[發明專利]一種懸掛式割草機避障軌跡與切割傾角控制裝置和方法

有效

• 申請號: 202110429286.5
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113170663B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王德成;祝露;尤泳;王光輝;趙建柱;張慶;馬文鵬;王中豪;廖洋洋;趙彥瑞;張學寧
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01D75/18
• 分類號: A01D75/18;A01D34/00
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 徐林

本發明屬于牧草收割機械領域，特別涉及一種懸掛式割草機避障軌跡與切割傾角控制裝置和方法。所述裝置包括提升液壓缸、第一鉸點、旋轉臂、旋轉臂上掛耳連接軸、后置液壓缸、液壓油表、后置液壓缸左側掛耳、支撐梁、液壓油管、齒輪箱、二位二通電磁換向閥、傾斜銷軸、接地滑板、切割器、第二鉸點、提升臂、三位四通閥和蓄能器；懸掛式割草機的支撐梁與旋轉臂之間的傾斜銷軸、旋轉臂、提升臂和切割器等工作部件整體前傾一定角度，前傾角度和傾斜銷軸的傾斜角度大致相同，使切割器在工作狀態具有15°左右的切割傾角，使得割刀距離牧草根部更近，減少牧草收割損失。

技術領域

本發明涉及一種懸掛式割草機避障軌跡與切割傾角控制裝置和方法，屬于牧草收割機械領域。

背景技術

與農田的種植環境相比，人工草場和天然草地的牧草經常種在地面起伏大、多石塊的山區丘陵地區，這些石塊或灌溉噴管頭等障礙物在牧草遮擋下難以識別。割草機在碰撞到障礙物后，由于割草機切割器的接地性，會推著石塊往前走，對刀片產生持續的傷害，還會因為阻力過大造成齒輪或一些連接件的損壞。因此，割草機遇到障礙物采取自動避障動作時，切割器必須立即向后避讓，向上提升一定的高度以越過障礙物，且避讓軌跡應當是向后上方的弧線，避免切割器再次與障礙物接觸碰撞。

目前果園、園林中用的割草機大多研究自動避障功能，這種割草機往往不帶壓扁輥，切割器的幅寬小(大多是1個刀盤)，重量小(不到100kg)，避障時傳感器發出信號，電機驅動執行避障動作。而草地上的懸掛式牧草割草機的切割器可達到6～8個刀盤，重量800多kg，且農藝要求，切割器始終接觸地面割草作業，因為重量大，一般電機都沒有足夠大的力來驅動切割器以執行避障動作。故與電子控制自動避障不同，這種大幅寬的割草機只能在障礙物的阻礙作用下，被動的按一定軌跡執行避障動作，避免割草機受損，以提高牧草割草機對復雜地形的適應性，本專利就是在此種條件下進行的研究。

另外，切割器在割草時應當保持一定的切割傾角，且方向必須向前傾斜，切割傾角的一個作用是可以使刀片貼近地面，降低牧草收獲時的割茬高度，減少收獲損失；另一個作用是相對于無角度的水平切割，具有切割傾角更有利于降低切割功耗，切割后割茬更加整齊，可以減少牧草根部的撕裂情況，有利于牧草第二茬快速生長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種懸掛式割草機避障軌跡與切割傾角控制裝置和方法，其能夠使得切割器越過障礙物，避免障礙物持續碰撞損壞齒輪或連接銷軸，而且能夠避免石塊在切割器前方滾動后進入切割器上方或壓扁輥內，造成齒輪等部件的損壞。另外，本發明能夠使切割器在工作狀態具有一定的切割傾角，使得割刀距離牧草根部更近，減少牧草收割損失。

為了達到上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種懸掛式割草機避障軌跡與切割傾角控制裝置，所述裝置包括提升液壓缸1、第一鉸點2、旋轉臂3、旋轉臂上掛耳連接軸4、后置液壓缸5、液壓油表7、后置液壓缸左側掛耳8、支撐梁9、液壓油管11、齒輪箱12、二位二通電磁換向閥13、傾斜銷軸15、接地滑板16、切割器17、第二鉸點18、提升臂19、三位四通閥20和蓄能器21；

支撐梁9布置在懸掛式割草機的前部，支撐梁9的右端設有第一安裝孔；

旋轉臂3布置在支撐梁9的后方，旋轉臂3的左端設有第二安裝孔以及旋轉臂上掛耳連接軸4；

傾斜銷軸15穿過支撐梁9右端的第一安裝孔以及旋轉臂3左側的第二安裝孔將支撐梁9和旋轉臂3可轉動地連接；傾斜銷軸15以及支撐梁9右端的第一安裝孔向割草機的前進方向傾斜一定角度；

提升臂19布置在旋轉臂3的右側；提升臂19在第一鉸點2處通過銷軸與旋轉臂3的右端連接；提升液壓缸1的固定端固定在旋轉臂3上，提升液壓缸1的伸縮端固定在提升臂19上；

切割器17布置在提升臂19的后方；切割器17在第二鉸點18處通過銷軸與提升臂19的后端連接；接地滑板16布置在切割器17的下方，割草作業時，接地滑板16始終與地面接觸；