一种用于水稻-大白菜轮作的种植及施肥装置及方法

1.本发明涉及轮作种植技术领域，具体是一种用于水稻-大白菜轮作的种植及施肥装置及方法。


背景技术：

2.轮作可均衡利用土壤中的营养元素，把用地和养地结合起来，可以改变农田生态条件，改善土壤理化特性，增加生物多样性，在以水稻为主的地区，实行水稻-大白菜轮作，可实现水旱优势互补，增加效益，同时，在水稻以及大白菜种植时施肥可以大大提高水稻以及大白菜的产量。
3.现有的水稻以及大白菜轮作种植时，大部分都使用不同的装置进行种植，且种植时不能同步进行施肥，种植及施肥效率低，因此，现需要设计一种用于水稻-大白菜轮作的种植及施肥装置。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于水稻-大白菜轮作的种植及施肥装置及方法。
5.本发明的技术方案是：一种用于水稻-大白菜轮作的种植及施肥装置，包括种植车，所述种植车包括用于水稻-大白菜轮作施肥的施肥机构、用于水稻-大白菜轮作种植的种植机构以及用于为所述施肥机构以及种植机构提供动能的驱动机构；
6.所述驱动机构包括第一轴杆、底板以及第二轴杆，所述底板上设有用于支撑所述第一轴杆的第一支撑板以及用于支撑所述第二轴杆的第二支撑板；
7.所述第一轴杆两端分别贯穿各自对应一侧的所述第一支撑板并设有用于移动种植车的车轮，第一轴杆中部设有第一齿轮，第二轴杆中部设有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮通过链条链传动连接；
8.所述施肥机构包括肥料箱，位于第一轴杆一侧的底板上设有至少一个所述肥料箱，肥料箱与底板可拆卸连接，肥料箱底部设有至少两个与其连通的施肥管；
9.所述种植机构包括秧爪以及种植箱，所述秧爪至少设有两个，秧爪由用于种植的弧形杆以及支杆构成，所述支杆上端与弧形杆一端固定连接，支杆上端与第二轴杆通过第一连杆连接，所述第一连杆一端与第二轴杆固定连接，第一连杆另一端与支杆上端转动连接，与第一轴杆处于同一高度的所述第二支撑板上设有固定杆，支杆下端与固定杆通过第二连杆连接，所述第二连杆一端与支杆下端转动连接，第二连杆另一端与固定杆转动连接；通过以上设置，使第一轴杆可以带动秧爪进行椭圆形运动，进而对种植箱内的水稻秧苗或大白菜种子进行种；
10.所述底板上设有用于支撑所述种植箱的支架，所述支架与种植箱可拆卸连接，种植箱与底板的连接处设有用于所述秧爪通过的第一开口；通过设置与车轮连接的第一轴杆以及第二轴杆等构件，利用车轮的转动为种植机构提供动能；
11.所述肥料箱内沿竖直方向设有转动轴，所述转动轴下端与肥料箱底部转动连接，所述转动轴上端贯穿肥料箱并设有利用第一轴杆进行转动驱动的齿轮组，肥料箱底部与施肥管连通处设有挡板，所述挡板通过弹簧与肥料箱侧壁连接，转动轴上设有用于搅拌肥料的搅拌杆以及用于拨动挡板的拨杆。
12.说明：通过以上设置，可以实现在种植的同时进行施肥，并对肥料箱内的肥料进行搅拌，通过间接开启挡板实现施肥量、以及施肥时间的控制。
13.进一步地，所述肥料箱以第一齿轮为对称轴对称设有两个，所述秧爪以第二齿轮为对称轴对称设有四个。
14.说明：通过以上设置，可以增加种植及施肥的效率。
15.进一步地，所述齿轮组包括第一直齿轮以及蜗杆，所述第一直齿轮与转动轴上端固定连接，所述蜗杆固定套设在第一轴杆上，所述肥料箱顶面沿竖直方向设有与其转动连接的旋转轴，所述旋转轴上设有与蜗杆啮合传动的蜗轮以及与第一直齿轮啮合传动的第二直齿轮。
16.说明：通过以上设置，使得第一轴杆可以驱动转动轴对肥料箱内的肥料进行搅拌，并使挡板间歇开启。
17.进一步地，位于第一齿轮同侧的两个秧爪之间通过至少一个圆杆连接。
18.说明：通过以上设置，可以使同侧的两个秧爪同步运动。
19.进一步地，所述施肥管由伸缩部以及尖端部组成，所述伸缩部与所述尖端部的连接处套设有用于带动尖端部上下移动的移动板，位于第二连杆下方的底板上设有气囊，所述气囊底面设有与其连通的气管，所述气管内设有用于利用气囊膨缩对移动板进行驱动的活塞杆，所述活塞杆与移动板连接。
20.说明：通过以上设置，使种植机构在种植的同时，同步带动施肥管伸入或伸出土壤进行施肥。
21.进一步地，所述伸缩部具体为橡胶软管，所述尖端部具体为带有尖头的硬管，尖端部内壁上设有用于疏通尖端部的弹簧杆。
22.说明：伸缩部为橡胶软管可以改变角度及长度，尖端部为带有尖头的硬管，方便插入土壤施肥，弹簧杆可以防止施肥管堵塞。
23.进一步地，所述底板上设有用于拉动种植车的拉杆。
24.说明：设置拉杆方便种植人员拉动种植车。
25.进一步地，所述种植箱为用于放置水稻秧苗的存放盘。
26.说明：进行水稻种植放置秧苗的装置，便于配合秧爪进行水稻秧苗的种植工作。
27.进一步地，所述所述种植箱为用于放置大白菜种子的存放箱，所述存放箱底部设有多个第二开口，所述第二开口处设有开口盖，所述开口盖与存放箱通过转轴连接，且所述转轴上设有用于使开口盖复位的扭簧，开口盖上设有用于秧爪拨动开口盖转动开启第二开口的横板。
28.说明：通过以上设置，可以利用秧爪的运动状态间歇打开开口盖，将存放箱内的大白菜种子撒到土壤。
29.利用上述种植及施肥装置进行种植及施肥的方法，包括以下步骤：
30.s1、水稻种植及施肥：
31.s1-1、将水稻秧苗放入种植箱内，将水稻所需的肥料放入肥料箱内；
32.s1-2、使用拉杆拉动种植车移动，车轮驱动第一轴杆进行转动，第一轴杆通过齿轮组带动搅拌杆对肥料箱内的肥料进行搅拌并间歇开启挡板向施肥管输送肥料，从而将肥料施入土壤；
33.s1-3、第一轴杆驱动第一齿轮进行转动，第一齿轮通过链条带动第二齿轮转动，第二轴杆随着第二齿轮转动，在固定杆配合下带动秧爪进行椭圆形运动，将种植箱内的水稻秧苗种植到施肥后的土壤内；
34.s2、种植及施肥装置的清理
35.将种植箱进行切换，并对肥料箱以及秧爪进行清理，准备大白菜种植及施肥操作；
36.s3、大白菜种植及施肥：
37.将大白菜种子放入种植箱内，将大白菜所需的肥料放入肥料箱内，重复步骤s1-2、s1-3，将种植箱内的大白菜种子种植到施肥后的土壤内。
38.本发明的有益效果是：
39.(1)本发明通过设置驱动机构、种植机构以及施肥机构，使种植车在移动的过程中同步进行种植及施肥，增加种植物成长初期的营养，同时结构简洁，提高工作效率。
40.(2)本发明通过设置第一轴杆、第二轴杆以及齿轮组等构件，使得第一轴杆可以驱动秧爪进行插秧，同时第一轴杆驱动转动轴对肥料箱内的肥料进行搅拌，并使挡板间歇开启，实现插秧及施肥的同步进行。
41.(3)本发明通过设置气囊以及施肥管等构件，使秧爪在插秧的同时，同步带动施肥管插入土壤施肥并拔出，实现对水稻秧苗的同步侧深施肥。
42.(4)本发明通过设置与支架可拆卸的存放盘以及存放箱，可以在种植水稻或大白菜时进行更换，方便水稻-大白菜轮作的种植及施肥操作。
附图说明
43.图1是本发明种植及施肥装置的立体示意图；
44.图2是本发明种植及施肥装置的具体结构示意图；
45.图3是本发明第一支撑板以及第二支撑板的位置关系示意图；
46.图4是本发明种植及施肥装置的平面示意图；
47.图5是本发明肥料箱的内部结构示意图；
48.图6是本发明存放箱的立体示意图；
49.图7是本发明开口盖的内部结构示意图；
50.图8是本发明气囊及施肥管的位置关系示意图；
51.其中，1-种植车、11-拉杆、2-驱动机构、21-第一轴杆、211-第一支撑板、22-底板、23-第二轴杆、231-第二支撑板、232-第一连杆、24-车轮、25-第一齿轮、251-链条、26-第二齿轮、3-施肥机构、31-肥料箱、311-转动轴、312-搅拌杆、313-拨杆、32-施肥管、321-移动板、33-齿轮组、331-第一直齿轮、332-蜗杆、333-旋转轴、334-蜗轮、335-第二直齿轮、34-挡板、341-弹簧、4-种植机构、41-秧爪、411-圆杆、42-存放盘、421-支架、422-第一开口、43-固定杆、431-第二连杆、44-存放箱、441-开口盖、443-横板、5-气囊、51-气管、52-活塞杆。
具体实施方式
52.下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。
53.实施例1
54.如图1所示，一种用于水稻-大白菜轮作的种植及施肥装置，包括种植车1，所述种植车1包括用于水稻-大白菜轮作施肥的施肥机构3、用于水稻-大白菜轮作种植的种植机构4以及用于为所述施肥机构3以及种植机构4提供动能的驱动机构2；
55.如图2、3所示，所述驱动机构2包括第一轴杆21、底板22以及第二轴杆23，所述底板22上设有用于支撑所述第一轴杆21的第一支撑板211以及用于支撑所述第二轴杆23的第二支撑板231，所述底板22上设有用于拉动种植车1的的拉杆11；
56.如图2、4所示，所述第一轴杆21两端分别贯穿各自对应一侧的所述第一支撑板211并设有用于移动种植车1的车轮24，第一轴杆21中部设有第一齿轮25，第二轴杆23中部设有第二齿轮26，所述第一齿轮25与所述第二齿轮26通过链条251链传动连接；
57.所述施肥机构3包括肥料箱31，位于第一轴杆21右侧的底板22上设有两个所述肥料箱31，所述肥料箱31以第一齿轮25为对称轴对称设置，肥料箱31与底板22通过螺栓螺母可拆卸连接，肥料箱31底部设有两个与其连通的施肥管32；
58.如图2、3、5所示，所述种植机构4包括秧爪41以及种植箱，所述秧爪41设有四个，秧爪41以第二齿轮26为对称轴对称设置，秧爪41由用于种植的弧形杆以及支杆构成，所述支杆上端与弧形杆右端固定连接，支杆上端与第二轴杆23通过第一连杆232连接，所述第一连杆232上端与第二轴杆23固定连接，第一连杆232下端与支杆上端转动连接，与第一轴杆21处于同一高度的所述第二支撑板231上设有固定杆43，支杆下端与固定杆43通过第二连杆431连接，所述第二连杆431下端与支杆下端转动连接，第二连杆431上端与固定杆43转动连接，位于第一齿轮25同侧的两个秧爪41之间通过两个圆杆411连接，所述种植箱为用于放置水稻秧苗的存放盘42，
59.如图6、7所示，所述种植箱为用于放置大白菜种子的存放箱44，所述存放箱44底部设有四个第二开口，所述第二开口处设有开口盖441，所述开口盖441与存放箱44通过转轴连接，且所述转轴上设有用于使开口盖441复位的扭簧，开口盖441上设有用于秧爪41拨动开口盖441转动开启第二开口的横板443。
60.如图4所示，所述底板22上设有用于支撑所述种植箱的支架421，所述支架421与存放盘42通过滑块与滑槽可拆卸连接，种植箱与底板22的连接处设有用于所述秧爪41通过的第一开口422；
61.如图5所示，所述肥料箱31内沿竖直方向设有转动轴311，所述转动轴311端与肥料箱31底部转动连接，所述转动轴311上端贯穿肥料箱31并设有利用第一轴杆21进行转动驱动的齿轮组33，肥料箱31底部与施肥管32连通处设有挡板34，所述挡板34通过弹簧341与肥料箱31侧壁连接，转动轴311上设有用于搅拌肥料的搅拌杆312以及用于拨动挡板34的拨杆313；
62.所述齿轮组33包括第一直齿轮331以及蜗杆332，所述第一直齿轮331与转动轴311上端固定连接，所述蜗杆332固定套设在第一轴杆21上，所述肥料箱31顶面沿竖直方向设有与其转动连接的旋转轴333，所述旋转轴333上设有与蜗杆332啮合传动的蜗轮334以及与第
一直齿轮331啮合传动的第二直齿轮335；
63.利用上述种植及施肥装置进行种植及施肥的方法，包括以下步骤：
64.s1、水稻种植及施肥：
65.s1-1、将水稻秧苗放入种植箱内，将水稻所需的肥料放入肥料箱31内；
66.s1-2、使用拉杆11拉动种植车1移动，车轮24驱动第一轴杆21进行转动，第一轴杆21通过齿轮组33带动搅拌杆312对肥料箱31内的肥料进行搅拌并间歇开启挡板34向施肥管32输送肥料，从而将肥料施入土壤；
67.s1-3、第一轴杆21驱动第一齿轮25进行转动，第一齿轮25通过链条251带动第二齿轮26转动，第二轴杆23随着第二齿轮26转动，第二轴杆23带动其上的第一连杆232转动，同侧的两个秧爪41通过圆杆411同步转动，支杆下端带动第二连杆431转动，第二连杆431上端在固定杆43上转动，在固定杆43配合下带动秧爪41进行椭圆形运动，将种植箱内的水稻秧苗种植到施肥后的土壤内；
68.s2、种植及施肥装置的清理
69.将种植箱进行切换，将存放盘42从支架421上拆下，在支架421上安装存放箱44，并对肥料箱31以及秧爪41进行清理，准备大白菜种植及施肥操作；
70.s3、大白菜种植及施肥：
71.将大白菜种子放入种植箱内，将大白菜所需的肥料放入肥料箱31内，重复步骤s1-2、s1-3，利用秧爪41间歇拨动横板443，使得开口盖441被间歇打开，通过扭簧进行复位，将存放箱44内的大白菜种子进行播撒，将种植箱内的大白菜种子种植到施肥后的土壤内；
72.其中，齿轮组33的运行方法如下：
73.第一轴杆21转动，带动蜗杆332转动，蜗杆332带动旋转轴333上的与蜗杆332啮合传动的蜗轮334转动，蜗轮334带动旋转轴333上的第二直齿轮335转动，第二直齿轮335带动与其啮合传动的第一直齿轮331转动，第一直齿轮331带动转动轴311转动，转动轴311上的搅拌杆312对肥料箱31内的肥料进行搅拌，同时，转动轴311上的拨杆313间歇拨动挡板34，挡板34通过弹簧341复位，使得秧爪41运动一周，挡板34同时被开启一次；
74.实施例2
75.本实施例与实施例1基本相同，与其不同之处在于，如图8所示，所述施肥管32由伸缩部以及尖端部组成，所述伸缩部与所述尖端部的连接处套设有用于带动尖端部上下移动的移动板321，位于第二连杆431下方的底板22上设有气囊5，所述气囊5底面设有与其连通的气管51，所述气管51内设有用于利用气囊5膨缩对移动板321进行驱动的活塞杆52，所述活塞杆52与移动板321连接，所述伸缩部具体为橡胶软管，所述尖端部具体为带有尖头的硬管，尖端部内壁上设有用于疏通尖端部的弹簧杆：
76.上述气囊5的运行方法：
77.第二连杆431在固定杆43上进行摆动，间歇压缩气囊5，当秧爪41向下运动时，第二连杆431也向下进行摆动，并压缩气囊5，气囊5被压缩使得活塞杆52在气管51内向下运动，同时带动移动板321向下移动，移动板321带动施肥管32向下运动，并使尖端部插入土壤内施肥，当秧爪41向上运动时，与上述原理相同，第二连杆431不再压缩气囊5，气囊5回弹，施肥管32向上运动出土壤，通过微型电机驱动尖端部内壁上的弹簧杆上下运动，防止施肥管32堵塞，微型电机选用市售的微型电机，使秧爪41在运动的同时，同步带动施肥管32伸入或
伸出土壤进行施肥，实现对种植与施肥的同步进行。