CN109429664A - 一种农作物收货装置及挖掘深度的控制方法 - Google Patents

一种农作物收货装置及挖掘深度的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109429664A
CN109429664A CN201811219680.0A CN201811219680A CN109429664A CN 109429664 A CN109429664 A CN 109429664A CN 201811219680 A CN201811219680 A CN 201811219680A CN 109429664 A CN109429664 A CN 109429664A
Authority
CN
China
Prior art keywords
connecting rod
digger blade
support
crops
excavating depth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811219680.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109429664B (zh
Inventor
辛博
戴海飞
陈春林
朱张青
赵家宝
李华雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University
Original Assignee
Nanjing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University filed Critical Nanjing University
Priority to CN201811219680.0A priority Critical patent/CN109429664B/zh
Publication of CN109429664A publication Critical patent/CN109429664A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109429664B publication Critical patent/CN109429664B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D13/00Diggers, e.g. potato ploughs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D33/00Accessories for digging harvesters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D33/00Accessories for digging harvesters
    • A01D2033/005Yield crop determination mechanisms for root-crop harvesters

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Harvesting Machines For Root Crops (AREA)

Abstract

本发明公开了一种农作物收货装置及挖掘深度的控制方法,收货装置包括收货装置本体和检测机构。检测机构包括第一连接杆、第二连接杆和两个滚轮,第一连接杆的一端与第一支架固连,另一端与第二连接杆的上端固连;其中,第一连接杆和第二连接杆垂直设置,两个滚轮转动设置在第三连接杆的两端,第三连接杆的中点与第二连接杆的下端铰接,两个滚轮沿该收货装置前进方向前、后设置,第三连接杆上设置有姿态传感器和角度传感器。本申请通过设置检测机构,实时检测陇面坡度和高度与农用机械本身尤其是挖掘铲的相对姿态,形成姿态反馈系统,用以实时控制支撑轮和活塞缸的活塞杆行程,使得挖掘铲的挖掘深度适当,且在收货工程中挖掘深度保持不变。

Description

一种农作物收货装置及挖掘深度的控制方法
技术领域
本发明具体涉及一种农作物收货装置及挖掘深度的控制方法。
背景技术
随着农业机械化的发展,农作物收货机械化操作逐渐成为主流。在收货花生、土豆等这类埋藏于地下的农作物过程中,收货装置的挖掘铲的挖掘深度对该收货装备的性能和效率影响较大。挖掘深度过深会导致挖掘土壤过多,容易造成农产品、泥土等堵塞传送带;挖掘深度过浅则会损伤农产品,降低产量。由于田间陇面高度起伏变化,因此挖掘铲的挖掘深度应随着陇面起伏进行自适应调节,因此,陇面高度的检测对于提高该收货装备效率的尤为关键。现有的农作物收货装备,没有成熟的陇面高度装置和对应的检测方法,导致在收货过程挖掘铲的挖掘深度不易控制,因此急需设计一种准确测量陇面高度设备及检测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农作物收货装置及挖掘深度的控制方法,解决现有技术中农作物收货装备,没有成熟的陇面高度装置和对应的检测方法,导致在收货过程挖掘铲的挖掘深度不易控制的技术问题。
为解决上述问题,本发明采取的技术方案是:
一种农作物收货装置,包括收货装置本体和检测机构。
所述收货装置本体包括第一支架、第二支架、驾驶舱、履带轮和传送带;驾驶舱设置在第一支架上部,履带轮设置于第一支架底部,第二支架倾斜设置,其上端与第一支架转动连接,第二支架底部竖直设置有活塞缸,活塞缸的活塞杆下端设置有支撑轮,传送带转动设置在第二支架上,第二支架的下端固定设置有挖掘铲和收货台,其中,收货台位于挖掘铲和支撑轮之间;挖掘铲挖出农作物后,农作物经过收货台收集,然后经传送带运送至第一支架上的货舱中;第一支架上设置有控制器;
所述检测机构包括第一连接杆、第二连接杆和两个滚轮,第一连接杆的一端与第一支架固连,另一端与第二连接杆的上端固连;其中,第一连接杆和第二连接杆垂直设置,两个滚轮转动设置在第三连接杆的两端,第三连接杆与第二连接杆的下端铰接,且铰接点为第三连接杆的中点,两个滚轮沿该收货装置前进方向前、后设置,第三连接杆上设置有姿态传感器和角度传感器;所述姿态传感器和角度传感器与控制器之间电连接,控制器控制活塞缸的活塞杆伸缩。
传统收货机械中,不包检测机构,因此在收货过程中,由于地面被挖掘后产生了各类沟壑,导致车身无法保持在水平姿态;同时,因为挖掘后的田间地面的凹凸不平。因此,导致挖掘铲的挖掘深度起伏变化较大,经由收货台传送到传送带上的植株附带的泥土量变化较大。若挖掘深度较深,则泥土量过大,容易导致传送带堵塞;若挖掘深度较浅,则容易导致挖掘深度不够,作物的部分果实没有被挖掘出来,或者被挖掘铲损坏,收货不足,影响产量。
本申请通过设置检测机构,实时检测陇面坡度和高度与农用机械本身尤其是挖掘铲的相对姿态,形成姿态反馈系统,用以实时控制支撑轮和活塞缸的活塞杆行程,使得挖掘铲的挖掘深度适当,且在收货工程中挖掘深度保持不变。
上述收货装置挖掘铲挖掘深度的控制方法,包括如下步骤:
步骤一、设定第三连接杆与第二连接杆之间的夹角为B(t),第三连接杆与竖直方向的夹角为A(t);收货装置与水平面之间的夹角为:C(t)=B(t)-A(t),即第一连接杆与水平面之间的夹角为C(t);第二连接杆与挖掘铲连接点之间的垂直距离为L1;农作物收货装置以速度V(t)向前运行;
第三连接杆与第二连接杆的铰接点到地面的距离为:
挖掘铲连接点到地面的距离为:
步骤二、设定初始时间t=0时,滚轮与田间地面的接触位置为相对零点Z,即此时第三连接杆与第二连接杆的铰接点到地面的距为0;A(0)=A0,B(0)=B0,C(0)=C0=B0-A0
此时挖掘铲连接点到地面的距离为:
设定t=0时刻挖掘铲的挖掘深度合适,即需要在后续挖掘过程中保持挖掘铲与地面的相对距离不变;
步骤三、农作物收货装置开始作业后,运行至T时刻,此时第三连接杆与第二连接杆之间的夹角为B(T),第三连接杆与竖直方向的夹角为A(T);收货装置与水平面之间的夹角为C(T)=B(T)-A(T);
则挖掘铲连接点到相对零点Z的距离的垂直高度为:
此时挖掘铲连接点处正下方地面的相对初始位置t=0的高度为:
(设定在时间内运动速度不变,因为L1较短,此假设是合理的。)
则挖掘铲连接点到地面相对高度为:
h4(T)=h2(T)-h3(T);
此时挖掘铲的挖掘深度与t=0时刻的挖掘深度变化量为:
在收货装置工作过程中,自由双轮将随着田间地面的起伏而上下移动,姿态传感器实时监测自由双轮的姿态,即第三连接杆与第二连接杆之间的夹角B(t)
,角度传感器实时监测第三连接杆与竖直方向的夹角A(t),并实时将监测值传送给控制器,控制器根据监测值控制活塞缸的活塞杆伸缩,为保持挖掘深度不变,控制器控制活塞缸的活塞杆向伸长-D(T)高度。
进一步改进,所述活塞缸为液压缸,控制精度高。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
本申请通过设置检测机构,实时检测陇面坡度和高度与农用机械本身尤其是挖掘铲的相对姿态,形成姿态反馈系统,用以实时控制支撑轮和活塞缸的活塞杆行程,使得挖掘铲的挖掘深度适当,且在收货工程中挖掘深度保持不变。解决了设备若挖掘深度较深,则泥土量过大,容易导致传送带堵塞;若挖掘深度较浅,则容易导致挖掘深度不够,作物的部分果实没有被挖掘出来,或者被挖掘铲损坏,收货不足的问题。
附图说明
图1为本发明所述农作物收货装置的结构示意图。
图2为收货装置在运行过程中状态图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐释本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
如图1所示,一种农作物收货装置,包括收货装置本体和检测机构。
所述收货装置本体包括第一支架1、第二支架8、驾驶舱2、履带轮3和传送带;驾驶舱2设置在第一支架1上部,履带轮3设置于第一支架1底部,第二支架8倾斜设置,其上端与第一支架1转动连接,第二支架8底部竖直设置有液压缸4,液压缸4的活塞杆下端设置有支撑轮5,传送带转动设置在第二支架8上,第二支架8的下端固定设置有挖掘铲7和收货台6,其中,收货台6位于挖掘铲7和支撑轮5之间;挖掘铲7挖出农作物后,农作物经过收货台6收集,然后经传送带运送至第一支架1上的货舱中;第一支架1上设置有控制器。
所述检测机构包括第一连接杆10、第二连接杆11和两个滚轮13,第一连接杆10的一端与第一支架1固连,另一端与第二连接杆11的上端固连;其中,第一连接杆10和第二连接杆11垂直设置,两个滚轮13转动设置在第三连接杆12的两端,第三连接杆12与第二连接杆11的下端铰接,且铰接点为第三连接杆12的中点,两个滚轮13沿该收货装置前进方向前、后设置,第三连接杆12上设置有姿态传感器和角度传感器;所述姿态传感器和角度传感器电机之间电连接,控制器控制液压缸4的活塞杆伸缩。
传统收货机械中,不包检测机构,因此在收货过程中,由于地面被挖掘后产生了各类沟壑,导致车身无法保持在水平姿态;同时,因为挖掘后的田间地面的凹凸不平。因此,导致挖掘铲的挖掘深度起伏变化较大,经由收货台传送到传送带上的植株附带的泥土量变化较大。若挖掘深度较深,则泥土量过大,容易导致传送带堵塞;若挖掘深度较浅,则容易导致挖掘深度不够,作物的部分果实没有被挖掘出来,或者被挖掘铲损坏,收货不足,影响产量。
本申请通过设置检测机构,实时检测陇面坡度和高度与农用机械本身尤其是挖掘铲的相对姿态,形成姿态反馈系统,用以实时控制支撑轮和液压缸的活塞杆行程,使得挖掘铲的挖掘深度适当,且在收货工程中挖掘深度保持不变。
上述收货装置挖掘铲挖掘深度的控制方法,包括如下步骤:
步骤一、设定第三连接杆与第二连接杆之间的夹角为B(t),第三连接杆与竖直方向的夹角为A(t);收货装置与水平面之间的夹角为:C(t)=B(t)-A(t),即第一连接杆与水平面之间的夹角为C(t);第二连接杆与挖掘铲连接点之间的垂直距离为L1;农作物收货装置以速度V(t)向前运行;
第三连接杆与第二连接杆的铰接点到地面的距离为:
挖掘铲连接点到地面的距离为:
步骤二、设定初始时间t=0时,滚轮与田间地面的接触位置为相对零点Z,即此时第三连接杆与第二连接杆的铰接点到地面的距为0;A(0)=A0,B(0)=B0,C(0)=C0=B0-A0
此时挖掘铲连接点到地面的距离为:
设定t=0时刻挖掘铲的挖掘深度合适,即需要在后续挖掘过程中保持挖掘铲与地面的相对距离不变;
步骤三、农作物收货装置开始作业后,运行至T时刻,此时第三连接杆与第二连接杆之间的夹角为B(T),第三连接杆与竖直方向的夹角为A(T);收货装置与水平面之间的夹角为C(T)=B(T)-A(T);
则挖掘铲连接点到相对零点Z的距离的垂直高度为:
此时挖掘铲连接点处正下方地面的相对初始位置t=0的高度为:
则挖掘铲连接点到地面相对高度为:
h4(T)=h2(T)-h3(T);
此时挖掘铲的挖掘深度与t=0时刻的挖掘深度变化量为:
在收货装置工作过程中,自由双轮将随着田间地面的起伏而上下移动,姿态传感器实时监测自由双轮的姿态,即第三连接杆与第二连接杆之间的夹角B(t)
,角度传感器实时监测第三连接杆与竖直方向的夹角A(t),并实时将监测值传送给控制器,控制器根据监测值控制活塞缸的活塞杆伸缩,为保持挖掘深度不变,控制器控制活塞缸的活塞杆向伸长-D(T)高度。
本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现,而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已,并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰,都应作为本发明的技术范畴。

Claims (3)

1.一种农作物收货装置,其特征在于,包括收货装置本体和检测机构;
所述收货装置本体包括第一支架、第二支架、驾驶舱、履带轮和传送带;驾驶舱设置在第一支架上部,履带轮设置于第一支架底部,第二支架倾斜设置,其上端与第一支架转动连接,第二支架底部竖直设置有活塞缸,活塞缸的活塞杆下端设置有支撑轮,传送带转动设置在第二支架上,第二支架的下端固定设置有挖掘铲和收货台,其中,收货台位于挖掘铲和支撑轮之间;挖掘铲挖出农作物后,农作物经过收货台收集,然后经传送带运送至第一支架上的货舱中;第一支架上设置有控制器;
所述检测机构包括第一连接杆、第二连接杆和两个滚轮,第一连接杆的一端与第一支架固连,另一端与第二连接杆的上端固连;其中,第一连接杆和第二连接杆垂直设置,两个滚轮转动设置在第三连接杆的两端,第三连接杆与第二连接杆的下端铰接,且铰接点为第三连接杆的中点,两个滚轮沿该收货装置前进方向前、后设置,第三连接杆上设置有姿态传感器和角度传感器;所述姿态传感器和角度传感器与控制器之间电连接,控制器控制活塞缸的活塞杆伸缩。
2.控制权利要求1所述农作物收货装置的挖掘铲挖掘深度的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、设定第三连接杆与第二连接杆之间的夹角为B(t),第三连接杆与竖直方向的夹角为A(t);收货装置与水平面之间的夹角为:C(t)=B(t)-A(t),即第一连接杆与水平面之间的夹角为C(t);第二连接杆与挖掘铲连接点之间的垂直距离为L1;农作物收货装置以速度V(t)向前运行;
第三连接杆与第二连接杆的铰接点到地面的距离为:
挖掘铲连接点到地面的距离为:
步骤二、设定初始时间t=0时,滚轮与田间地面的接触位置为相对零点Z,即此时第三连接杆与第二连接杆的铰接点到地面的距为0;A(0)=A0,B(0)=B0,C(0)=C0=B0-A0
此时挖掘铲连接点到地面的距离为:
设定t=0时刻挖掘铲的挖掘深度合适,即需要在后续挖掘过程中保持挖掘铲与地面的相对距离不变;
步骤三、农作物收货装置开始作业后,运行至T时刻,此时第三连接杆与第二连接杆之间的夹角为B(T),第三连接杆与竖直方向的夹角为A(T);收货装置与水平面之间的夹角为C(T)=B(T)-A(T);
则挖掘铲连接点到相对零点Z的距离的垂直高度为:
此时挖掘铲连接点处正下方地面的相对初始位置t=0的高度为:
则挖掘铲连接点到地面相对高度为:
h4(T)=h2(T)-h3(T);
此时挖掘铲的挖掘深度与t=0时刻的挖掘深度变化量为:
在收货装置工作过程中,自由双轮将随着田间地面的起伏而上下移动,姿态传感器实时监测自由双轮的姿态,即第三连接杆与第二连接杆之间的夹角B(t),角度传感器实时监测第三连接杆与竖直方向的夹角A(t),并实时将监测值传送给控制器,控制器根据监测值控制活塞缸的活塞杆伸缩,为保持挖掘深度不变,控制器控制活塞缸的活塞杆向伸长-D(T)高度。
3.根据权利要求2所述的控制农作物收货装置的挖掘铲挖掘深度的方法,其特征在于,所述活塞缸为液压缸。
CN201811219680.0A 2018-10-18 2018-10-18 一种农作物收获装置及挖掘深度的控制方法 Active CN109429664B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811219680.0A CN109429664B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 一种农作物收获装置及挖掘深度的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811219680.0A CN109429664B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 一种农作物收获装置及挖掘深度的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109429664A true CN109429664A (zh) 2019-03-08
CN109429664B CN109429664B (zh) 2020-05-05

Family

ID=65546899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811219680.0A Active CN109429664B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 一种农作物收获装置及挖掘深度的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109429664B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114868510A (zh) * 2022-07-08 2022-08-09 农业农村部南京农业机械化研究所 一种智能型鲜食薯联合收获机的挖深自动调控方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100927540B1 (ko) * 2009-08-06 2009-11-17 전영후 농작물 수확장치
CN204616365U (zh) * 2015-05-14 2015-09-09 李敏祺 挖掘角度可调的红薯便捷挖掘收获装置
CN106105535A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 朱赵伟 一种土豆处理装置
CN206181807U (zh) * 2016-10-28 2017-05-24 农业部南京农业机械化研究所 一种花生联合收获机收获姿态控制系统
CN206948905U (zh) * 2017-06-30 2018-02-02 胡艳敏 套种可调式大蒜收获机
CN107787664A (zh) * 2017-12-08 2018-03-13 山东五征集团有限公司 花生收获机地面仿形装置
WO2018115832A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Branston Limited A crop monitoring system and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100927540B1 (ko) * 2009-08-06 2009-11-17 전영후 농작물 수확장치
CN204616365U (zh) * 2015-05-14 2015-09-09 李敏祺 挖掘角度可调的红薯便捷挖掘收获装置
CN106105535A (zh) * 2016-06-29 2016-11-16 朱赵伟 一种土豆处理装置
CN206181807U (zh) * 2016-10-28 2017-05-24 农业部南京农业机械化研究所 一种花生联合收获机收获姿态控制系统
WO2018115832A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Branston Limited A crop monitoring system and method
CN206948905U (zh) * 2017-06-30 2018-02-02 胡艳敏 套种可调式大蒜收获机
CN107787664A (zh) * 2017-12-08 2018-03-13 山东五征集团有限公司 花生收获机地面仿形装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
廖勇等: "联合收割机割台高度自适应调节系统的设计与试验", 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114868510A (zh) * 2022-07-08 2022-08-09 农业农村部南京农业机械化研究所 一种智能型鲜食薯联合收获机的挖深自动调控方法
CN114868510B (zh) * 2022-07-08 2022-10-11 农业农村部南京农业机械化研究所 一种智能型鲜食薯联合收获机的挖深自动调控方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109429664B (zh) 2020-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205105553U (zh) 葡萄藤扒土机
CN209618214U (zh) 一种顺槽胶带机自移机尾
CN209643358U (zh) 一种大葱挖掘装置
CN103081646A (zh) 悬挂式丘陵山地果园作业升降平台
US3548570A (en) Cutter blade continuously automatically adjustable responsive to change in resistance to its operation
CN106958445A (zh) 长壁优化控制
CN109429664A (zh) 一种农作物收货装置及挖掘深度的控制方法
CN109220152B (zh) 一种具有自动控深调角功能的木薯收获机挖掘铲
CN207185204U (zh) 薯类收获机自动对行装置
CN106856795B (zh) 自动限深机构及挖掘类收获机
CN205232693U (zh) 履带式链式深耕装置
CN103643991B (zh) 支架配合模板的膏体充填综采装置及方法
CN106508246B (zh) 一种半喂入式花生联合收获机自动对行装置
CN205865085U (zh) 一种全自动履带式大葱收获机的铲土装置
CN204217442U (zh) 用于土豆收获机的液压可调挖掘机构
CN205477612U (zh) 一种新型矿用扒渣机
CN106961887A (zh) 可升降覆土轮式回填机
CN106888597A (zh) 一种应用于坡地果园机械化作业平台的调平机构
CN209345564U (zh) 一种马铃薯挖掘铲专用试验台架
CN208987314U (zh) 一种马铃薯收获机
CN206640962U (zh) 浅松激光平地机
CN204217436U (zh) 用于土豆收获机的液压便捷式挖掘机构
CN205727057U (zh) 一种分层式荸荠挖掘机
CN204217446U (zh) 土豆收获机用的入土角度可调便捷式挖掘机构
CN204217438U (zh) 土豆收获机用的入土角度可调便捷式挖掘分离装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant