一种林下松土除草施肥装置及方法

本发明属于农业机械领域，更具体地说，是涉及一种林下松土除草施肥装置及方法。

背景技术：

1、经济林在生长过程中，滴水线位置需要松土施肥与除草，松土过程中也可起到林下切根的作用，适当切根可使更多的营养物质流入果实。需要进行适当杂草剔除与颗粒肥施加。传统施肥方式多为条施或人工挖坑埋肥，前者造成肥料浪费，后者劳动强度大，效率低下，且所使用松土刀具、开沟刀具存在阻力大、能耗高等问题；传统除草方式多采用中耕除草，杂草掺入地表，并未移送至树干附近，对树木的保墒效果较弱。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种林下松土除草施肥装置，旨在解决经济林机械化杂草剔除、精准施肥问题，能一次性完成滴水线位置松土、杂草剔除、颗粒肥对靶施肥、杂草移送作业，提高效率，节约肥料用量。同时，通过在松土刀具与开沟刀具上融入凸肋结构与复合织构，减小阻力，降低能耗。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种林下松土除草施肥装置，包括立式除草松土部分、对靶施肥部分和杂草移送部分。

3、一种林下松土除草施肥装置，其特征在于，包括：立式除草松土部分、对靶施肥部分和杂草移送部分。所述立式除草松土部分位于装置前端。所述杂草移送部分位于装置的后端。所述对靶施肥部分位于装置中间。

4、所述立式除草松土部分通过三点悬挂结构与拖拉机相连，由拖拉机提供动力。

5、所述立式除草松土部分包括机架、减速箱、立式除草单元、立式松土单元。

6、所述立式除草单元由立式除草刀具和刀盘组成，所述立式除草刀具上设有锯齿结构。

7、所述立式松土单元由立式松土刀具和刀盘组成，所述立式松土刀具内侧设有凸肋结构。

8、所述凸肋结构整体呈三棱锥结构，沿着刀具与土壤相对运动的反方向，其横截面积越来越大。该结构使所述立式松土刀具在旋转过程中增加松土能力，横截面渐变增大的方式可减少运动阻力。

9、所述立式除草刀具通过螺栓连接方式与刀盘紧固。

10、所述立式松土刀具通过螺栓连接方式与刀盘紧固。

11、进一步，所述对靶施肥部分包括机架、肥箱、约束筒、连杆、摇杆、支撑架、摆杆、调节杆、触杆、圆柱阀、横梁、覆土块、镇压辊、限深轮、芯铧式开沟器等部分组成；

12、所述横梁中间设有通孔，通孔直径略大于所述圆柱阀的提拉杆直径。

13、所述调节杆可通过沟槽结构与螺栓调整所述触杆与摆杆之间的角度。

14、所述连杆与所述圆柱阀为铰接。

15、所述连杆与所述摇杆为铰接。

16、所述摇杆可在所述支撑架上设有的沟槽范围内摇摆。

17、所述圆柱阀在所述约束筒与横梁约束下，可沿所述约束筒作上下运动。

18、所述约束筒下端与所述肥箱焊接，且下端设有4个孔洞结构，当所述圆柱阀上升时，肥料可通过所述孔洞结构落出。

19、所述约束筒上设有可使所述横梁穿插的通孔结构。

20、所述芯铧式开沟器两外侧设有复合织构，所述复合织构由沟槽结构与三棱柱结构组成，三棱柱结构周期性分布在沟槽结构中，且沿着机具前进的反方向该三棱柱结构横截面积由零逐渐增大，在所述芯铧式开沟器前进工作过程中与土壤紧密接触，产生相对运动，所述复合织构在运动过程中，其沟槽结构允许少量土壤渗入其中，又在其三棱柱结构作用下脱离织构，进而使所述复合织构起到降低与土壤之间的粘结、减小工作阻力的作用。

21、进一步，使用一种林下松土除草施肥装置的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

22、将一种林下松土除草施肥装置由拖拉机三点悬挂结构牵引工作，工作时，立式松土单元将林下滴水线附近处土壤进行松土处理，立式除草单元将地表杂草剔除，使杂草浮于地表；

23、位于所述立式除草松土部分后方的对靶施肥部分对树木进行对靶施肥作业。所述芯铧式开沟器与位于前方的所述立式松土单元对齐，在所述立式松土单元松过土的区域进行肥料施加。机具前行过程中，所述触杆接触树干并摆动一定角度后，在空间曲柄滑块机构的作用下，使所述圆柱阀上升一定高度，进而使所述约束筒上设有的所述孔洞结构打开，开始落肥。机具继续前行，所述触杆在机具前行至一定程度后快速脱离树干，所述圆柱阀在自身重力作用下快速下落，再次堵塞所述约束筒上设有的所述孔洞结构，肥料下落停止，重复施肥步骤完成整块地的施肥。

24、位于所述对靶施肥部分后方的所述杂草移送部分，通过其侧向力，将由所述立式除草单元剔除的杂草移送至树干附近，成条状。

25、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开一种使用林下松土除草施肥装置的方法，所述立式除草松土部分可按照不同经济林滴水线位置灵活调整松土位置，同时所述对靶施肥部分中的所述芯铧式开沟器可随之微调开沟施肥位置。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1、本发明中，主要组成的3大部分可根据经济林作业实际要求组合使用，也可单独使用。如林下土壤较软且基本无杂草，可直接使用对靶施肥部分。松土位置与开沟施肥位置可在一定范围内微调，以适应不同滴水线位置的经济林下作业。

28、2、本发明中，对靶施肥部分采用机械结构完成施肥任务，结构原理简单、工作可靠、成本低，依靠经济林特有的作业环境，通过触杆与树干的作用力，完成对靶施肥任务，节约肥料用量。

29、3、本发明中，立式松土刀具内侧设有凸肋结构，凸肋结构整体呈四棱锥，且凸肋结构沿着前进方向的反方向，其横截面积注解增大，起到降阻减耗作用。

30、4、本发明中，立式除草刀具内侧设有锯齿状结构，提高钩草能力，进而实现杂草剔除功能，且刀身高度较短，确保杂草剔除的同时工作阻力较低。

31、5、本发明中，芯铧式开沟器两外侧设有复合织构，起到降低土壤粘附现象、较小阻力的效果。

32、6、本发明中，立式松土单元与立式除草单元并排分布，且松土刀具刀身长、除草刀具刀身短的设计方式，可同时完成特定区域的松土工作与杂草的剔除工作。

1.一种林下松土除草施肥装置，其特征在于，包括：立式除草松土部分（1）、对靶施肥部分（2）和杂草移送部分（3），所述立式除草松土部分（1）位于装置前端，所述杂草移送部分（3）位于装置的后端，所述对靶施肥部分（2）位于装置中间；

2.根据权利要求1所述的一种林下松土除草施肥装置，其特征在于：覆土块（210）与镇压辊（209）位于对靶施肥部分（2）的后方，所述覆土块（210）整体结构呈v字型，限深轮（211）位于机架（200）两侧，通过u型螺栓与机架固连在一起，芯铧式开沟器（212）位于机架（200）前方，且与立式松土单元（103）前后共线；所述约束筒（202）上设有能够使所述横梁（214）穿插的通孔结构（2021）；所述芯铧式开沟器（212）两外侧设有复合织构（2120），所述复合织构（2120）由沟槽结构与三棱柱结构组成，三棱柱结构周期性分布在沟槽结构中，且沿着机具前进的反方向该三棱柱结构横截面积由零逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的一种林下松土除草施肥装置，其特征在于：立式除草松土部分（1）包括减速箱101、立式除草单元102和立式松土单元103；减速箱（101）位于机架一（100）上方且通过焊接偏置连接在一起，立式松土单元（103）与立式除草单元（102）对齐横向布置，立式松土单元（103）位于机架一（100）最外侧，且仅一组，其余位置安置立式除草单元（102）；所述立式除草单元（102）由2把立式除草刀具（1020）和1个立式除草刀盘（1021）组成，2把立式除草刀具（1020）位于立式除草刀盘（1021）下方，安装后的2把立式除草刀具相隔180°，所述立式除草刀具（1020）上设有锯齿结构10201；所述立式松土单元（103）由2把立式松土刀具（1030）和1个立式松土刀盘（1031）组成，2把立式松土刀具（1030）位于立式松土刀盘（1031）下方，安装后的2把立式松土刀具相隔180°。

4.根据权利要求3所述的一种林下松土除草施肥装置，其特征在于：所述立式松土刀具（1030）内侧设有凸肋结构（10301）；所述凸肋结构（10301）横截面沿与土壤相对运动方向的反方向越来越大，整体呈三棱锥结构，使所述立式松土刀具（1030）在旋转过程中增加松土能力，减少运动阻力。

5.根据权利要求4所述的一种林下松土除草施肥装置，其特征在于：所述杂草移送部分（3）包括机架二（300）、角度调节杆（301）、横梁二（302）、指盘（303）和指盘轴（304），所述机架二（300）两侧装有行走车轮，所述横梁二（302）与机架二（300）通过铰接方式连接，能够绕铰接轴相对旋转，所述指盘（303）绕指盘轴（304）自由转动，所述指盘轴（304）与所述横梁二（302）焊接，角度调节杆（301）的一端与横梁二铰接，另一端通过螺栓连接沟槽结构，且通过改变螺栓在沟槽的位置改变所述横梁二（302）与机架二（300）之间的夹角，进而调整杂草移送部分（3）侧向力与作业幅宽。

6.使用如权利要求5所述的一种林下松土除草施肥装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：