[發(fā)明專利]一種大豆收割脫粒一體機及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110717378.3
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113228923B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇;楊新宇;曹鵬飛;管文武;徐旭
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽云龍糧機有限公司
• 主分類號: A01D41/02
• 分類號: A01D41/02;A01D41/12;A01D41/14;A01D45/22;A01D57/02;A01D69/06;A01F12/18;A01F12/40;A01F12/56
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34144
• 代理人: 潘飛

1.一種大豆收割脫粒一體機，其特征在于，所述大豆收割脫粒一體機包括：

機體，其作為大豆收割脫粒一體機的行走載臺，并用于安裝執(zhí)行對大豆進行收割和脫粒動作的相關(guān)機構(gòu)；

割臺，其用于對大豆植株進行割斷、收集和預(yù)壓；所述割臺通過液壓升降機構(gòu)安裝在機體前方，所述液壓升降機構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述割臺整體的水平高度；所述割臺包括收割斗、撥禾輪、鏈條割刀和絞龍；所述收割斗為前端底面呈水平面的鏟斗形；所述鏈條割刀安裝在收割斗前方并與所述收割斗的底面齊平，所述撥禾輪安裝在鏟斗正上方，所述撥禾輪通過安裝導(dǎo)軌固定連接在收割斗上；所述安裝導(dǎo)軌位于收割斗的兩側(cè)；所述安裝導(dǎo)軌傾斜設(shè)置使得其上安裝的撥禾輪的最低位置與所述鏈條割刀上的上部靠近但不接觸；所述絞龍安裝在收割斗內(nèi)部且位于鏈條割刀沿收獲作業(yè)方向的后方；所述收割斗中靠近絞龍轉(zhuǎn)動時物料輸送方向尾端的一側(cè)設(shè)置第一喂料開口；

輸送機構(gòu)，其用于將割臺中的物料輸送到高處的脫粒機構(gòu)中，所述輸送機構(gòu)傾斜向上設(shè)置；輸送機構(gòu)的底部與所述割臺中的第一喂料開口相接，頂部與后段脫粒機構(gòu)中的第二喂料開口相接；所述輸送機構(gòu)通過支架與機體固定連接；

脫粒機構(gòu)，其用于接收輸送機構(gòu)輸送的大豆和秸稈的混合物，并完成豆莢破碎以及將秸稈和大豆分離；所述脫粒機構(gòu)包括脫粒箱、破碎裝置、過濾分離網(wǎng)；所述脫粒箱的上部設(shè)置第二喂料開口；脫粒箱兩側(cè)設(shè)置秸稈出口和大豆出口，所述秸稈出口和大豆出口處均設(shè)置可開合的擋板；

第一電機及其傳動機構(gòu)，其用于同時驅(qū)動所述割臺中的撥禾輪、鏈條割刀和絞龍運轉(zhuǎn)，完成大豆秸稈的收割動作；

第二電機及其傳動機構(gòu)，其用于同時驅(qū)動所述輸送機構(gòu)和脫粒機構(gòu)運轉(zhuǎn)，完成大豆和秸稈脫粒分離動作；

位移傳感器，其安裝在所述割臺底部，用于檢測割臺的距地高度；

稱重傳感器，其安裝在脫粒機構(gòu)中，用于檢測脫粒箱及其中的物料的總質(zhì)量；

含水率傳感器，其安裝在脫粒機構(gòu)中，用于檢測脫粒箱中秸稈和大豆的綜合含水率；

第一轉(zhuǎn)速傳感器，其安裝在第一電機上，用于檢測第一電機的輸出轉(zhuǎn)速；

第二轉(zhuǎn)速傳感器，其安裝在第二電機上，用于檢測第二電機的輸出轉(zhuǎn)速；

報警模塊，其用于在大豆收割脫粒一體機運行過程發(fā)生各類超限行為或故障時，向操作人員發(fā)出相應(yīng)的警報信號；以及

智能控制模塊，其與所述液壓升降機構(gòu)、第一電機、第二電機、位移傳感器、稱重傳感器、含水率傳感器；第一轉(zhuǎn)速傳感器、第二轉(zhuǎn)速傳感器、報警模塊電連接；所述智能控制模塊用于根據(jù)接收到的位移傳感器、稱重傳感器、含水率傳感器、第一轉(zhuǎn)速傳感器、第二轉(zhuǎn)速傳感器的檢測結(jié)果，對所述液壓升降機構(gòu)、第一電機、第二電機、報警模塊發(fā)出控制指令，調(diào)整大豆收割脫粒一體機的運行參數(shù)；

所述智能控制模塊通過含水率傳感器采集秸稈或大豆的含水率，基于秸稈或大豆的含水率對收割動作和脫粒動作的速率，調(diào)整過程的決策如下：（1）當實際含水率大于所述含水率閾值W0時，則判斷此時的大豆和秸稈較濕，則保持第一電機和第二電機以低速模塊運行；（2）當實際含水率小于等于所述含水率閾值W0時，則判斷此時的大豆和秸稈較干，則保持第一電機和第二電機以高速模式運行；

所述智能控制模塊通過所述稱重傳感器計算所述脫粒箱內(nèi)物料的單位時間內(nèi)的質(zhì)量增速，從而判斷田間的大豆作物稀疏度，并根據(jù)大豆作物稀疏度調(diào)整大豆的收割速率；調(diào)整過程的決策如下：（1）當脫粒箱的質(zhì)量增速大于閾值mv0時，判斷此時大豆作物種植較密，則降低所述第一電機的轉(zhuǎn)速，保持第一電機以低轉(zhuǎn)速模式運轉(zhuǎn)；（2）當脫粒箱的質(zhì)量增速小于等于閾值mv0時，判斷此時大豆作物種植較稀，則提高所述第一電機的轉(zhuǎn)速，保持第一電機以高轉(zhuǎn)速模式運轉(zhuǎn)。

2.如權(quán)利要求1所述的大豆收割脫粒一體機，其特征在于：所述撥禾輪包括長軸、輪轂、撥禾軸、撥禾梳；長軸與所述割臺的平面平行，且垂直于所述割臺的收割前進方向；所述輪轂的數(shù)量為兩個，分別固定安裝在長軸兩端；所述輪轂為含有十字架的圓形輪轂，所述輪轂結(jié)構(gòu)中十字架的桿體長度大于圓形結(jié)構(gòu)的直徑，所述撥禾軸的數(shù)量為四根，撥禾軸分別可轉(zhuǎn)動連接在所述兩個輪轂中十字架結(jié)構(gòu)上對應(yīng)的端點之間；所述撥禾軸與所述長軸平行；每根所述撥禾軸上固定連接有多根相互平行的長桿，所述長桿等間距垂直連接在撥禾軸上，所述多根長桿形成撥禾梳的結(jié)構(gòu)；所述撥禾輪通過安裝滑塊與所述安裝導(dǎo)軌連接，安裝滑塊與所述撥禾輪的長軸通過軸承可轉(zhuǎn)動連接；所述安裝滑塊還套接在所述安裝導(dǎo)軌上，使得撥禾輪可沿著傾斜的安裝導(dǎo)軌滑動，從而調(diào)節(jié)所述撥禾輪的豎直高度。