[發(fā)明專利]一種巨菌草觸土裝置實驗土槽試驗臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711438529.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107941546A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭書河;黃鎮(zhèn)雄;王禹;孫梓耀
• 申請（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01D21/02
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊,修斯文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種巨菌草觸土裝置實驗土槽試驗臺。

背景技術(shù)

巨菌草是由林占熺于1983年引入我國，經(jīng)過多年研究，將其運用擴展到食用菌培養(yǎng)基、水土保持、防沙治沙、禽畜類飼草以及開發(fā)生物質(zhì)新能源等方面，形成擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、國際領(lǐng)先的菌草綜合技術(shù)，有效地解決了“菌林矛盾”這道世界性難題，巨菌草的推廣價值已在逐年擴大，這就要求需要進行大規(guī)模種植。菌草種植屬于勞動強度最大且作業(yè)最為繁瑣的一個環(huán)節(jié)。其包含開溝、施肥、投種、覆土等工序，屬于勞動密集型工序。但目前我國菌草種植機械存在適應(yīng)性差、機械化程度和生產(chǎn)效率低等問題，不能適應(yīng)福建丘陵地貌的荒地、坡地的作業(yè)環(huán)境。為了進一步提高菌草種植裝備的適應(yīng)范圍, 減輕人工種植勞動強度，加快菌草全程生產(chǎn)機械化進程，研制出針對福建地區(qū)種植農(nóng)藝要求的巨菌草種植機械設(shè)備。觸土裝置作為種植機械的關(guān)鍵部件，可根據(jù)不同作物的農(nóng)藝要求在田間進行相應(yīng)的開溝、覆土以及鎮(zhèn)壓過程。觸土裝置的工作性能關(guān)系到種子在種溝內(nèi)的分布狀態(tài)以及種苗的出芽率，也關(guān)系到整機的平衡、穩(wěn)定和耗能。

如果根據(jù)土壤環(huán)境來設(shè)計觸土裝置，將能提升觸土裝置的工作性能，但這需要試驗裝置對觸土裝置工作時的數(shù)據(jù)進行收集。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種巨菌草觸土裝置實驗土槽試驗臺，能對觸土機構(gòu)對土壤的操作進行實驗，并進行實驗數(shù)據(jù)收集。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種巨菌草觸土裝置實驗土槽試驗臺，所述試驗臺包括實驗土槽和觸土小車；所述實驗土槽設(shè)有豎向的槽壁；實驗土槽內(nèi)填有實驗土壤；所述觸土小車包括機架、觸土機構(gòu)、四個以上的行走輪、兩個以上的導向輪；所述導向輪的輪盤水平設(shè)置且在機架一側(cè)直線排列；所述觸土機構(gòu)包括機架處自前而后排列于同一直線上的開溝器、覆土器和鎮(zhèn)壓輪；所述觸土機構(gòu)在機架上偏近導向輪一側(cè)；當觸土小車以行走輪在實驗土壤上行走時，觸土機構(gòu)在機架上形成朝向?qū)蜉喴粋?cè)的彎矩，觸土小車以導向輪支撐于槽壁內(nèi)側(cè)使觸土小車在行進時保持直線；所述觸土機構(gòu)處設(shè)有溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器，所述傳感器對觸土作業(yè)時的土壤狀態(tài)和觸土機構(gòu)受力進行測量。

所述觸土機構(gòu)在進行觸土作業(yè)時，以開溝器在實驗土壤處掘溝，以覆土器對開溝器所掘出的溝進行填土，以鎮(zhèn)壓輪對填土完成的溝進行土質(zhì)壓實。

所述開溝器由開溝部和擴溝部兩部分構(gòu)成。開溝部包括開溝前刀；擴溝部包括溝寬調(diào)節(jié)機構(gòu)和與開溝前刀通過螺栓連接的擴溝板；所述溝寬調(diào)節(jié)機構(gòu)通過調(diào)節(jié)擴溝板角度以調(diào)節(jié)溝寬；開溝器與機架間以豎向的深度調(diào)節(jié)桿連接，通過調(diào)整深度調(diào)節(jié)桿在機架處的鎖定位置來改變開溝器插入土壤的深度。

所述覆土器俯視向呈八字形，覆土器包括一對覆土刮板、螺紋彎桿、橫向調(diào)節(jié)桿和縱向調(diào)節(jié)桿，所述覆土刮板與螺紋彎桿一端相連；覆土刮板繞螺紋彎桿旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)刮板與地面的角度；所述螺紋彎桿另一端與橫向調(diào)節(jié)桿連接，螺紋彎桿通過調(diào)節(jié)其在橫向調(diào)節(jié)桿上的位置以改變刮板間距，螺紋彎桿的豎起端在橫向調(diào)節(jié)桿上旋轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)刮板間夾角；所述橫向調(diào)節(jié)桿與機架間以縱向調(diào)節(jié)桿相連，通過改變橫向調(diào)節(jié)桿在縱向調(diào)節(jié)桿上的位置來調(diào)節(jié)覆土深度。

所述鎮(zhèn)壓輪包括鎮(zhèn)壓輪支架、碾輪、調(diào)壓螺桿、輪軸；碾輪和輪軸裝配于鎮(zhèn)壓輪支架處；所述鎮(zhèn)壓輪支架與覆土器的縱向調(diào)節(jié)桿相連，通過改變鎮(zhèn)壓輪支架在縱向調(diào)節(jié)桿處的連接點位置來調(diào)整鎮(zhèn)壓輪的高度；所述縱向調(diào)節(jié)桿處設(shè)有調(diào)壓支架，調(diào)壓支架處設(shè)有頂壓于鎮(zhèn)壓輪支架處的調(diào)壓螺桿，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓螺桿對鎮(zhèn)壓輪支架的壓力可調(diào)節(jié)鎮(zhèn)壓輪對土壤的壓力。

所述碾輪呈橫置的柱形，柱形碾輪的中部呈內(nèi)凹的曲面。

所述行走輪的兩個前輪以前輪軸相連；行走輪的兩個后輪以后輪軸相連；所述觸土小車以電機驅(qū)動，所述電機以傳動皮帶與減速箱輸入軸相連；減速箱輸出軸驅(qū)動前輪軸旋轉(zhuǎn)；前輪軸以傳動鏈與后輪軸相連并驅(qū)動后輪軸同步旋轉(zhuǎn)；所述觸土小車的機架以空心的矩形截面鋼材成型。

所述實驗土槽和觸土小車處設(shè)有控制模塊，控制模塊包括顯示器，所述控制模塊對電機轉(zhuǎn)向、電機轉(zhuǎn)速進行實時控制；控制模塊還接收溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器的測量數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行存儲和顯示。

所述壓力傳感器采用壓阻式壓力傳感器。

所述溫度傳感器采用DS18bB20；所述濕度傳感器采用HS1101；所述實驗土槽的寬度為2.4米，觸土小車的寬度為1.507米。

本發(fā)明由于模擬了觸土裝置的工作環(huán)境，并且能讓觸土裝置在行進行維持直線，因此可以方便地對觸土裝置進行工作狀態(tài)的實驗，通過改變實驗土槽內(nèi)的不同土壤，來設(shè)計出能針對土質(zhì)進行優(yōu)化的觸土裝置。