[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)的丘陵山地拖拉機農(nóng)具懸掛機構(gòu)及方法

在審

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• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107710935A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛喆;邵明璽;張秀梅;毛恩榮;朱忠祥;馬軍;李成祥;王琦;劉棟;徐晨翔;尚娜娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: A01B59/06
• 分類號: A01B59/06;A01B63/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 任歡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械相關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及基于自適應(yīng)的丘陵山地拖拉機農(nóng)具懸掛機構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

我國是一個多山地丘陵耕地的國家，隨著拖拉機在智能、輕量化方向發(fā)展的趨勢，拖拉機是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化和現(xiàn)代化的重要動力機器。在過去的十年里，較多的農(nóng)業(yè)機械，如播種機、玉米收獲機等都在丘陵地段進行使用，但丘陵地形是由各種巖類組成的坡面組合體，起伏不大，坡度較緩，地面崎嶇不平，這樣帶農(nóng)具的拖拉機或者農(nóng)業(yè)機械在丘陵地段工作時，一排農(nóng)具中相鄰兩個農(nóng)具所接觸的耕地就是不同的，而且，因為丘陵地面的特殊性，農(nóng)具每前進一段距離，耕地坡度就發(fā)生了變化，而現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)具是直接鋼性或者液壓懸掛固定在拖拉機尾部，液壓懸掛提升桿設(shè)置的目的只是為了抬高或降低農(nóng)具，這個是人為調(diào)節(jié)的，無法自動調(diào)節(jié)，通過駕駛員人為控制液壓響應(yīng)，在農(nóng)具走完坡道后，液壓提升桿還沒得到及時調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度慢，無法獲得更低坡度的變化，而且液壓桿的使用，容易產(chǎn)生泄露，如果液壓閥出現(xiàn)問題，會造成姿態(tài)調(diào)整完成后即使到了平地也不能完全恢復，因此現(xiàn)有技術(shù)無法對各個農(nóng)具的高度進行適應(yīng)性調(diào)整，使得耕地深度不統(tǒng)一，若是播種機械的話，則因耕種深度不同，造成種子成活率低。

因此，需要有基于自適應(yīng)的丘陵山地拖拉機農(nóng)具懸掛機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于自適應(yīng)的丘陵山地拖拉機農(nóng)具懸掛機構(gòu)，與傳統(tǒng)的拖拉機液壓懸架系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)根據(jù)對距離信號的采集，采用電子控制技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)具適應(yīng)地形的姿態(tài)調(diào)整，以及深位移調(diào)整和力調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度快。

基于自適應(yīng)的丘陵山地拖拉機農(nóng)具懸掛機構(gòu)的具體方案如下：

基于自適應(yīng)的丘陵山地拖拉機農(nóng)具懸掛機構(gòu)，包括：

測距儀，設(shè)于拖拉機農(nóng)具連接件，以測定農(nóng)具連接件與地面之間的距離變化信息；

螺紋套筒，內(nèi)有螺紋，設(shè)于農(nóng)具連接件，螺紋套筒內(nèi)設(shè)置由動力源帶動的絲杠；

控制器，控制器與測距儀、絲杠的動力源分別單獨連接，測距儀將拖拉機與地面的距離信息傳送給控制器，控制器控制絲杠動作，當測距儀檢測到距離變小時，控制器控制絲杠旋轉(zhuǎn)，抬高螺紋套筒，反之，控制器控制絲杠反向旋轉(zhuǎn)。

該懸掛機構(gòu)中，為了減少地形變化造成耕深不恒定帶來的阻力變化，測距儀獲得拖拉機農(nóng)具連接件距離地面的變化，并將信號傳遞給控制器，控制器根據(jù)信號控制絲杠的動作，從而控制螺紋套筒的動作，因螺紋套筒與農(nóng)具連接件連接，就可以實現(xiàn)對農(nóng)具姿態(tài)的調(diào)整，響應(yīng)速度快，實現(xiàn)根據(jù)農(nóng)具所處耕地坡度的變化，而保證農(nóng)具的在耕地內(nèi)的耕種深度一致。

進一步地，所述絲杠的動力源為電機。

進一步地，所述測距儀為激光測距儀，以快速獲得農(nóng)具連接件與耕地的距離信息變化。

此外，為了進一步快速獲得拖拉機的行走坡度變化，在拖拉機車體下表面還設(shè)有測距儀。

進一步地，所述農(nóng)具連接件包括與拖拉機固連的提升臂，和與農(nóng)具連接的提升桿，通過提升臂調(diào)整提升桿的高度，所述螺紋套筒設(shè)于提升桿，可以設(shè)于提升桿的頂部，提升桿為農(nóng)具連接件。

相應(yīng)，絲杠和螺紋套筒有兩個，螺紋套筒傾斜設(shè)置，這樣只需要調(diào)整螺紋套筒的高度就可以實現(xiàn)掛在后邊任何農(nóng)機具的姿態(tài)調(diào)整。

進一步地，所述螺紋套筒設(shè)于提升桿內(nèi)，或提升桿設(shè)有螺紋以形成螺紋套筒。

進一步地，所述絲杠設(shè)于提升臂底部，絲杠與提升臂通過軸承連接。

進一步地，因為農(nóng)具連接件是連接農(nóng)具與拖拉機的連接件，拖拉機對農(nóng)具產(chǎn)生有牽引力，因此，該機構(gòu)還包括牽引力傳感器，牽引力傳感器設(shè)于農(nóng)具連接件，且牽引力傳感器與控制器連接，這樣控制器通過距離傳感器和力傳感器的反饋，調(diào)整絲杠的動作，若力傳感器檢測到力變大，(阻力變大一是遇到坡道更深變大第二是地質(zhì)變硬)說明遇到比較高的坡道，阻力在變大，控制器控制液壓缸提升農(nóng)具的高度，減小耕深，同時，降低行駛的阻力。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明還提供了基于自適應(yīng)的丘陵山地拖拉機農(nóng)具懸掛機構(gòu)，包括：

測距儀，設(shè)于拖拉機農(nóng)具連接件，以測定農(nóng)具連接件與地面之間的距離變化信息；

連接部件，包括三組連接件，其中第一連接件連接拖拉機與農(nóng)具的中部，第三連接件與第二連接件組成一對，組成的兩對分別設(shè)于第一連接件的兩側(cè)，第二連接件包括與拖拉機固連的第三連桿，第三連桿與螺紋套筒內(nèi)的絲杠連接，螺紋套筒底部通過第四連桿與第三連接件連接；