的主动齿轮带从动齿轮转动进而带动丝杆轴3旋转，刻度调节座4在丝杆轴3进行左右移动，刻度调节座4左右移动可以带动销轴6、角度传感器连杆7沿着滑槽调节座5上的槽孔左右移动，角度传感器连杆7带动角度摇摆臂8做上下摆动，角度摇摆臂8带动角度传感器9上下摆动。因此，随着摆动，角度传感器9将摆动角度信息数据反馈至控制部，控制部计算出摆动角度信息和标准施肥基准之间的相对应关系，控制部器将施肥量信息数据反馈至施肥动力传动组件15连接的电机总成，进而控制施肥轴161的转动速度，进一步实现自动变量施肥。其中，电机总成的输出动力传输至施肥轴161的过程如下：电机总成通过变速箱将动力传递至施肥动力传动组件15中的，摆动传动轴153转动，带动过渡连杆17摆动，过渡连杆17带动轴承组件162转动，轴承组件162带动施肥轴161转动，施肥轴161带动施肥轴161上的主动齿轮转动，施肥轴161上的主动齿轮带动施肥滚动组件上的齿轮转动。即施肥轴161的转速大小，决定了肥料的施肥量。
32.上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。