自走式煙苗自動澆水的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種自走式煙苗自動澆水機，屬于煙草田間管理機械。該機械由自走式機架、控制系統、澆水系統和電源組成。控制系統由接近開關、感應裝置和控制電路組成。感應裝置與機架后輪同軸安裝，煙苗自動澆水機在發動機的帶動下前進時，安裝在后輪驅動軸上的感應裝置與后輪一同旋轉，當感應裝置上的感應金屬片旋轉到接近開關探頭的位置時，接近開關向控制電路輸出低電平信號，從而控制電磁閥打開，完成澆水。澆水量可以通過機器的行進速度和感應金屬片的面積控制。本實用新型對移栽后煙苗植株的大小適應性強，可實現連續、高效、自動化作業，即解決了人工澆水勞動強度大的問題，又可控制煙苗的澆水量，減少了水資源的浪費。
【專利說明】自走式煙苗自動澆水機
(-)【技術領域】
[0001]本發明提供了一種自走式煙苗自動澆水機，屬于煙草田間管理機械。
(二)【背景技術】
[0002]水分是影響作物生長發育的一個重要環境因子，在農作物的整個生育進程，對其充足的水分供應在一定意義上決定了其產量的提高。煙草喜溫暖而濕潤的氣候，整個生育期對水分的要求都很高，特別是在生長季節，當田間持水量不能保持在50%以上時，就會嚴重影響煙草的產量和品質。水分供應不足對煙株的生長發育、葉片厚度、根系發育、生育期、煙葉產量和品質都有很大的影響。但是，我國水資源嚴重匱乏，人均水資源占有量約為世界人均水平的1/4，居世界第109位，為13個貧水國之一，而且南北水資源分配不均，每年的降水也集中在夏秋兩季，水資源與煙草生產發展不相適應的程度突出。因此，在煙草生長期間如何適時、適量的為其提供水分供應是提高煙草產量、產量的有效措施。
[0003]我國的煙草田間管理機械雖然取得了一定的進步，但是與澆水作業相配套的澆水機械卻仍未問世，使得在澆水這一環節費時費力，大多數地方還是以人工或畜力為主，機械化程度相當地，即浪費了水資源，又無法將澆水量控制在煙草生長所需要的最佳范圍。為了降低勞動強度、改善生產條件、提高水資源利用率和生產效率，滿足擴大煙田生產規模的需求，迫切要求改進生產方式，進行煙草田間澆水機械化生產作業。所以，研究煙苗自動澆水機可以起到節約水資源，減少人力投入，縮短勞動時間，減輕勞動強度等作用，對獲得優產優質的煙草和提高作業效率具有重要的意義。
(三)
【發明內容】

[0004]本發明提供了一種自走式煙苗自動澆水機，既降低了勞動強度、改善了生產條件、提高了作業效率，又可以將澆水量控制在煙苗生長發育所需要的范圍內，避免了水資源的浪費。
[0005]本發明采用的技術方案如下:
[0006]所述的自走式煙苗自動澆水機由自走式機架、控制系統、澆水系統和電源組成。
[0007]所述的自走式機架包括發動機、變速箱和行走輪。自走式機架后輪的外徑為煙苗株距的二倍到八倍。
[0008]所述的控制系統包括感應裝置、接近開關和控制電路。
[0009]所述的感應裝置包括圓柱形的套筒和三個扇形的感應金屬片，套筒可活動的套在自走式機架后輪驅動軸的外面，套筒的內徑略大于后輪驅動軸，使套筒可以圍著后輪驅動軸的中心線360°旋轉；三個扇形感應金屬片均勻固定在套筒上同一個圓周面上，每個扇形感應金屬片之間的夾角為120°。三個感應金屬片旋轉一周得到一個圓形軌跡。
[0010]所述的接近開關用懸掛架安裝在自走式機架上，調整接近開關，使接近開關的探頭距離三個感應金屬片所在平面5mm;保證在感應裝置旋轉時，三個感應金屬片可以交替出現在距離接近開關探頭5_處。隨著感應裝置的旋轉，當感應金屬片不遮擋接近開關探頭(即接近開關探頭位于三個感應金屬片之間的間隙)時，信號線斷開；當任意一個感應金屬片遮擋住接近開關時，接近開關的信號線就會閉合，接近開關會向控制電路輸出低電平信號，此時控制電路中的繼電器電控開關閉合，電磁閥導通，開始澆水；接近開關由24V直流電源供電，負極接地，接近開關的信號線與控制電路的信號接收線相連。
[0011]所述的控制電路的元器件包括光電耦合器、二極管、三極管、發光二極管、不同阻值的電阻和繼電器，光電耦合器起信號反向和隔離的作用，三極管可增加光電耦合器的線性斜率，減少光電耦合器發熱，使得光電耦合器的動作更為靈敏。控制電路安裝在自走式機架上，當接近開關信號線閉合，輸出低電平信號時，控制電路的繼電器原件中的電控開關閉合，此時電磁閥得電，開始澆水；當接近開關信號線斷開時，繼電器電控開關斷開，電磁閥斷電閉合，結束燒水。控制電路中繼電器I號引腳與24V直流電源正極相連,2號引腳與電磁閥正極相連。24V直流電源通過電源轉換模塊轉換成5V電壓給控制電路供電，控制電路所有負極接地。
[0012]所述的澆水系統包括水箱、電磁閥、蓄水罐和潛水泵組成。水箱和蓄水罐均安裝在機架上，電磁閥通過螺紋連接固定在蓄水罐下方，蓄水罐上方開有兩個圓柱孔，一個圓柱孔通過輸水管與潛水泵的出水口相連，儲水罐另外一個圓柱孔通過輸水管與水箱相通。潛水泵安裝放在水箱里面，潛水泵工作時可不斷向蓄水罐供水，保證儲水罐時刻充滿水。電磁閥和潛水泵由24V直流電源供電，所有負極接地。當感應金屬片遮擋住接近開關時，接近開關信號線閉合，控制電路中繼電器電控開關閉合，電磁閥得電導通，澆水開始。
[0013]所述的24V直流電源安裝在機架上，為控制電路、接近開關、電磁閥和潛水泵供電。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的整機結構示意圖。
[0015]圖2是本發明的感應裝置主視圖。
[0016]圖3是本發明的感應裝置俯視圖。
[0017]圖4是本發明的接近開關懸掛架主視圖。
[0018]圖5是本發明的接近開關懸掛架俯視圖。
[0019]圖中標號名稱:1.電磁閥2.蓄水罐3.潛水泵4.手油門5.輸水管6.水箱7.電源8.變速箱9.發動機10.高度調節絲杠11.機架12.接近開關13.感應裝置14.控制電路15.感應金屬片16.套筒17.懸掛架固定板18.接近開關安裝口
(五)【具體實施方式】
[0020]以下【具體實施方式】用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。本發明所使用的接近開關、繼電器、電磁閥和潛水泵等元器件可以市購得到或依照現有技術制作，控制電路也可依照現有技術實現。
[0021]本實施例以移栽后的煙苗株距為500mm為例，自走式煙苗自動澆水機的后輪外徑為1500mm，感應裝置(13)上的感應金屬片(15)旋轉一周所得圓形軌跡的周長為500mm。三個扇形感應金屬片(15)均勻固定在套筒(16)外側(三個扇形感應金屬片在同一個圓周面上)，即每個扇形感應金屬片(15)之間的夾角為120°。感應裝置(13)用套筒(16)套接在自走式機架右側后輪的驅動軸同軸外面，使感應裝置(13)能隨著后輪的旋轉而旋轉，用螺栓將感應裝置(13)固定在澆水機外側的位置，后輪旋轉一周，機器前進的距離為煙苗株距的三倍(煙苗株距為500mm)。
[0022]所述的接近開關為滬工牌LJ18A3-8-Z/BX NPN常開型電感式接近開關；接近開關(12)用懸掛架安裝在感應裝置(13)附近的機架上(即自走式機架右側后輪軸旁邊，澆水機的外側)，要求在感應裝置(13)旋轉時，三個感應金屬片(15)可以交替出現在接近開關
(12)的探頭5mm處(接近開關的有效距離為8mm)。隨著感應裝置(13)的旋轉，當接近開關
(12)的探頭不被感應金屬片(15)所遮擋時，接近開關(12)的信號線斷開；當任意一個感應金屬片(15)旋轉到能夠遮擋住接近開關(12)時，接近開關(12)的信號線閉合，接近開關同時向控制電路(14)輸出低電平信號，此時控制電路(14)中的繼電器電控開關閉合，電磁閥
(I)導通得電，完成澆水。接近開關(12)由24V直流電源(7)供電，負極接地，接近開關(12)的信號線與控制電路(14)的信號接收線相連。本實施例中繼電器型號為HHG1-0/032F-06固體繼電器。
[0023]控制電路(14)安裝在機架上，當接近開關(12)的信號線閉合，輸出低電平信號時，控制電路(14)的繼電器原件中的電控開關閉合，此時電磁閥(I)得電導通，開始澆水；當接近開關(12)信號線斷開時，繼電器電控開關斷開，電磁閥(I)斷電閉合，完成澆水。控制電路(14)由24V電源(7)通過電源轉換模塊轉換成5V電壓供電，所有負極接地。
[0024]蓄水罐(2)安裝在機架上，蓄水罐(2)上方開有兩個圓柱形孔，一個圓柱孔通過輸水管(5)與水箱(6)中潛水泵(3)的出水口相連，蓄水罐(2)另外一個圓柱孔通過輸水管(5)伸入水箱(6 )中。電磁閥(I)通過螺紋連接安裝在蓄水罐(2 )下方，采用24V直流電源(7 )供電，負極接地。水箱(6 )安裝在機架(11)上，潛水泵(3 )安置在水箱(6 )里，采用24V直流電源(7)供電，負極接地。潛水泵(3)出水口通過輸水管(5)和蓄水罐(2)相連，工作時打開潛水泵(3 )開關，使水通過潛水泵(3 )和兩個輸水管(5 )輸入蓄水罐(2 )中，保證儲水罐(2)時刻充滿水。
[0025]工作時煙苗自動澆水機左右兩側的車輪跨在煙壟兩側(即左邊前后兩個車輪在煙壟左側，右邊前后兩個車輪在煙壟右側)，調整煙苗自動澆水機，使電磁閥(I)位于煙壟第一株煙苗的正上方。調節澆水機的高度調節絲杠(10)，使澆水機能夠在作業過程中避開作物，以免對作物造成損傷。轉動感應裝置(13)，當接近開關(12)位于任意一個感應金屬片(15)中間位置時停止轉動，用螺栓將感應裝置(13)固定住；調整接近開關(12)在懸掛架上的固定位置，使接近開關(12)的感應探頭與感應金屬片(15)的距離為5_。啟動發動機，打開潛水泵(3)開關，使蓄水罐(2)中充滿水，打開控制系統開關，此時接近開關(12)的感應探頭被感應金屬片(15)所遮擋，因此接近開關(12)向控制電路(14)輸出低電平信號，位于控制電路(14)中的繼電器電控開關閉合，電磁閥(I)得電導通，開始澆水。將變速箱(8)的檔位掛為前進I檔，澆水機在發動機(9)的帶動下前進，后輪驅動軸隨著機器的前進而旋轉，感應裝置(13)也隨之旋轉，當感應金屬片(15)旋轉到無法遮擋接近開關(12)感應探頭時，接近開關(12)信號線斷開，繼電器中電控開關打開，電磁閥(I)失電閉合，澆水停止。煙苗智能澆水機后輪的外徑為1500_，后輪旋轉1/3周時電磁閥恰好位于下一株煙苗位置的正上方(煙苗株距為500mm)，此時后輪軸旋轉角度為120°，因感應裝置(13)上三個感應金屬片(15)之間的夾角也為120°，所以此時接近開關(12)感應探頭恰好被感應金屬片(15)遮擋。因此，后輪每旋轉1/3周，機器前進500mm時，接近開關(12)感應探頭均會被感應金屬片(15)所遮擋，使電磁閥(I)得電打開，開始澆水作業；隨著機器的前進，當感應金屬片(15)旋轉到無法遮擋接近開關(12)感應探頭時，繼電器電控開關斷開，電磁閥(I)失電閉合，澆水完成，控制電路(14)等待下一個澆水信號的到來。澆水量的大小與感應金屬片
(15)的面積和機器的行進速度有關，感應金屬片(15)面積越大，機器行進速度越慢，澆水量越大；反之，燒水量越小。
[0026]上述僅為本發明的【具體實施方式】，在不脫離本發明的構思和范圍的情況下做出的各種變化和變型、所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇。
【權利要求】
1.一種自走式煙苗自動澆水機，包括自走式機架、控制系統、澆水系統和24V直流電源；其特征在于: 所述自走式機架后輪的外徑為煙苗株距的二倍到八倍； 所述的控制系統包括感應裝置、接近開關和控制電路；所述的接近開關和控制電路安裝在自走式機架上；所述接近開關的信號線與控制電路的信號接收線相連； 所述的感應裝置包括圓柱形的套筒和三個扇形的感應金屬片，套筒可活動的套在自走式機架后輪驅動軸的外面，套筒的內徑略大于后輪驅動軸，使套筒可以圍著后輪驅動軸的中心線360°旋轉；三個扇形感應金屬片均勻固定在套筒上同一個圓周面上，每個扇形感應金屬片之間的夾角為120° ;三個感應金屬片旋轉一周得到一個圓形軌跡；所述接近開關的探頭距離三個感應金屬片所在平面5mm ； 所述的澆水系統包括水箱、電磁閥、蓄水罐和潛水泵；水箱和蓄水罐均安裝在機架上，電磁閥通過螺紋連接固定在蓄水罐下方，蓄水罐上方開有兩個圓柱孔，一個圓柱孔通過輸水管與潛水泵的出水口相連，儲水罐另外一個圓柱孔通過輸水管與水箱相通；潛水泵安裝放在水箱里面； 所述的控制電路中繼電器I號引腳與24V直流電源正極相連，2號引腳與電磁閥正極相連；24V直流電源通過電源轉換模塊轉換成5V電壓給控制電路供電，控制電路所有負極接地。
【文檔編號】A01G25/09GK203538023SQ201320761415
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】王金星, 范連祥, 劉雙喜, 劉杰, 傅生輝, 孟凡榮, 牟華偉, 劉志強 申請人:山東農業大學