[实用新型]一种自适应式曲线开沟装置

说明书

技术领域

本实用新型属于农业机械领域，特别涉及一种自适应式曲线开沟装置。

背景技术

现代果园管理中，施肥成为促进果树产量的一个重要环节。果园施肥作业中大多采用挖穴施肥、条开沟施肥、放射开沟施肥和环状开沟施肥的方法，环状开沟施肥具有将肥料沿果树根系均匀分布和促使植物根系生长匀称的优点，被广大果农们采用。但果园的环状开沟施肥基本上采用人工挖穴后将肥料撒施再覆盖的方式，劳动强度大，作业效率较低。由于机械化作业过程中，果树与施肥机相对位置难以确定、环形开沟半径难以调整和果树环形开沟装置缺乏等综合性技术难题，目前国内仍未出现针对果园进行对靶环形开沟施肥作业的智能机械化装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种自适应式曲线开沟装置，采用液压传动系统、环形开沟施肥装置、传感器探测系统和控制器，施肥机沿行向连续行驶时，可根据果树位置和树型大小自动调整半环形开沟位置和开沟半径，通过排肥器转速和排肥速率的关系，沿环形开沟半径均匀施肥，并完成覆土，提高了肥料的利用效率，为果园对靶环形开沟施肥机械提供了一种解决办法。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种自适应式曲线开沟装置，包括液压传动系统和环形开沟施肥装置，其特征在于，

所述液压传动系统包括液压油箱2，设置于拖拉机1前端，通过过滤器33向液压泵24供油，液压泵24由拖拉机1的发动机25提供动力，通过溢流阀32进行限压保护，流经开停阀34通过分流器21向四个3位4通电磁换向阀22供油，调整电磁换向阀22的油路流向，向左右两侧水平位移液压缸9、竖直位移液压缸8供油，分别用于开沟位置和开沟深度的调整，水平位移液压缸9连接竖直导轨15，竖直导轨15前端水平横梁在水平导轨29内运动，末端安装竖直位移液压缸8，竖直位移液压缸8连接竖直伸缩臂14，在竖直导轨15末端竖直导轨内移动；

所述环形开沟施肥装置包括肥箱5、排肥装置和开沟装置，经连接轴3由拖拉机1牵引，所述肥箱5后部固定有排肥装置，排肥装置包括排肥器6，由驱动电机16提供动力，排肥器6的肥料经导肥管7进入开沟装置，开沟装置包括开沟铲11和开沟铲11后侧的覆土板10。

本实用新型还包括传感器探测系统和控制器4，所述传感器探测系统包括施肥机行驶速度探测装置和果树靶标探测装置；所述控制器4设置于肥箱5前端，以单片机为控制核心，用于设置单棵果树排肥量信息，接收传感器探测系统的信息，计算施肥机行进速度信息、果树与施肥机相对位置和树冠宽度信息，获得开沟轨迹和排肥速率，控制驱动电机16的转速以调节排肥速率，控制电磁换向阀22实现水平位移液压缸9和竖直位移液压缸8伸缩运动，带动开沟铲11沿开沟轨迹运动。

所述施肥机行驶速度探测装置包括速度传感器20和若干个探测点19，探测点19均匀分布于支撑轮17的转轴18上，探测点19每靠近一次速度传感器20即产生一次脉冲信号，实现施肥机速度检测；果树靶标探测装置包括固定于拖拉机1前端的传感器固定杆26、用于果树冠层探测的超声波传感器28和用于树干探测的果树红外测距传感器27，实现果树靶标信息获取。

所述超声波传感器28和红外测距传感器27扩展为多个，以提高探测系统的探测精度及适用范围。

所述控制器4连接排肥器6的驱动电机16，控制驱动电机16转速变化从而改变排肥器6排肥速率的改变，在设定排肥量不变的情况下根据环形开沟半径的变化，进行排肥速率的调控，实现在环形开沟范围内均匀的将所需排肥量排出。

所述水平位移液压缸9为多级伸缩式液压缸，以增大环形开沟半径，使安装结构紧凑。

所述水平导轨29上安装有直线位移传感器30，直线位移传感器30的探测拉杆跟随竖直导轨15的水平横梁移动，用于反馈水平方向伸缩距离信息。

所述开沟铲11上端设有开沟铲连接套筒12，通过万向轴13与竖直伸缩臂14下端面连接，实现绕竖直伸缩臂14自由转动。

所述开沟铲11与开沟铲连接套筒12下端安装有限位座30，相差180°安装于开沟铲11两侧，使开沟铲11在施肥机行进方向±90°的范围内转动。

所述开沟铲11与开沟铲连接套筒12通过向一侧倾斜的连接臂连接，使开沟铲11以万向轴13为中心产生力矩，当开沟铲11受力时铲尖自动指向实际运动速度方向。