[發明專利]丘陵山區小型玉米收獲機的自動姿態調整系統及方法

在審

• 申請號: 202211029080.4
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115152421A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 苗河泉;刁培松;楊朵珍;李曉偉;姚文燕;李少川;崔培德;魏懋健
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: A01D45/02
• 分類號: A01D45/02;A01D41/02;A01D41/127
• 代理公司: 山東舜天律師事務所 37226
• 代理人: 李新海

本發明公開了丘陵山區小型玉米收獲機的自動姿態調整系統及方法，其調整系統，包括調整機構及液壓調整系統，所述的調整機構設有后驅動輪、行走傳動搖臂機構、行走變速箱輸出軸、雙作用伸縮液壓油缸、六方軸；其調整方法通過IMU姿態傳感器檢測姿態角度，通過STM32繼電器控制模塊對三位三通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥的控制實現左調整支路、右調整支路的液壓油缸的調節，控制所述末端行走傳動搖臂機構的擺動角度，達到無極調節兩側后驅動輪高度，調整丘陵山區小型玉米收獲機的機架姿態。本發明可以提高收獲機在坡地作業時的穩定性；還可以提高收獲機的機架與地面的高度，解決玉米收獲機械通過性差、機架拖地的問題。

技術領域

本發明涉及農業機械，確切地說是丘陵山區小型玉米收獲機的自動姿態調整系統及方法。

背景技術

針對丘陵山區、小農戶零星地塊大型自走式收獲機無法進入作業的問題，研發手扶式小型玉米摘穗秸稈粉碎收獲機，解決現有收獲機存在的結構復雜、易出故障、運行平穩性較差的缺陷。主要是針對丘陵山區地塊小、道路狹窄、收獲困難等現狀而設計。該玉米收獲機能夠在條件惡劣的丘陵山區實現玉米的摘穗、剝皮等工作。小型玉米收獲機為了適用丘陵山區等特殊地塊的作業需求，必須考慮其在坡地作業時穩定性問題，該問題直接反映玉米收獲機在特殊環境下能否進行安全作業。因此，在該小型丘陵山區玉米收獲機上加入姿態調整機構，用于調整丘陵山區玉米收獲機的重心位置，提高收獲機器的穩定性。

為適用丘陵山區小地塊玉米收獲困難，機具穩定性、可靠性以及通過性差的問題，本研究并開發具有姿態調整的小型玉米摘穗剝皮一體收獲機，該收獲機解決了丘陵山區小型玉米收獲機在坡地作業時掉頭難以及通過性、穩定性差的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種丘陵山區小型玉米收獲機的自動姿態調整系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術手段：

一種丘陵山區小型玉米收獲機的自動姿態調整系統，包括調整機構及液壓調整系統，所述的調整機構設有后驅動輪 、行走傳動搖臂機構、行走變速箱輸出軸、雙作用伸縮液壓油缸、六方軸；調整液壓油缸的兩端分別通過銷軸與機架、行走傳動搖臂機構相連接；行走變速箱上端與機架固定，行走變速箱輸出軸通過傳動搖臂機構內部的鏈輪、鏈條傳動驅動六方軸實現動力輸出，六方軸連接設置后驅動輪；前從動輪與機架連接，前從動輪高度可調動設置；所述的液壓調整系統包括油箱、過濾器、液壓泵、直動式溢流閥、無簧單向閥、三位三通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥、節流調速閥、機架、IMU姿態傳感器、上位機姿態監測和控制系統及STM32繼電器控制模塊，液壓調整系統設有調整干路、調整支路，調整干路上設有依次順序連接設置的油箱、過濾器、液壓泵、無簧單向閥、三位三通電磁換向閥；調整支路并列設置左調整支路、右調整支路，左調整支路、右調整支路分別調整后驅動輪的左輪、右輪；左調整支路、右調整支路均設有三位四通電磁換向閥和節流調速閥，三位四通電磁換向閥與三位三通電磁換向閥連接；三位四通電磁換向閥通過節流調速閥與調整液壓油缸連接；機架上設有IMU姿態傳感器、上位機姿態監測和控制系統及STM32繼電器控制模塊，IMU姿態傳感器與上位機姿態監測和控制系統電連接向其輸送監測信息，上位機姿態監測和控制系統通過STM32繼電器控制模塊連接控制三位三通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥。

行走傳動搖臂機構的外殼一端與變速箱動力輸出軸連接，另一端與車輪行走輸出軸和調平液壓缸連接，傳動搖臂內部是通過鏈和鏈輪實現動力傳遞的，擺動角度是液壓油缸伸縮改變搖臂外殼轉動角度。

通過IMU姿態傳感器檢測姿態角度，通過STM32繼電器控制模塊對三位三通電磁換向閥、三位四通電磁換向閥的控制實現左調整支路、右調整支路的液壓油缸的調節，控制所述末端行走傳動搖臂機構的擺動角度，達到無極調節兩側后驅動輪高度，調整丘陵山區小型玉米收獲機的機架姿態。