CN108702943A - 一种收获机的割台工作高度仿形控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种收获机的割台工作高度仿形控制装置及方法，该装置包括割台、升降油缸、托板、控制器、压力检测传感器及电磁阀，所述托板设置于割台的下方，使割台下方构成一个测控平面；所述升降油缸与割台连接，控制割台升降；所述控制器与电磁阀电连接，电磁阀控制升降油缸完成割台升降；所述压力检测传感器检测电磁阀与升降油缸之间连接油路的压力值，并将检测信号传输至控制器。该方法通过检测割台控制油路的压力信号，实现自动智能调控割台高度升降，达到在收获机作业过程中，割台随着收获地形的高低不平自动仿形的功能。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，特别是收获机的割台工作高度仿形控制装置及方法。
背景技术
近年来，国民经济的不断发展和人民生活水平的提高，对肉类和奶制品的需求量越来越多，加速了畜牧产业的发展步伐。青贮饲料收获机作为一种饲料作物收获机械，为畜牧业发展提供了高效生产机具。青贮饲料收获季节较短，过早、过晚收获都会造成饲料营养损失，这对青贮饲料收获机的工作性能和作业效率提出了更高要求。青贮饲料收获机在田间作业时，由于作业地况不平整，为了保证留茬高度的一致性，驾驶员一方面需要小心驾驶机器，另一方面又要密切注意观察割茬高度、喂入量以及发动机的工作情况，随时手动调整割台的工作高度，这样长时间的机械操作会增加驾驶员的疲劳度，降低收割效率，并且可能发生由于操作不当而致使割台前端与地面碰撞的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种收获机的割台工作高度仿形控制装置及方法，通过检测割台控制油路的压力信号，实现自动智能调控割台高度升降，达到在收获机作业过程中，割台随着收获地形的高低不平自动仿形的功能。
为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：本发明所述一种收获机的割台工作高度仿形控制装置包括割台、升降油缸、托板、控制器、压力检测传感器及电磁阀，所述托板设置于割台的下方，使割台下方构成一个测控平面；所述升降油缸与割台连接，控制割台升降；所述控制器与电磁阀电连接，电磁阀控制升降油缸完成割台升降；所述压力检测传感器检测电磁阀与升降油缸之间连接油路的压力值，并将检测信号传输至控制器。
本发明所述一种收获机的割台工作高度仿形控制装置还包括设置于驾驶室内的多功能控制手柄和用于设置及显示作业参数的液晶显示屏。
本发明所述一种收获机的割台工作高度仿形控制装置的高度仿形控制方法主要包括如下步骤：
1) 初始化系统，设置作业过程中，割台稳定工作状态下压力检测传感器检测压力信号的最高阈值及最低阈值；设置压力检测传感器检测压力信号的检测周期；
2) 启动仿形模式，控制器接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较；
3) 当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号大于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值时，控制器发送控制信号至电磁阀，电磁阀控制升降油缸动作，完成割台的下降；在割台下降过程中，控制器继续接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较，当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态；
4) 当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号小于压力检测传感器检测压力信号的最低阈值时，控制器发送控制信号至电磁阀，电磁阀控制升降油缸动作，完成割台的上升；在割台上升过程中，控制器继续接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较，当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态；
5) 当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态。
本发明的积极效果：本发明所述的一种收获机的割台工作高度仿形控制装置及方法，通过检测割台控制油路的压力信号，实现自动智能调控割台高度升降，达到在收获机作业过程中，割台随着收获地形的高低不平自动仿形的功能，实现了割台工作时离地面高度始终保持一致，本发明减轻驾驶员的工作强度，提高机器工作效率，有效防止割茬高度不一致，割台前端入土等不良作业现象产生。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图 1 是本发明的安装结构示意图；
图 2 是本发明的电液控制原理示意图；
图 3 是本发明的控制流程图。
图中，1 托板、2 升降油缸、3 液晶显示屏、4 多功能手柄、5 控制器、6 压力检测传感器、7 电磁阀、8 割台。
具体实施方式
传统的割台工作高度仿形自动控制装置，一般都采用在割台最前方两侧安装跟随地形起伏的仿形杆以及与仿形杆同步转动的角位移传感器，通过角位移传感器将仿形杆的转动角度反馈至控制器，最终由控制器判定仿形杆的随地形起伏转动的角度范围是否在合理范围内，如果超出设定的合理范围，那么控制器将通过电磁阀来控制割台升降油缸工作，最终完成割台的工作高度的仿形调整。此种结构在实际的工作过程中存在一定的弊端，首先仿形杆一般仅仅设置在割台的最前端的两侧，这样其地表的检测范围其实仅仅就是仿形杆可以扫过地面的有限的范围，在两侧仿形杆之间的位置如果一旦出现凸起，或者某种障碍物，那么两侧的仿形杆是无法扫到，从而控制器将不会产生任何动作，最终凸起的冲击力可能对割台造成不可预估的损害；其次，仿形杆的设置完全是跟其他工作部件一样处于外露的农田工作环境，在收获作业过程中，仿形杆的转动位置处容易进入异物而卡住仿形杆，致使其无法转动，最终就使得整个割台工作高度仿形自动控制装置无法正常工作。本发明设计出发点就是为了避免上述技术问题，将机电液紧密结合，整个自动仿形控制流程都是通过从液压回路内部来实现，避免了外界因素的干扰，安全性、可靠性都有了很大程度的提高。
作为具体的实施例，如图 1、图 2 所示，本发明所述一种收获机的割台工作高度仿形控制装置包括割台、升降油缸、托板、控制器、压力检测传感器及电磁阀，所述托板设置于割台的下方，使割台下方构成一个测控平面，这样一旦割台下方任何位置处出现凸起，那么最终都会对托板产生一个作用力，最终该作用力将被转化为压力检测信号反馈至控制器；所述升降油缸与割台连接，通过控制器控制电磁阀换位，来实现升降油缸的进出油路换向，最终实现割台升降；所述压力检测传感器检测电磁阀与升降油缸之间连接油路的压力值，并将检测信号传输至控制器。
本发明所述一种收获机的割台工作高度仿形控制装置还包括设置于驾驶室内的多功能控制手柄和用于设置及显示作业参数的液晶显示屏，液晶显示屏显示有压力值显示条及压力检测传感器检测压力信号的最高阈值及最低阈值的设置按钮，以及压力检测传感器检测压力信号的检测周期。多功能控制手柄上设置有关于割台控制有三个常开按钮，分别为手动上升按钮、手动下降按钮和仿形按钮。手动上升按钮通过电磁阀控制割台上升动作，手动下降按钮通过电磁阀控制割台下降动作。
割台仿形按钮按下时启动仿形动作，松开时还保持仿形状态；当按手动上升按钮、手动下降按钮时，仿形模式取消，同时执行手动上升、手动下降的动作，即割台升降。
如图 3 所示，作业开始前先初始化系统，设置作业过程中，割台稳定工作状态下压力检测传感器检测压力信号的最高阈值及最低阈值；设置压力检测传感器检测压力信号的检测周期；最高阈值及最低阈值范围的设置决定了割台作业时自动控制调整割台工作高度的灵敏度，如果此范围过小，则在作业时会发现控制器会很频繁的控制割台升降油缸动作，这件会影响作业效率及作业的质量；如果此范围过大，则在作业时控制器自动控制割台高度调节不够灵敏，致使作物的割茬高度不够一致。
作业过程中，割台在割台升降油缸的作用下与地面保持一定间距，此时割台的重量其实是由两部分力来平衡，其一是割台升降油缸的作用力，其二是农作物割茬顶部和地面对割台的支撑力，此支撑力作用于割台底部的托板上，在这两个作用力的作用下，割台处于一个受力平衡状态。作业时，托板底部有凸起障碍，会导致托板底部受到的支撑力增大，或者由于地轮进入凹地而致使前方割台工作高度下降后割茬和地面对割台支撑力增大，此时升降油缸对割台的作用力将减小，即电磁阀与升降油缸之间连接油路的压力值将减小。当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号小于压力检测传感器检测压力信号的最低阈值时，控制器发送控制信号至电磁阀，电磁阀控制升降油缸动作，完成割台的上升；在割台上升过程中，控制器继续接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较，当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态。
作业时，由于地轮经过凸起地而致使前方割台工作高度上升后割茬和地面对割台支撑力减小，此时升降油缸对割台的作用力将增大，即电磁阀与升降油缸之间连接油路的压力值将增大。当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号大于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值时，控制器发送控制信号至电磁阀，电磁阀控制升降油缸动作，完成割台的下降；在割台下降过程中，控制器继续接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较，当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态。
上面所述的只是用图解说明本发明相关的一种收获机的割台工作高度仿形控制装置的一些功能结构原理及控制方法，由于对相同技术领域的技术人员来说很容易在此基础上进行若干的修改，因此本说明书并非要将本发明所述的一种收获机的割台工作高度仿形控制装置及方法局限在所示或者所述的具体机构及适用范围内，故凡是可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明专利的保护范围。
Claims (3)
1.一种收获机的割台工作高度仿形控制装置，其特征在于：包括割台、升降油缸、托板、控制器、压力检测传感器及电磁阀，所述托板设置于割台的下方，使割台下方构成一个测控平面；所述升降油缸与割台连接，控制割台升降；所述控制器与电磁阀电连接，电磁阀控制升降油缸完成割台升降；所述压力检测传感器检测电磁阀与升降油缸之间连接油路的压力值，并将检测信号传输至控制器。
2.根据权利要求 1 所述的收获机的割台工作高度仿形控制装置，其特征在于：还包括设置于驾驶室内的多功能控制手柄和用于设置及显示作业参数的液晶显示屏。
3.一种基于权利要求 1 所述的收获机的割台工作高度仿形控制装置的高度仿形控制方法，其特征在于： 所述方法包括如下步骤：
1) 初始化系统，设置作业过程中，割台稳定工作状态下压力检测传感器检测压力信号的最高阈值及最低阈值；设置压力检测传感器检测压力信号的检测周期；
2) 启动仿形模式，控制器接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较；
3) 当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号大于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值时，控制器发送控制信号至电磁阀，电磁阀控制升降油缸动作，完成割台的下降；在割台下降过程中，控制器继续接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较，当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态；
4) 当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号小于压力检测传感器检测压力信号的最低阈值时，控制器发送控制信号至电磁阀，电磁阀控制升降油缸动作，完成割台的上升；在割台上升过程中，控制器继续接收压力检测传感器的检测压力的反馈信号，并将反馈信号与设定的压力检测传感器检测压力信号的阈值进行比较，当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态；
5) 当控制器判定压力检测传感器的检测压力的反馈信号处于压力检测传感器检测压力信号的最高阈值与最低阈值之间的范围时，控制器不发送控制信号至电磁阀，割台将保持现有作业高度状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181026 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |