[發(fā)明專利]一種牽引式農(nóng)機(jī)具作業(yè)阻力和作業(yè)面積的測(cè)量裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011446880.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN112378689A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫士明;靳曉燕;龐愛國(guó);于曉波;張金偉;孫百惠;吳京文;姜旭鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00;G01D21/02;G01S19/14
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 桑林艷

本發(fā)明為一種牽引式農(nóng)機(jī)具作業(yè)阻力和作業(yè)面積的測(cè)量裝置及方法，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，為解決無法精確測(cè)量農(nóng)機(jī)具作業(yè)阻力和作業(yè)面積所提出，其包括阻力測(cè)量裝置、角度測(cè)量裝置和速度測(cè)量裝置，速度測(cè)量裝置安裝在拖拉機(jī)上，阻力測(cè)量裝置和角度測(cè)量裝置均設(shè)置在位于拖拉機(jī)與牽引式農(nóng)機(jī)具之間的三角形牽引架上，三角形牽引架包括左拉桿和右拉桿，左拉桿和右拉桿均通過阻力測(cè)量裝置安裝在牽引式農(nóng)機(jī)具的農(nóng)機(jī)具牽引臂上，左拉桿和右拉桿與對(duì)應(yīng)的阻力測(cè)量裝置之間設(shè)置有定位拉桿，角度測(cè)量裝置安裝在左拉桿或右拉桿上，且阻力測(cè)量裝置、角度測(cè)量裝置和速度測(cè)量裝置將采集的信號(hào)輸送至測(cè)試顯示器實(shí)現(xiàn)運(yùn)算、存儲(chǔ)及顯示。本發(fā)明測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，設(shè)備通用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種牽引式農(nóng)機(jī)具作業(yè)阻力和作業(yè)面積的測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械除了少部分采用自帶動(dòng)力的自走式作業(yè)外，其余大部分的農(nóng)業(yè)機(jī)械都是以拖拉機(jī)為動(dòng)力帶動(dòng)作業(yè)，主要包括懸掛式農(nóng)機(jī)具、半懸掛式農(nóng)機(jī)具和牽引式農(nóng)機(jī)具三種。牽引式農(nóng)機(jī)具是農(nóng)業(yè)機(jī)械的主要類型，通過牽引架與拖拉機(jī)的牽引點(diǎn)連接進(jìn)行作業(yè)。由于牽引式農(nóng)機(jī)具在田間作業(yè)時(shí)，由于地表不平和土壤堅(jiān)實(shí)度變化較大等影響，會(huì)引起牽引式農(nóng)機(jī)具作業(yè)時(shí)振動(dòng)和起伏，導(dǎo)致安裝在牽引架和農(nóng)機(jī)具鉸接點(diǎn)處的應(yīng)力式銷軸傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)重影響作業(yè)阻力測(cè)量精度，甚至無法測(cè)量。傳統(tǒng)牽引式農(nóng)機(jī)具無法及時(shí)將農(nóng)機(jī)具負(fù)載時(shí)的作業(yè)阻力數(shù)據(jù)和作業(yè)面積數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、監(jiān)控及反饋,因此就無法根據(jù)實(shí)際的作業(yè)情況對(duì)農(nóng)機(jī)具的作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整和智能化管理，制約了牽引式農(nóng)機(jī)具的智能化管理水平。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明為克服現(xiàn)有設(shè)備無法及時(shí)精確測(cè)量農(nóng)機(jī)具的作業(yè)阻力和作業(yè)面積的缺陷，提供了一種牽引式農(nóng)機(jī)具作業(yè)阻力和作業(yè)面積的測(cè)量裝置及方法，測(cè)量裝置能夠及時(shí)獲取作業(yè)阻力和作業(yè)面積的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)，可使管理人員及時(shí)了解牽引式農(nóng)機(jī)具的作業(yè)進(jìn)度，根據(jù)農(nóng)機(jī)具的作業(yè)性能、作業(yè)效率和使用壽命，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，避免設(shè)備的損壞，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于：一種牽引式農(nóng)機(jī)具作業(yè)阻力和作業(yè)面積的測(cè)量裝置，包括：阻力測(cè)量裝置、角度測(cè)量裝置和速度測(cè)量裝置，所述速度測(cè)量裝置安裝在拖拉機(jī)上，用來采集拖拉機(jī)的作業(yè)速度，所述阻力測(cè)量裝置和角度測(cè)量裝置均設(shè)置在位于拖拉機(jī)與牽引式農(nóng)機(jī)具之間的三角形牽引架上，所述三角形牽引架包括左拉桿和右拉桿，左拉桿和右拉桿均通過阻力測(cè)量裝置安裝在牽引式農(nóng)機(jī)具的農(nóng)機(jī)具牽引臂上，且左拉桿和右拉桿與對(duì)應(yīng)的阻力測(cè)量裝置之間設(shè)置有用來防止阻力測(cè)量裝置產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的定位拉桿，所述角度測(cè)量裝置安裝在左拉桿或右拉桿上，且阻力測(cè)量裝置、角度測(cè)量裝置和速度測(cè)量裝置將采集的信號(hào)輸送至測(cè)試顯示器實(shí)現(xiàn)運(yùn)算、存儲(chǔ)及顯示。

優(yōu)選地，所述阻力測(cè)量裝置采用應(yīng)力式銷軸傳感器，在應(yīng)力式銷軸傳感器的一端加工有定位拉桿安裝孔，且定位拉桿安裝孔的開孔方向與應(yīng)力式銷軸傳感器的受力牽引方向相垂直。

優(yōu)選地，所述定位拉桿整體呈L型，其包括豎直段和水平段，所述豎直段與對(duì)應(yīng)的左拉桿或右拉桿中間加工的定位拉桿固定孔鉸接，所述水平段的端部安裝在定位拉桿安裝孔內(nèi)，且在水平段的端部還開設(shè)有用來安裝開口銷的通孔，該通孔用來防止定位拉桿從定位拉桿安裝孔內(nèi)脫出。

優(yōu)選地，所述速度測(cè)量裝置采用GPS速度傳感器。

優(yōu)選地，所述角度測(cè)量裝置采用角度傳感器。

一種基于上述的測(cè)量裝置的測(cè)量方法，具體包括以下步驟：

步驟1：作業(yè)阻力測(cè)量方法：

步驟11：當(dāng)拖拉機(jī)帶動(dòng)牽引式農(nóng)機(jī)具作業(yè)時(shí)，通過位于三角形牽引架左拉桿和右拉桿上的應(yīng)力式銷軸傳感器分別采集左拉桿和右拉桿作業(yè)時(shí)的拉力值，且左拉桿的拉力值為N1和右拉桿的拉力值為N2；

步驟12：通過位于三角形牽引架上的角度傳感器分別采集三角形牽引架在作業(yè)時(shí)，三角形牽引架與水平面之間產(chǎn)生的水平夾角值β；