[實用新型]一種耕作機車刀架調節裝置

有效

• 申請號: 201720793541.3
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN207022392U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 高雅;孫晉坤;翁鈺;鞏兆偉
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: A01B33/08
• 分類號: A01B33/08
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本實用新型涉及農業機械控制技術領域，尤其涉及一種耕作機車刀架調節裝置。

背景技術

當前，針對國內農業林地等大面積需要除草及松土的土地，主要依靠旋耕機等靠人力操作的機械完成工作。其需要專業的人員進行操作，且受人力成本和人力疲勞程度等的影響，致使當前為了除草和節約成本，大量的農藥被使用。且在除草和松土設備人為運行時，其工作刀具的運行高低對運行效果具有很大影響。在刀具工作時，不同的土質結構需要人為操作刀具的高低，以達到保護刀具和最大效率的達到耕作要求的目的。如：當土質結構中混合有石頭等雜質時，刀具的運行高度不能與純土質結構時相同，如果相同，將使得車輛的運行油耗增加，且刀具容易受石頭等土質結構的影響而造成損壞。當由于土質結構使得刀具的運行高度被自動調整時，需要相應的調整機車的運行速度，以達到節能、保護機車和提高機車效率的目的。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種耕作機車刀架調節裝置，該裝置利用檢測信號初步判斷出土質結構，利用該結構自適應調節刀具運行時的工作高度和機車運行時的運行速度，解決現有技術中農耕機械智能化程度低、耗能大、耕作效果差的技術問題。

本實用新型的技術方案為：

一種耕作機車刀架調節裝置，包括機車速度控制系統、刀架高低調節系統和土質結構判斷系統；所述的機車速度控制系統包括與機車行進電機連接的變頻器或調速器，變頻器或調速器可控制行進電機的轉動方向及轉速；所述的刀架高低調節系統包括與可調刀架連接的氣缸或油缸，氣缸或油缸與調節閥連接，調節閥可驅動氣缸或油缸進而控制刀架的高低位置；所述的土質結構判斷系統包括安裝在氣缸或油缸上的壓力傳感器、安裝在行進電機上的電流傳感器和速度傳感器、安裝在耕作車輛上的陀螺儀、安裝在刀架上的刀架高低位置傳感器和與所述調節閥及行進電機連接的PID控制器。

本實用新型具有以下優點：

1.本實用新型的智能化系統應用于農耕機械上可以顯著提升農耕機械的耕作效果、提高耕作效率、減小耕作作業對人力經驗和熟練水平的要求、減少農藥的使用量；

2.本實用新型的控制方法可以在提升耕作效率的同時最大程度的保護耕作刀齒的安全，刀齒通過和機車設備運行速度的自適應配合提高了農耕機械整體的運行效率。

附圖說明

圖1是本實用新型控制系統的整體示意框圖；

圖2是本實用新型刀架高低調節系統的原理示意圖；

圖3是本實用新型機車速度控制系統的原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

一種耕作機車刀架調節裝置，包括機車速度控制系統、刀架高低調節系統和土質結構判斷系統；所述的機車速度控制系統包括與機車行進電機連接的變頻器或調速器，變頻器或調速器可控制行進電機的轉動方向及轉速；所述的刀架高低調節系統包括與可調刀架連接的氣缸或油缸，氣缸或油缸與調節閥連接，調節閥可驅動氣缸或油缸進而控制刀架的高低位置；所述的土質結構判斷系統包括安裝在氣缸或油缸上的壓力傳感器、安裝在行進電機上的電流傳感器和速度傳感器、安裝在耕作車輛上的陀螺儀、安裝在刀架上的刀架高低位置傳感器和與所述調節閥及行進電機連接的PID控制器。

刀具運行高低的控制方法如下：

1）.建立數據庫，所述數據庫包括四組數據L1、L2、C0、L3；其中，

L1為在土質結構、刀具深度、運行速度相同條件下，耕作車輛在不同坡度時與坡度為零時壓力傳感器讀取的壓力值比；

L2為坡度、土質結構和刀具深度相同條件下，耕作車輛在不同速度時與速度為80r/min時壓力傳感器讀取的壓力值比；

C0為坡度為零、速度為80r/min、刀具深度h0條件下，耕作車輛在不同土質結構下電流傳感器讀取的電流值比；h0為刀架齒深入地面3/4的位置時，刀架下降高度值；

L3為耕作車輛在實際不同土質結構運行狀態下與在實驗理想土質結構運行狀態下電流傳感器讀取的電流值比；

2）.給刀架高度設定初始值h0.

3）.陀螺儀計算耕作車輛所在位置的坡度信息，查找數據庫，找到相應坡度的壓力比L1和L2，根據耕作車輛電流傳感器測量到的電流值C1和轉速傳感器的測量到的轉速值W0，將C1/（L1*L2）與數據庫里面的C0比較，利用就近原則，選擇相應的L3值；