[發明專利]一種農用遙控飛行植保機噴桿主動平衡裝置及調節方法

有效

• 申請號: 201611141033.3
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106741952B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 張宋超;薛新宇;陳晨;崔龍飛;金永奎;孫竹;秦維彩;周立新;丁素明;張玲;周良富;孔偉;顧偉;蔡晨;周晴晴;張學進
• 申請（專利權）人: 農業部南京農業機械化研究所
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18;G05D1/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種農用遙控飛行植保機噴桿主動平衡裝置及其調節方法，所述噴桿主動平衡裝置設有平衡控制器和平衡執行機構，所述平衡控制器設有控制單元和姿態傳感器，所述姿態傳感器與所述控制單元連接，安裝在飛行植保機的機身上，用于檢測機身的飛行姿態信息。所述平衡執行機構包括噴桿俯仰角度調節機構和噴桿橫滾角度調節機構。本發明可以根據飛行植保機的飛行姿態實時的調節噴桿的橫滾或俯仰角度，使噴桿維持在預設的對地初始狀態，和作物冠層面盡量保持齊平，促使藥劑噴灑均勻，以避免重噴或漏噴的現象發生，且本發明噴桿主動平衡裝置及其調節方法易于實施，適合推廣使用。

技術領域

本發明屬于農林業航空機械技術領域，具體涉及一種噴桿主動平衡裝置及調節方法。

背景技術

在航空噴灑作業中，農用遙控飛行植保機上噴桿是用于安裝和承載噴頭的關鍵部件,噴桿的長度、安裝參數（位置、角度、水平度等）對噴灑有效幅寬甚至藥液霧滴的沉積分布效果等有著直接影響。一般情況下，農用遙控飛行植保機機載噴灑裝置在使用前，需要通過試驗測試，確定最佳的噴桿長度、噴桿安裝位置、噴頭安裝角度等，同時在實際作業中，希望噴桿保持預先設定好的狀態（水平狀態），以保證最佳的噴霧效果。

由于航空植保裝備的載荷限制，目前航空施藥多采用低量或超低量、高濃度噴灑方式，藥液的漏噴尤其是重噴現象會導致比地面機具更嚴重的后果，而現有的航空噴灑裝備上的噴桿大都是固定在起落架上或藥箱上，在安裝設計中（地面），噴桿與機身保持水平狀態，但是在實際作業中以下主要幾個因素會導致機身不能與地面保持水平，從而導致噴桿與作物冠層面不能保持水平：1）航空施藥裝備作業前進或后退飛行中，機身隨著旋翼面會有向前（后）一定角度的傾（仰）角，導致噴桿前傾（后仰），預先設定好的噴頭角度發生改變，影響噴灑均勻性；2）飛行作業中受到持續側風或者陣風作用影響，會導致機身傾斜，固定在機身的噴桿也會隨之傾斜，引起噴灑不均勻；3）由于航空施藥裝備自身的飛行中的振動引起的機身傾斜，或在地面裝配時重心配置、操控等因素引起的機身不水平等。以圖1、2所示，圖1中噴桿、噴頭的安裝位置預先設置好，設置中在一定噴灑高度h和旋翼下洗氣流的作用下，噴桿水平情況下能夠實現藥液預定幅寬的均勻噴灑，當有因素引起噴桿的姿態不能保持水平狀態時，會出現圖2所示意所出現的漏噴和重噴的現象,引起達不到防效和藥害的嚴重后果。

發明內容

為了避免無人植保機飛行過程中各因素造成噴桿振（晃）動，而引起的漏噴和重噴現象，本發明設計了一種噴桿主動平衡裝置及調節方法，可解決傳統航空植保作業中噴灑裝備上噴桿的平衡姿態不能主動調節問題，支撐農業航空植保裝備發展。

為了實現上述技術目的，本發明公開的技術方案為：

一種農用遙控飛行植保機噴桿主動平衡裝置，其特征在于，包括平衡控制器和平衡執行機構：

所述平衡控制器設有控制單元和姿態傳感器，所述姿態傳感器安裝在飛行植保機的機身上，用于檢測機身的飛行姿態信息，并與所述控制單元連接；

所述平衡執行機構包括噴桿俯仰角度調節機構和噴桿橫滾角度調節機構，所述噴桿俯仰角度調節機構包括第一電機和第一電機安裝座，所述噴桿橫滾角度調節機構包括第二電機和第二電機安裝座，所述第一、第二電機分別與所述控制單元連接，第一電機固定在第一電機安裝座上，所述第一電機安裝座與機身連接，第一電機的動力輸出端與第二電機安裝座傳動連接，控制第二電機安裝座發生橫滾轉動，所述第二電機固定在第二電機安裝座上，所述噴桿通過軸承與第二電機安裝座連接，噴桿安裝在所述軸承的內圈中，軸承外圈安裝在第二電機安裝座上，所述噴桿上設有固定的同軸齒輪，所述第二電機的動力輸出端通過齒輪與所述同軸齒輪嚙合，控制噴桿的俯仰轉動。

在上述方案的基礎上，進一步改進或優選的方案還包括：

所述第二電機安裝座與一傳動齒輪軸固定連接，第一電機的動力輸出端通過齒輪與所述傳動齒輪軸傳動連接。

所述第一、第二電機均優選采用步進電機。