本發(fā)明屬于農(nóng)用機械技術領域，具體涉及一種螺旋式施肥機及其控制方法。

背景技術：

化肥是作物和品質(zhì)的重要保證，施肥不僅能提高土壤肥力，而且也是提高作物單位面積產(chǎn)量的重要措施。但施肥不當，不僅造成經(jīng)濟上的損失，而且引起環(huán)境污染。近年來，生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，施肥技術受大家的關注度越來越高。施肥技術的目標是通過作物生長的養(yǎng)分環(huán)境，在土壤養(yǎng)分好的地方少施肥，在土壤養(yǎng)分差得地方多施肥。

我國精確農(nóng)業(yè)施肥應用方面配套設施還不完善，主要靠國外引進相關機械與技術，且大都是大型機械，價格昂貴并維護不便，在我國北方規(guī)?；?jīng)營還可以基本接受，但在我國西南地區(qū)，以山地丘陵地貌為主，主要以家庭聯(lián)產(chǎn)承包制為主要經(jīng)營模式，故大型施肥機械在我國西南地區(qū)難以使用。

現(xiàn)在市場上有一種條施定量施肥機是根據(jù)地輪轉(zhuǎn)動帶動鏈條傳動帶排肥器，通過地輪轉(zhuǎn)動帶動鏈條進而帶動排肥器，不但結構復雜，而且鏈條在田間地頭里極為容易被泥土堵塞，無法正常施肥，或?qū)е率┓柿坎豢煽?，肥料也容易在肥料箱?nèi)結拱，可靠性、穩(wěn)定性極差。解決以上問題成為當務之急。

技術實現(xiàn)要素：

為解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種結構精巧，施肥量精確可調(diào)，肥料分散，易于土壤吸收的螺旋式施肥機及其控制方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術方案如下：

一種螺旋式施肥機，其要點在于：包括行走支撐機構和設置在該行走支撐機構上的施肥機構；所述行走支撐機構包括扶手架、設置在該扶手架下端的行走組件以及設置在扶手架上與行走組件支撐配合的支撐桿，所述行走組件包括軸向垂直設置在所述扶手架上的軸套以及可轉(zhuǎn)動地安裝在該軸套兩端的行走輪；所述施肥機構包括設置在所述扶手架上的料斗、設置在該料斗的排肥口內(nèi)的排肥組件以及通過檢測所述行走組件的行走速度實時調(diào)節(jié)排肥組件的排肥速度的檢測控制系統(tǒng)，所述排肥組件包括螺旋絞龍以及設置在該螺旋絞龍下部的排肥腔室。

采用以上結構，檢測控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的行走組件的行走速度控制排肥口的打開或者關閉，并排肥口打開的情況下控制排肥組件的排肥速度，使施肥量能夠根據(jù)行走組件的行走速度進行實時自動調(diào)節(jié)，精確控制施肥量，并且通過設置的排肥腔室，使肥料能夠更加均勻、分散地落在土地里，易于土壤吸收，整個設備結構精巧，設計巧妙，體積小，重量輕，工作自動化程度高，且操作簡單，便于在山地丘陵地區(qū)推廣使用，具有極高的實用性和市場經(jīng)濟價值。

作為優(yōu)選：所述檢測控制系統(tǒng)包括設置在所述行走支撐機構或者施肥機構上的控制器、設置在所述行走組件上的速度傳感器組件以及驅(qū)動所述螺旋絞龍轉(zhuǎn)動的驅(qū)動組件。采用以上結構，控制器根據(jù)速度傳感器組件檢測到的行走組件的行走速度，實時控制驅(qū)動組件，以改變螺旋絞龍的轉(zhuǎn)動速度，進而精確控制施肥量。

作為優(yōu)選：所述驅(qū)動組件包括設置在所述料斗上的電機，在該電機的輸出軸上套設有電機同步輪，在所述螺旋絞龍上套設有絞龍同步輪，該絞龍同步輪和電機同步輪之間通過同步帶連接。采用以上結構，結構可靠，且成本低廉。

作為優(yōu)選：所述速度傳感器組件包括永磁鐵和磁傳感器，在所述行走輪上固定安裝有輪盤，多個所述永磁鐵環(huán)向均勻分布在該輪盤的盤面上，所述磁傳感器通過傳感器支架固定在所述軸套上，并與設置有永磁鐵的所述輪盤的盤面正對。采用以上結構，磁傳感器每檢測到一個永磁鐵從其正下方經(jīng)過即向控制器發(fā)送一個信號，控制器根據(jù)相鄰的兩個信號的時間差確定行走輪的轉(zhuǎn)動速度，即得到行走支撐機構的行走速度，并且采用永磁鐵和磁傳感器適宜在田地或者土地里工作，即使被飛濺的泥土包裹也能夠正常工作。

作為優(yōu)選：所述排肥腔室包括設置在所述螺旋絞龍正下方的向下傾斜的底擋板，該底擋板通過側擋板固定安裝在所述扶手架上，所述底擋板和側擋板合圍成留有開口的所述排肥腔室。采用以上結構，當肥料從排肥口排出后落在底擋板上，此時肥料受到底擋板的沖擊后形成分散的條狀，即最后落入土地里的肥料分散且均勻，有利于土壤的吸收，有效提高了施肥效果。

作為優(yōu)選：在所述底擋板上從左到右均勻設置有多根相互平行的阻擋條，相鄰兩根阻擋條之間構成排肥滑道。采用以上結構，使對土地的施肥更加均勻。

作為優(yōu)選：在所述扶手架的扶手上設置有開關，該開關與所述檢測控制系統(tǒng)電連接。采用以上結構，便于操作者操控。

作為優(yōu)選：在所述扶手架上安裝有警報器，該警報器與所述檢測控制系統(tǒng)電連接。采用以上結構，當行走輪的轉(zhuǎn)速過快，警報器工作，提醒操作人員減速。

一種豎直螺旋式施肥機的控制方法，按照以下步驟進行：

S1：接通電源，設定控制器的單畝施肥量；

S2：控制器檢測開關是否打開，若沒有打開，則檢測排肥口是否關閉，若沒有關閉則關閉排肥口，重復本步驟直到工作開關打開；

S3：打開排肥口；

S4：速度傳感器組件實時檢測行走輪的轉(zhuǎn)速，并將結果實時傳輸給控制器，控制器根據(jù)行走輪的轉(zhuǎn)速不斷調(diào)節(jié)電機的輸出軸的轉(zhuǎn)速；

S5：重復步驟S2～S4，完成后關閉電源。

采用以上方法，操作人員根據(jù)實際需求設定施肥量，手推螺旋式施肥機向前行進即可自動完成對土地的施肥工作，操作簡單、便捷，極大提高了施肥效率的效率，減小了人員的勞動強度，并實現(xiàn)精確控制施肥量。

作為優(yōu)選：步驟S4中，若控制器檢測到行走輪的轉(zhuǎn)速大于控制器的預設值上限或者小于控制器的預設值下限，警報器工作，直到控制器檢測到行走輪的轉(zhuǎn)速處于正常速度范圍停止。采用以上方法，行走輪的轉(zhuǎn)速過快超出電機能夠驅(qū)動螺旋絞龍的最大轉(zhuǎn)速時提醒操作人員放慢行進速度，以防止對土地施肥量不足。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

采用本發(fā)明提供的螺旋式施肥機及其控制方法，結構新穎，易于實現(xiàn)，根據(jù)自身的行走速度而不斷調(diào)節(jié)施肥量，實現(xiàn)精確控制，操作簡單、便捷，極大提高了施肥效率的效率，減小了人員的勞動強度，同時播撒的肥料分散，易于土壤吸收。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個視角的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明另一個視角的結構示意圖；

圖3為圖1中A處的放大圖；

圖4為速度傳感器組件和行走組件的裝配圖；

圖5為本發(fā)明控制方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，一種螺旋式施肥機，包括行走支撐機構和設置在該行走支撐機構上的施肥機構。

請參見圖1和圖2，所述行走支撐機構包括扶手架2、行走組件和支撐桿19，其中，行走組件位于扶手架2前部的下端，并在扶手架2上設置有向下的支撐桿19所述行走組件包括軸向垂直設置在所述扶手架2上的軸套14以及可轉(zhuǎn)動地安裝在該軸套14兩端的行走輪4，兩個行走輪4和支撐桿19形成三點支撐，十分穩(wěn)定。

請參見圖1～圖3，所述施肥機構包括設置在所述扶手架2上的料斗1，在料斗1內(nèi)設有排肥組件，該排肥組件包括螺旋絞龍3以及設置在該螺旋絞龍3下部的排肥腔室，螺旋絞龍3的下端位于料斗1的排肥口13內(nèi)。所述施肥機構還包括檢測控制系統(tǒng)，檢測控制系統(tǒng)包括設置在所述行走支撐機構或者施肥機構上的控制器30、設置在所述行走組件上的速度傳感器組件以及驅(qū)動所述螺旋絞龍3轉(zhuǎn)動的驅(qū)動組件。

請參見圖1，所述驅(qū)動組件包括設置在所述料斗1上的電機10，電機10通過安裝架9安裝在料斗1上，在該電機10的輸出軸上套設有電機同步輪5，在所述螺旋絞龍3上套設有絞龍同步輪7，該絞龍同步輪7和電機同步輪5之間通過同步帶6連接，電機10的輸出軸帶動電機同步輪5轉(zhuǎn)動，電機同步輪5通過同步帶6帶動絞龍同步輪7轉(zhuǎn)動，進而絞龍同步輪7帶動螺旋絞龍3轉(zhuǎn)動。

請參見圖4，所述速度傳感器組件包括永磁鐵16和磁傳感器18，在所述行走輪4上固定安裝有輪盤17，多個所述永磁鐵16環(huán)向均勻分布在該輪盤17的盤面上，所述磁傳感器18通過傳感器支架15固定在所述軸套14上，并與設置有永磁鐵16的所述輪盤17的盤面正對。磁傳感器18(優(yōu)選為霍爾傳感器)每檢測到一個永磁鐵16從其正下方經(jīng)過即向控制器30發(fā)送一個信號，控制器30根據(jù)相鄰的兩個信號的時間差確定行走輪4的轉(zhuǎn)動速度，即得到行走支撐機構的行走速度，并且采用永磁鐵16和磁傳感器18適宜在田地或者土地里工作，即使被飛濺的泥土包裹也能夠正常工作。

請參見圖3，所述排肥腔室包括設置在所述螺旋絞龍3正下方的向下傾斜的底擋板12，該底擋板12通過側擋板11固定安裝在所述扶手架2上，所述底擋板12和側擋板11合圍成留有開口的所述排肥腔室，在所述底擋板12上從左到右均勻設置有多根相互平行的阻擋條12a，相鄰兩根阻擋條12a之間構成排肥滑道12b。當肥料從排肥口排出后落在底擋板上，此時肥料受到底擋板的沖擊后形成分散的條狀，即最后落入土地里的肥料分散且均勻，有利于土壤的吸收，有效提高了施肥效果。

請參見圖1和圖3，在所述扶手架2的扶手上設置有開關20，該開關20與所述檢測控制系統(tǒng)電連接。在所述扶手架2上安裝有警報器(圖中未示出)，優(yōu)選為蜂鳴器，該蜂鳴器與所述檢測控制系統(tǒng)電連接，當行走輪的轉(zhuǎn)速過快，蜂鳴器鳴叫，提醒操作人員減速。

如圖5所示，一種豎直螺旋式施肥機的控制方法，按照以下步驟進行：

S1：接通電源，設定控制器30的單畝施肥量；

S2：控制器30檢測開關20是否打開，若沒有打開，則檢測排肥口13是否關閉，若沒有關閉則關閉排肥口13，重復本步驟直到工作開關20打開；

S3：打開排肥口13；

S4：速度傳感器組件實時檢測行走輪4的轉(zhuǎn)速，并將結果實時傳輸給控制器30，控制器30根據(jù)行走輪4的轉(zhuǎn)速不斷調(diào)節(jié)電機10的輸出軸的轉(zhuǎn)速，期間若控制器30檢測到行走輪4的轉(zhuǎn)速大于控制器30的預設值上限或者小于控制器30的預設值下限，警報器工作，直到控制器30檢測到行走輪4的轉(zhuǎn)速處于正常速度范圍停止；

S5：重復步驟S2～S4，完成后關閉電源。

最后需要說明的是，上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。