本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)施肥機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種混沌排肥裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)是目前全世界最大的化肥消費(fèi)國(guó)，但化肥利用率較低?，F(xiàn)有的排肥器無(wú)法很好的解決固體肥料的受潮結(jié)拱，造成施肥不均勻，化肥利用率低。外槽輪排肥器對(duì)肥料的物理特性要求比較高，通常只實(shí)用于排施干燥的顆粒肥，對(duì)于受潮結(jié)拱的顆粒肥排施效果較差，而且齒槽易沾滿肥料造成阻塞和打滑，從而造成施肥不均勻。螺旋式排肥器對(duì)吸水性很，強(qiáng)而松散性較差的化肥適應(yīng)性較差，在排肥量小時(shí)，其排肥均勻性較差。排肥不均會(huì)造成化肥的浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種混沌排肥裝置，旨在通過(guò)一種帶超聲電機(jī)攪拌裝置的振動(dòng)式排肥器，能夠最大程度避免化肥結(jié)拱，排肥均勻、準(zhǔn)確且施肥量可調(diào)節(jié)的排肥裝置。能夠有效克服現(xiàn)有排肥裝置及技術(shù)存在的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種混沌排肥裝置，其特征在于，包括機(jī)架、肥箱、振動(dòng)板、肥量調(diào)節(jié)板、混沌振動(dòng)發(fā)生裝置、排肥器；所述肥箱裝在所述機(jī)架上，所述肥箱底面的兩側(cè)分別設(shè)置下料口，排肥器位于下料口下方；所述振動(dòng)板設(shè)置在肥箱的底部，且中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在肥箱側(cè)壁上；所述混沌振動(dòng)發(fā)生裝置分別設(shè)置在振動(dòng)板的兩端的下側(cè)、并裝在機(jī)架上；所述混沌振動(dòng)發(fā)生裝置包括圓形主動(dòng)輪、主動(dòng)輪擺臂和從動(dòng)凸輪，所述主動(dòng)輪擺臂的一端固定在機(jī)架上、并與電機(jī)的輸出軸固定連接，另一端與主動(dòng)輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述主動(dòng)輪裝在從動(dòng)凸輪上的圓形通孔內(nèi)；所述從動(dòng)凸輪為的一側(cè)端面上設(shè)置有沿其輪廓線分布的滑槽，振動(dòng)板側(cè)面固定有滑塊，所述滑塊鑲嵌在所述滑槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，在排肥器的傾斜側(cè)壁上設(shè)置粉碎輸送裝置，粉碎輸送裝置位于下料口下方；所述粉碎輸送裝置包括動(dòng)力源及能夠在傾斜平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有條形凸起。

進(jìn)一步地，所述粉碎輸送裝置的轉(zhuǎn)子由彎曲旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述彎曲旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)包括6片壓電陶瓷片、轉(zhuǎn)子以及壓緊裝置組成，壓電陶瓷片由上到下依次逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°層疊設(shè)置、且兩個(gè)壓電陶瓷片之間設(shè)置墊片，超聲電機(jī)通常用相位差為90°的雙相電源驅(qū)動(dòng)，所述壓電陶瓷片均用同一相位的單相電壓驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步地，排肥器的排肥口處還設(shè)置有與步進(jìn)電機(jī)輸出軸固定連接的排肥輪，所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與單片機(jī)控制器相連接。

進(jìn)一步地，還包括用于檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的傳感器，所述傳感器與單片機(jī)控制器連接，單片機(jī)控制器根據(jù)測(cè)得的步進(jìn)電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步地，肥箱底部、兩個(gè)下料口中間有三角形凸起。

進(jìn)一步地，所述肥箱上方設(shè)置有肥箱蓋，所述肥箱內(nèi)還有壓肥板。

進(jìn)一步地，所述粉碎輸送裝置的轉(zhuǎn)子與水平面的夾角為30°。

本發(fā)明中，在振動(dòng)板的兩側(cè)設(shè)置混沌振動(dòng)發(fā)生裝置，所述混沌振動(dòng)發(fā)生裝置由主動(dòng)輪和從動(dòng)凸輪構(gòu)成，主動(dòng)輪擺臂繞o點(diǎn)進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，從動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)點(diǎn)o1也在繞主動(dòng)擺臂所在的圓表面做周期運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從動(dòng)凸輪也在繞o1點(diǎn)做自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于系統(tǒng)載荷的變化、主動(dòng)擺臂、從動(dòng)凸輪和振動(dòng)板三種周期的運(yùn)動(dòng)混雜在一起，且三者的質(zhì)心位置有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可以激發(fā)系統(tǒng)的混沌振動(dòng)?；煦缯駝?dòng)指發(fā)生在確定系統(tǒng)中貌似隨機(jī)的不規(guī)則振動(dòng)，混沌振動(dòng)反映了非線性系統(tǒng)本身的一個(gè)重要性質(zhì)——內(nèi)在隨機(jī)性，它具有較寬的頻譜和較強(qiáng)的速度變化，使化肥在肥箱中進(jìn)行混沌振動(dòng)和翻滾，并進(jìn)行粉碎，之后化肥沿振動(dòng)板下落到達(dá)下料口。提高受潮結(jié)拱化肥粉碎的效率，使施肥更均勻，提高化肥利用率。

在排肥器的傾斜側(cè)壁上設(shè)置粉碎輸送裝置，所述粉碎輸送裝置的轉(zhuǎn)子上設(shè)有條形凸起，以增加摩擦力。將下料口落下的受潮之后結(jié)拱的化肥進(jìn)行第二次粉碎，并將化肥輸送到排肥孔。所述粉碎輸送裝置采用彎曲旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述彎曲旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)具有制造成本低、驅(qū)動(dòng)力矩大、轉(zhuǎn)速均勻性好、轉(zhuǎn)速快、效率高、單相驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，并且可以彎曲旋轉(zhuǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為混沌振動(dòng)發(fā)生裝置和振動(dòng)板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為混沌振動(dòng)發(fā)生裝置主視圖、側(cè)視圖；

圖4為粉碎輸送裝置轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為彎曲旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的粉碎輸送裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制流程圖。

圖中：

1-肥箱蓋，2-肥箱，3-振動(dòng)板，4-下料口，5-排肥器，6-步進(jìn)電機(jī)，7-機(jī)架，8-混沌振動(dòng)發(fā)生裝置，801-主動(dòng)輪，802-主動(dòng)輪擺臂，803-從動(dòng)凸輪，9-粉碎輸送裝置，901-轉(zhuǎn)子，902-墊片，903-壓電陶瓷片，904-壓軸套，905-壓緊螺母，10-單片機(jī)控制器，11-步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，12-傳感器，13-壓肥板。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、原理及技術(shù)特點(diǎn)易于理解，下面結(jié)合附圖及實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的，但不應(yīng)該視為對(duì)本發(fā)明的限定。

如圖1所示，本發(fā)明提供的混沌排肥裝置，主要由機(jī)架7、肥箱2、振動(dòng)板3、肥量調(diào)節(jié)板、混沌振動(dòng)發(fā)生裝置8、排肥器5組成。

所述肥箱2裝在所述機(jī)架7上，所述肥箱2上方設(shè)置有肥箱蓋1，所述肥箱2內(nèi)還有壓肥板。所述肥箱2底面的兩側(cè)分別設(shè)置下料口4，排肥器5位于下料口4下方；所述振動(dòng)板3設(shè)置在肥箱2的底部，且中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在肥箱2側(cè)壁上。所述混沌振動(dòng)發(fā)生裝置8分別設(shè)置在振動(dòng)板3的兩端的下側(cè)、并焊接在機(jī)架7上，各由一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。如圖2、圖3所示，所述混沌振動(dòng)發(fā)生裝置8包括圓形主動(dòng)輪801、主動(dòng)輪擺臂802和從動(dòng)凸輪803，所述主動(dòng)輪擺臂802的一端固定在機(jī)架7上、并與電機(jī)的輸出軸固定連接，另一端與主動(dòng)輪801軸心轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述主動(dòng)輪801裝在從動(dòng)凸輪803上的圓形通孔內(nèi)。所述從動(dòng)凸輪803為的一側(cè)端面上設(shè)置有沿其輪廓線分布的滑槽，振動(dòng)板3側(cè)面固定有滑塊，所述滑塊鑲嵌在所述滑槽內(nèi)。

主動(dòng)輪擺臂802繞o點(diǎn)進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，從動(dòng)凸輪803旋轉(zhuǎn)點(diǎn)o1也在繞主動(dòng)擺臂所在的圓表面做周期運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從動(dòng)凸輪803也在繞o1點(diǎn)做自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，三種周期的運(yùn)動(dòng)混雜在一起，可以激發(fā)系統(tǒng)的混沌振動(dòng)并帶動(dòng)振動(dòng)板3振動(dòng)，使化肥在肥箱2中進(jìn)行混沌振動(dòng)和翻滾，并進(jìn)行粉碎，之后化肥沿振動(dòng)板3下落到達(dá)下料口4。

在排肥器5的傾斜側(cè)壁上設(shè)置粉碎輸送裝置9，粉碎輸送裝置9位于下料口4下方；用于將落下的可能受潮結(jié)拱的化肥攪拌、打碎，并輸送到排肥器5。所述粉碎輸送裝置9包括動(dòng)力源及能夠在傾斜平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有條形凸起，如圖4所示，以增加摩擦力。所述粉碎輸送裝置9的轉(zhuǎn)子901與水平面的夾角為30°。

兩個(gè)粉碎輸送裝置9呈對(duì)稱設(shè)置，下料口為兩邊各有一個(gè)，保證肥料能夠從肥箱落到粉碎輸送裝置上。肥箱2底部、兩個(gè)下料口4中間有三角形凸起，防止肥料落在兩個(gè)下料口之間不能排出。所述粉碎輸送裝置9的轉(zhuǎn)子901由彎曲旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)，如圖5所示，所述彎曲旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)包括6片壓電陶瓷片903、轉(zhuǎn)子901以及904-壓軸套、905-壓緊螺母組成，壓電陶瓷片903由上到下依次逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°層疊設(shè)置、且兩個(gè)壓電陶瓷片903之間設(shè)置墊片902，所述壓電陶瓷片903均用同一相位的單相電壓驅(qū)動(dòng)。以激發(fā)定子的彎曲模態(tài)，產(chǎn)生摩擦力進(jìn)而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子901轉(zhuǎn)動(dòng)，極大地簡(jiǎn)化了電源結(jié)構(gòu)。特有的彎曲轉(zhuǎn)子901的結(jié)構(gòu)較易裝配和固定。

排肥器5的排肥口處還設(shè)置有與步進(jìn)電機(jī)6輸出軸固定連接的排肥輪，所述步進(jìn)電機(jī)6通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器11與單片機(jī)控制器10相連接，保證排肥順暢。為了能夠控制施肥量，由傳感器13測(cè)得步進(jìn)電機(jī)6轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，傳遞給單片機(jī)控制器10，通過(guò)人機(jī)交互調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率，實(shí)現(xiàn)變量施肥。

所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。