CN114287187B - 一种水田拖拉机机具自动调节方法及调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水田拖拉机机具自动调节方法及调节系统,包括以下步骤:S1:采集实时的农机具姿态数据并传输到控制器;S2:控制器分析实时的农机具姿态数据以输出控制信号;S3:驱动机构根据控制信号调整农机具姿态。本发明通过实时获取农机具水平姿态和耕深姿态数据,同时通过设立耕深与角度的换算数学模型和预设定水平角度和耕深倾斜角度值,对农机具水平及耕深进行自动调节,适应性高,且控制精度高,实现的农机具综合智能控制。利用本发明对水田拖拉机的耕作状态进行控制,操作简便,工作效率高,劳动强度低,耕地效果好,可有效保障耕作后的水田平整性,更可提高后续插秧、收割等机械化使用效果。
Description
技术领域
本发明属于农业机械领域,尤其是涉及一种水田拖拉机机具自动调节方法及调节系统。
背景技术
在农业生产过程中,耕整地是重要的生产环节,因农田表面不可能保持平整的天然环境,农用拖拉机及农耕机具随地势的不规则起伏,导致耕作出的活土层厚度不均,影响局部农作物的生长,因此农机具水平和耕深的稳定性对水田耕整作业后的平整度、后续的插秧作业效果及最终水稻的产量有很大的影响。传统的方法是通过多次重复耕作来弥补单次耕作中的耕深不稳定和水平不平整的问题,费时费力,更是增加了耕作成本。国内针对水田拖拉机的农机具的耕深控制系统进行多方面的研究,包括力位综合控制、滑转率的控制等,但是这些研究都是针对某单一型号拖拉机,控制参数也以单参数为主,适应性差、控制精度不高。所以,水田拖拉机的农机具智能控制系统仍未在国内推广应用。旋耕作业时仍需要驾驶员根据经验来实时控制机具水平和耕深,控制精度差,为了促进耕整地机械的发展,对农机具左右调平和耕深自动控制系统的关键技术函待投入更大的研究力度。
近年来,随着精准农业技术的进步,为了克服这些问题,一些企业己经尝试通过在农耕机具上添加现代化的电气控制装置,得以实现对耕深的有效控制,但其结构往往精细、复杂,在农业生产这种粗犷型的产业上的使用和维护成本都比较高,有效控制耕深的同时,耕作成本却也同样提高了。因此,需要有一种简单有效的可同时控制耕深和水平的控制方式,有效控制机具水平和耕深、保证耕地质量的同时,降低耕作成本。
现有技术中,通过在拖拉机的后三点悬挂提升器的提升臂与机体铰接点处的位置传感器和安装在提升器下拉杆铰接点处的力传感器监测机具对应整车的的位置和机具上下浮动时的受力情况来综合分析机具的耕深值,受整机位姿影响较大,且耕深控制精度低,使用和维护成本都比较高。
现有技术中,在旋耕机机具调平控制方面,周浩、罗锡文等设计了一种根据拖拉机的横滚角驱动电磁阀来调节调平油缸的行程,以保证旋耕机在田间作业时水平的旋耕机实时水平控制系统。章铁成等设计了一种新型调平油缸活塞杆位置检测传感器,并采用比例换向阀来控制调平油缸的行程,从而控制机具作业时保持水平。
现有技术中,主要以单一的耕深调节或水平调节为主,无法同时自动调控机具水平和耕深的功能,不能满足水田一次耕作达到耕深一致和水平平整的要求。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种水田拖拉机机具自动调节方法及调节系统。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种水田拖拉机机具自动调节方法,包括以下步骤:
S1:采集实时的农机具姿态数据并传输到控制器;
S2:控制器分析实时的农机具姿态数据以输出控制信号;
S3:驱动机构根据控制信号调整农机具姿态。
可选的,所述农机具姿态数据包括耕深倾斜角度,姿态传感器采集耕深倾斜角度并传输到控制器,控制器根据接收到的耕深倾斜角度判断是否超过倾角预设值,若是,则控制器输出提升信号至驱动机构以调整农机具的耕深倾斜角度,若否,则农机具保持当前姿态继续作业。
可选的,所述农机具姿态数据包括水平角度,姿态传感器采集水平角度并传输到控制器,控制器根据接收到的水平角度判断是否超过水平预设值,若是,则控制器输出调平信号至驱动机构以调整农机具的水平角度,若否,则农机具保持当前姿态继续作业。
可选的,所述农机具姿态数据包括倒车信号,倒车传感器实时监测倒车信号,当控制器接收到倒车信号时,控制器输出提升信号至驱动机构以提升农机具。
可选的,所述姿态传感器安装在后压板总成上,其中耕深倾斜角度为后压板总成的倾斜角度,所述倾角预设值的获取方法包括:
将需要的耕深值输入至一个预先建立的耕深数学模型以使所述耕深数学模型输出倾角预设值。
可选的,所述控制器还设定农机具姿态数据的安全限定值,当实时姿态超出安全限定值,则控制器输出超限信号至驱动机构。
可选的,所述驱动机构设定有连续模式及间歇模式,其中,
连续模式:通过控制器设定模式,当农机具姿态数据超过预设报警点时,驱动机构将连续工作直到姿态传感器检测到角度小于复位点。
间歇模式:通过控制器设定模式,当农机具姿态数据超过预设报警点且小于设定公差角度时,驱动机构工作在间歇状态,直到农机具姿态数据小于预设报警点;当农机具姿态数据大于设定公差角度时,驱动机构工作在连续模式。
本发明还提供一种采用上述水田拖拉机机具自动调节方法进行控制的拖拉机机具调节系统,所述拖拉机包括拖拉机本体、农机具及变速箱总成,所述农机具通过三点悬挂装置设置在拖拉机本体上;所述调节系统包括
获取模块,用于获取当前作业过程中实时的农机具姿态数据,所述获取模块包括用于监测农机具的水平角度及耕深倾斜角度的姿态传感器、用于监测倒车信号的倒车传感器;
控制模块,所述控制模块包括分别与姿态传感器、倒车传感器电性连接的控制器、用于接收控制器输出的控制信号以调整农机具姿态的驱动机构。
可选的,所述农机具上活动连接有后压板总成,所述农机具上还设有与后压板总成配合的调节弹簧,当农机具作业时,后压板总成在调节弹簧的作用下与地面抵接;所述姿态传感器设于所述后压板总成上。
可选的,所述三点悬挂装置包括可转动设于拖拉机本体上的第一杆件、设于所述农机具上且与第一杆件活动连接的第一连接座、可转动设于所述拖拉机本体上的第二杆件、一端与所述第二杆件铰接的第三杆件,所述农机具上设有与第三杆件活动连接的第二连接座,所述第二连接座的高度高于第一连接座;和/或所述驱动机构包括与控制器电性连接的电磁阀组、与电磁阀组通过第一管路连接的提升油缸及与电磁阀组通过第二管路连接的调平油缸,所述提升油缸一端与拖拉机本体连接,另一端与第二杆件连接;所述调平油缸一端与第一杆件连接,另一端与第二杆件连接;该农机包括用于旋转作业的旋耕刀以垂直于旋耕刀旋转中心线的平面为第一基准面,以旋耕刀轴线在第一基准面上投影为C1,以第二连接座与第三杆件的连接处在第一基准面上的投影为C2,以第一连接座与第一杆件的连接处在第一基准面上的投影为C3,其中C1和C3沿农机具高度方向上距离为L1,C2和C3沿农机具高度方向上距离为L2,L1:L2=1:(3.0-3.8);优选的,L1:L2=1:(3.2-3.6);最优的,L1:L2=1:3.4;以垂直于拖拉机本体宽度方向的平面为第二基准面,以安装座与第一杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C4,以安装座与第二杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C5,其中C4和C5沿拖拉机本体高度方向上距离为L3,L3:L2=1:(1.0-1.4),优选的,L3:L2=1:(1.15-1.3);最优的,L3:L2=1:1.24;C3和C4之间的长度为L4,提升油缸与第一杆件的连接处至C4的距离为L5,L5:L4=1:(1.8-2.2);优选的,L5:L4=1:(1.9-2.1);最优的,L5:L4=1:2.0。
综上所述,本发明的有益效果为:
1、本发明通过实时获取农机具水平姿态和耕深姿态数据,同时通过设立耕深与角度的换算数学模型和预设定水平角度和耕深倾斜角度值,对农机具水平及耕深进行自动调节,适应性高,且控制精度高,实现的农机具综合智能控制。
2、利用本发明对水田拖拉机的耕作状态进行控制,操作简便,工作效率高,劳动强度低,耕地效果好,可有效保障耕作后的水田平整性,更可提高后续插秧、收割等机械化使用效果。
附图说明
图1是本发明一种实施例中机具自动调节方法额的流程图。
图2是本发明一种实施例中机具调节系统的结构示意图。
图3为图2的部分结构示意图。
图4是本发明一种实施例中调节系统的原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本发明中的农机具20设为旋耕机、开沟起垄机、松土机等中的一种。
如图1-4所示,本申请的一个实施例的一种水田拖拉机机具自动调节方法,包括以下步骤:
S1:采集实时的农机具姿态数据并传输到控制器,其中实时的农机具20姿态包括水平角度、耕深倾斜角度及倒车信号;
S2:控制器分析实时的农机具姿态数据以输出控制信号;
S3:驱动机构根据控制信号调整农机具姿态。
控制器42根据姿态传感器传回的实时的农机具20姿态作出判断,通过驱动机构调整农机具20的姿态,实现农机具20姿态的综合及智能控制。
在一些实施方式中,所述农机具姿态数据包括耕深倾斜角度,耕深倾斜角度通过姿态传感器采集并传输到控制器,控制器根据接收到的耕深倾斜角度判断是否超过倾角预设值,若是,则控制器输出提升信号至驱动机构以调整农机具的耕深倾斜角度,若否,则农机具保持当前姿态继续作业。其中倾角预设值设为X0或范围值(X1-X2);所述驱动机构包括第一电磁阀511及提升油缸52。
当控制器42接收到姿态传感器传回的耕深倾斜角度超出倾角预设值,控制器42输出控制信号给第一电磁阀511控制提升油缸52动作来控制农机具20的提升或下降,实现对耕深的自动控制,其中,姿态传感器安装在后压板总成13上,耕深倾斜角度为后压板总成13的倾斜角度。
所述倾角预设值的获取方法包括:将需要的耕深值输入至一个预先建立的耕深数学模型以使所述耕深数学模型输出倾角预设值。
具体的,所述耕深控制模式包括:
1、旋耕机下沉,通过泥土的副作用力使后压板总成13上升,姿态传感器监测到上升变化角度并传送到控制器42,控制器42接收到角度信号后对比预设值,如超出预设值则发出信号给第一电磁阀511控制提升油缸52上升,直到接收到的角度值小于预设值后控制器42发出信号到第一电磁阀511,第一电磁阀511停止提升油缸52的升降。
2、旋耕机提升,后压板总成13在调节弹簧14的弹力作用下下降,姿态传感器监测到下降变化角度并传送到控制器42,控制器42接收到角度信号后对比预设值,如超出预设值则发出信号给第一电磁阀511控提升油缸52下降,直到接收到的角度值小于预设值后控制器42发出信号到第一电磁阀511,第一电磁阀511停止提升油缸52的升降。
3、安全保护,当农机具20上升或下降幅度超过预先值,即姿态传感器监测并传送到控制器42的角度值超出于设定的安全值时,控制器42发出信号至第一电磁阀511,使第一电磁阀511保护性断开。
在一些实施方式中,所述农机具姿态数据包括水平角度,水平角度通过姿态传感器采集并传输到控制器,控制器根据接收到的水平角度判断是否超过水平预设值,若是,则控制器输出调平信号至驱动机构以调整农机具的水平角度,若否,则农机具保持当前姿态继续作业;其中水平预设值设为Y0或范围值(Y1-Y2);所述驱动机构还包括第二电磁阀512及调平油缸53。
当控制器42接收到姿态传感器传回的水平角度超出水平预设值,控制器42输出控制信号通过第二电磁阀512控制调平油缸53升降进而调整农机具20的左右平衡,当农机具20调整到水平位置,自动调平系统接收到姿态传感器传回的预先设定范围内角度信号后,输出调平信号通过第二电磁阀512切断调平油缸53油路,使得农机具20保持处于水平预设值。
在一些实施方式中,所述农机具姿态数据包括倒车信号,倒车信号由倒车传感器实时监测,当控制器接收到倒车信号时,控制器输出提升信号至第一电磁阀511,第一电磁阀511控制提升油缸52动作以提升农机具20。
在一些实施方式中,所述控制器42还设定耕深倾斜角度和水平角度的安全限定值,当姿态传感器监测的实时姿态超出安全限定值,则控制器42输出超限信号至第一电磁阀511或第二电磁阀512,第一电磁阀511或第二电磁阀512保护性断开,实现超限值保护。
在一些实施方式中,所述所述驱动机构设定有连续模式及间歇模式,其中,
连续模式:通过控制器42设定模式,当耕深倾斜角度或水平角度的倾斜角度超过预设报警点时,对应的电磁阀将连续工作直到姿态传感器检测到角度小于复位点。此连续模式适用于大面积且较平整的水田使用。
间歇模式:通过控制器42设定模式,当农机具20姿态超过预设报警点且小于设定公差角度时,驱动机构工作在间歇状态,直到农机具20姿态小于预设报警点;当农机具20姿态大于设定公差角度时,驱动机构工作在连续模式。于本实施例中,当倾斜角度超过预设报警点且小于设定公差角度(如4°)时,对应的电磁阀工作在间歇状态,即对应的电磁阀闭合230ms,然后再断开230ms,直到农具水平角度小于预设报警点(如0.8°);当倾斜大于4°时,电磁阀工作在连续模式。此间歇模式的灵敏度较高,适用于不平整水田。
本申请的一个实施例的一种拖拉机机具调节系统,其中所述拖拉机包括拖拉机本体11、农机具20及变速箱总成12,所述农机具20通过三点悬挂装置30设置在拖拉机本体11上,该农机具20包括用于旋转作业的旋耕刀21;所述调节系统包括获取模块及控制模块;所述获取模块用于获取当前作业过程中实时的农机具20姿态,包括姿态传感器41;所述姿态传感器41与农机具20相关联,用于监测农机具20的水平角度及耕深倾斜角度;所述倒车传感器43设于变速箱总成12上,用于监测倒车信号;所述控制模块用于根据获取的实时的农机具20姿态判断是否超过预设值,所述控制模块包括与姿态传感器41电性连接的控制器42、用于接收控制器42的输出信号并调整农机具20姿态的驱动机构;当实时的农机具20姿态超过预设值,则控制器42输出信号至驱动机构以调整农机具20的姿态;当实时的农机具20姿态低于预设值,则农机具20保持当前姿态继续作业。
在一些实施方式中,所述变速箱总成12上设置有用于监测倒车信号的倒车传感器43,所述倒车传感器43与控制器42电性连接。倒车传感器43实时监测倒车信号传输倒车信号到控制器42中,当控制器42接收到倒车信号时输出提升信号至驱动机构,驱动结构控制农机具20提升,对农机具20进行保护。
在一些实施方式中,所述农机具20上活动连接有后压板总成13,所述农机具20上还设有与后压板总成13相配合的调节弹簧14,当农机具20作业时,后压板总成13在调节弹簧14的作用下与地面抵接;所述姿态传感器设于所述后压板总成13上,进而后压板的总成的倾斜角度可间接反映耕深,并且采用同一个姿态传感器41即可实现农机具20的水平角度和耕深的测量;通过将姿态传感器安装于后压板总成上直接监测农机具的姿态,避免受整机位姿影响,实现对农机具姿态的精准控制,简单有效;当然,于其他实施例中,农机具20的水平角度和耕深可通过不同的传感器测量。
在一些实施方式中,所述三点悬挂装置30设有两组,两组三点悬挂装置30沿拖拉机本体11的宽度方向对称设置,该三点悬挂装置30包括第一杆件31、第一连接座32、第二杆件33、第三杆件34及第二连接座35;所述拖拉机本体11上设置有安装座36,所述第一杆件31一端与安装座36可转动连接,且另一端设置在农机具20上的第一连接座32可转动连接;所述第二杆件33一端与安装座36可转动连接,且第二杆件33与安装座36的连接点高于第一杆件31与安装座36的连接点;所述农机具20上设有第二连接座35,所述第三杆件34一端第二杆件33铰接,另一端与第二连接座35可转动连接;其中所述第二连接座35的高度高于第一连接座32。
在一些实施方式中,所述驱动机构包括电磁阀组51、提升油缸52及调平油缸53;所述电磁阀组51与控制器42电性连接,包括第一电磁阀511及第二电磁阀512;所述提升油缸52与第一电磁阀511通过第一管路连接,且提升油缸52一端与拖拉机本体11连接,输出端与第二杆件33连接,通过提升油缸52的伸缩以调整农机具20的耕深;所述调平油缸53与第二电磁阀512通过第二管路连接,且调平油缸53一端与第一杆件31连接,输出端与第二杆件33连接,位于拖拉机本体11两侧的调平油缸53相配合以调整农机具20的水平角度。于本实施例中,提升油缸52和调平油缸53均采用双作用油缸。所述拖拉机本体11上还设置有用于存储液压油的液油箱54及泵送液压油的液压泵55,所述液压泵55与分别与第一电磁阀511及第二电磁阀512连接。当然,于其他实施例中,第一电磁阀及第二电磁阀可分别替换为液压高速阀,提高农机具姿态调整的灵敏度。
在一些实施方式中,传统的农机具工作在不平整水田时,其后三点悬挂灵敏度低,并不能对油缸的动力输出做出快速反应,耕作后的水田平整性差;以垂直于旋耕刀21旋转中心线的平面为第一基准面,以旋耕刀21轴线在第一基准面上投影为C1,以第二连接座35与第三杆件34的连接处在第一基准面上的投影为C2,以第一连接座32与第一杆件31的连接处在第一基准面上的投影为C3,其中C1和C3沿农机具高度方向上距离为L1,C2和C3沿农机具高度方向上距离为L2,L1:L2=1:(3.0-3.8);优选的,L1:L2=1:(3.2-3.6);最优的,L1:L2=1:3.4;以垂直于拖拉机本体11宽度方向的平面为第二基准面,以安装座与第一杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C4,以安装座与第二杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C5,其中C4和C5沿拖拉机本体高度方向上距离为L3,L3:L2=1:(1.0-1.4),优选的,L3:L2=1:(1.15-1.3);最优的,L3:L2=1:1.24;C3和C4之间的长度为L4,提升油缸与第一杆件的连接处至C4的距离为L5,L5:L4=1:(1.8-2.2);优选的,L5:L4=1:(1.9-2.1);最优的,L5:L4=1:2.0。通过以上结构设置,当农机具作业于不平整水田且电磁阀工作在间歇状态,农机具能够对提升油缸52和调平油缸53的小幅度、高频率的动力输出做出快速反应,调整农机具的姿态,灵敏度高,使得农机具能够适用于易产生高频振动的复杂环境,提高耕深控制精度,有效保障耕作后的水田平整性,更可提高后续插秧、收割等机械化使用效果。
本申请的一个实施例的一种拖拉机机具的调试方法,其中控制器的接线如表1所示如下,
表1控制器的接线表
线色 | 功能 |
红色 | 第一路水平报警输出,Y方向 |
黄色 | 第二路水平报警输出,Y方向 |
蓝色 | 第一路深度报警输出,D方向 |
绿色 | 第二路深度报警输出,D方向 |
白色 | 控制油泵启停电磁阀输出 |
棕色 | 报警输出地 |
灰色 | 报警输出地 |
黑色 | 报警输出地 |
在一些实施方式中,电磁阀的动作模式如下所示:
工作模式1(连续模式):“报警”和“复位”指示灯在工作时均熄灭。在本模式下,倾斜角度超过报警点时,对应的电磁阀闭合,一旦电磁阀闭合,只有当检测到角度小于复位点时,电磁阀才会断开。
工作模式2(间歇模式):“报警”和“复位”指示灯在工作时均点亮。在本模式下,倾斜角度超过0.8°且小于4°时,对应的电磁阀工作在间歇状态,即电磁阀闭合230ms,然后再断开230ms,直到农机具水平(倾斜小于0.8°);当倾斜角度大于4°时,电磁阀工作在连续模式。
在一些实施方式中,在进行参数调节前,请确保仪器处于"工作模式1",控制器各指示灯标示的意义如下:
a.锁定指示灯:点亮时无法调节参数,熄灭时可以调节参数。
b.调零指示灯:点亮时,显示屏上显示的数字是人为设定传感器的零偏值。
c.报警指示灯:工作模式1下报警角度值(设置为正数)。
d.复位指示灯:工作模式1下复位角度值(设置为正数)。
e.P1指示灯:转弯修正系数,默认是11,用户可根据需要适当微调。
f.P2指示灯:自动深度功能的滤波系数,默认是95,取值范围1~99,数字越大,深度反应越慢。
g.P1、P2均亮:深度的调整范围,默认是3.0,当深度方向的角度与设定的深度中心值之差超过该范围,深度方向对应的电磁阀动作。
在一些实施方式中,调试方法包括以下步骤:
1、将控制器42安放在驾驶室内,并连接好电路。
2、将姿态传感器吸附/固定在农机具的后压板上,姿态传感器线缆头指向车头,并将姿态传感器的插头对准插座插在控制器42上。
3、先将农机具抬高到适当位置,距离地面大约30cm左右,通过手动水平的按键人为调整到显示屏读数大于1.5。
4、确保农机具周边1.5米范围内不要站人,然后按动一下自动水平键,使"自动水平"指示灯点亮,观察农机具调整方向是否正确,若不正确,请将第一路水平线和第一路水平线交换一下位置即可。连接正确之后,若在调整过程发现农机具的动作速度太快,请调整电磁阀上的节流阀,减小流量,使农机具调整速度合适;也可以通过调整报警点和复位点的值来增大或者减小调整的灵敏度。
5、按一次"模式"按键,"报警"和"复位"指示灯均点亮,此时控制器42工作在报警点1.5°,复位点0.8°固定模式。
6、测试自动深度,关掉自动水平,找一人用手托这后压板处于大致水平位置,驾驶员按动一次调节旋钮,"自动深度"指示灯点亮,此时抬高后压板,农机具应该向上移动,降低后压板,农机具向下移动,若移动方向相反,需更换第一电磁阀上第一路深度线和第二路深度线的位置即可。在自动深度模式下,可以通过旋转调节旋钮来调整后压板的初始位置,比如旋转到显示屏读数是30,则后压板降低到30位置时自动深度的油缸停止。
7、设置控制器42参数。
8、姿态传感器可以通过调整零偏进行校零,也可以通过按一下校零按钮进行校零。若使用按钮校零时,请确保姿态传感器是处于水平位置上。
9、当姿态传感器倾斜大于45度时,所有的电磁阀均保护性断开。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水田拖拉机机具自动调节方法,其特征在于:
所述拖拉机包括拖拉机本体、农机具及变速箱总成,所述农机具通过三点悬挂装置设置在拖拉机本体上;
所述拖拉机还包括用于监测农机具的水平角度及耕深倾斜角度的姿态传感器、用于监测倒车信号的倒车传感器、以及分别与姿态传感器、倒车传感器电性连接的控制器、用于接收控制器输出的控制信号以调整农机具姿态的驱动机构;
所述水田拖拉机机具自动调节方法包括以下步骤:
S1:采集实时的农机具姿态数据并传输到控制器;
S2:控制器分析实时的农机具姿态数据以输出控制信号;
S3:驱动机构根据控制信号调整农机具姿态;
所述三点悬挂装置包括可转动设于拖拉机本体上的第一杆件、设于所述农机具上且与第一杆件活动连接的第一连接座、可转动设于所述拖拉机本体上的第二杆件、一端与所述第二杆件铰接的第三杆件,所述农机具上设有与第三杆件活动连接的第二连接座,所述第二连接座的高度高于第一连接座;所述拖拉机本体设置有安装座,所述第一杆件一端与安装座可转动连接,所述第二杆件一端与安装座可转动连接,且第二杆件与安装座的连接点高于第一杆件与安装座的连接点;
所述驱动机构包括与控制器电性连接的电磁阀组、与电磁阀组通过第一管路连接的提升油缸及与电磁阀组通过第二管路连接的调平油缸,所述提升油缸一端与拖拉机本体连接,另一端与第二杆件连接;所述调平油缸一端与第一杆件连接,另一端与第二杆件连接;
所述农机具包括用于旋转作业的旋耕刀,以垂直于旋耕刀旋转中心线的平面为第一基准面,以旋耕刀轴线在第一基准面上投影为C1,以第二连接座与第三杆件的连接处在第一基准面上的投影为C2,以第一连接座与第一杆件的连接处在第一基准面上的投影为C3,其中C1和C3沿农机具高度方向上距离为L1,C2和C3沿农机具高度方向上距离为L2,
L1:L2=1:(3.0-3.8);
以垂直于拖拉机本体宽度方向的平面为第二基准面,以安装座与第一杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C4,以安装座与第二杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C5,其中C4和C5沿拖拉机本体高度方向上距离为L3,L3:L2=1:(1.0-1.4);C3和C4之间的长度为L4,提升油缸与第一杆件的连接处至C4的距离为L5,L5:L4=1:(1.8-2.2)。
2.根据权利要求1所述的水田拖拉机机具自动调节方法,其特征在于:所述农机具姿态数据包括耕深倾斜角度,姿态传感器采集耕深倾斜角度并传输到控制器,控制器根据接收到的耕深倾斜角度判断是否超过倾角预设值,若是,则控制器输出信号至驱动机构以调整农机具的耕深倾斜角度,若否,则农机具保持当前姿态继续作业。
3.根据权利要求1所述的水田拖拉机机具自动调节方法,其特征在于:所述农机具姿态数据包括水平角度,姿态传感器采集水平角度并传输到控制器,控制器根据接收到的水平角度判断是否超过水平预设值,若是,则控制器输出调平信号至驱动机构以调整农机具的水平角度,若否,则农机具保持当前姿态继续作业。
4.根据权利要求1所述的水田拖拉机机具自动调节方法,其特征在于:所述农机具姿态数据包括倒车信号,倒车传感器实时监测倒车信号,当控制器接收到倒车信号时,控制器输出提升信号至驱动机构以提升农机具。
5.根据权利要求2所述的水田拖拉机机具自动调节方法,其特征在于:所述姿态传感器安装在后压板总成上,其中耕深倾斜角度为后压板总成的倾斜角,所述倾角预设值的获取方法包括:将需要的预设耕深值输入至控制器中预先建立的数学模型,将所述耕深值转化输出倾角预设值。
6.根据权利要求1所述的水田拖拉机机具自动调节方法,其特征在于:所述控制器还设定农机具姿态数据的安全限定值,当控制器接收到实时姿态数据超出安全限定值,则控制器输出超限信号至驱动机构。
7.根据权利要求1所述的水田拖拉机机具自动调节方法,其特征在于:所述驱动机构设定有连续模式及间歇模式,其中,
连续模式:通过控制器设定模式,当农机具姿态数据超过预设报警点时,驱动机构将连续工作直到姿态传感器检测到角度小于复位点;
间歇模式:通过控制器设定模式,当农机具姿态数据超过预设报警点且小于设定公差角度时,驱动机构工作在间歇状态,直到农机具姿态数据小于预设报警点;当农机具姿态数据大于设定公差角度时,驱动机构工作在连续模式。
8.一种采用权利要求1-7中任一项所述的水田拖拉机机具自动调节方法进行控制的拖拉机机具调节系统,所述拖拉机包括拖拉机本体、农机具及变速箱总成,所述农机具通过三点悬挂装置设置在拖拉机本体上;其特征在于:所述调节系统包括:
获取模块,用于获取当前作业过程中实时的农机具姿态数据,所述获取模块包括用于监测农机具的水平角度及耕深倾斜角度的姿态传感器、用于监测倒车信号的倒车传感器;
控制模块,所述控制模块包括分别与姿态传感器、倒车传感器电性连接的控制器、用于接收控制器输出的控制信号以调整农机具姿态的驱动机构;
所述三点悬挂装置包括可转动设于拖拉机本体上的第一杆件、设于所述农机具上且与第一杆件活动连接的第一连接座、可转动设于所述拖拉机本体上的第二杆件、一端与所述第二杆件铰接的第三杆件,所述农机具上设有与第三杆件活动连接的第二连接座,所述第二连接座的高度高于第一连接座;所述拖拉机本体设置有安装座,所述第一杆件一端与安装座可转动连接,所述第二杆件一端与安装座可转动连接,且第二杆件与安装座的连接点高于第一杆件与安装座的连接点;
所述驱动机构包括与控制器电性连接的电磁阀组、与电磁阀组通过第一管路连接的提升油缸及与电磁阀组通过第二管路连接的调平油缸,所述提升油缸一端与拖拉机本体连接,另一端与第二杆件连接;所述调平油缸一端与第一杆件连接,另一端与第二杆件连接;
所述农机具包括用于旋转作业的旋耕刀,以垂直于旋耕刀旋转中心线的平面为第一基准面,以旋耕刀轴线在第一基准面上投影为C1,以第二连接座与第三杆件的连接处在第一基准面上的投影为C2,以第一连接座与第一杆件的连接处在第一基准面上的投影为C3,其中C1和C3沿农机具高度方向上距离为L1,C2和C3沿农机具高度方向上距离为L2,
L1:L2=1:(3.0-3.8);
以垂直于拖拉机本体宽度方向的平面为第二基准面,以安装座与第一杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C4,以安装座与第二杆件的连接处在第二基准面上的投影点为C5,其中C4和C5沿拖拉机本体高度方向上距离为L3,L3:L2=1:(1.0-1.4);C3和C4之间的长度为L4,提升油缸与第一杆件的连接处至C4的距离为L5,L5:L4=1:(1.8-2.2)。
9.根据权利要求8所述的拖拉机机具调节系统,其特征在于:所述农机具上活动连接有后压板总成,所述农机具上还设有与后压板总成配合的调节弹簧,当农机具作业时,后压板总成在调节弹簧的作用下与地面抵接;所述姿态传感器设于所述后压板总成上。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09298908A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-25 | Iseki & Co Ltd | トラクタのレーザ均平制御装置 |
JP2000262108A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-26 | Kubota Corp | 農用トラクタ |
JP2001186802A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-10 | Sugano Farm Mach Mfg Co Ltd | 半直装型均平作業装置 |
CN109581921A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 武汉盛硕电子有限公司 | 一种拖拉机电控悬挂控制方法及系统、控制装置 |
CN109588075A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-04-09 | 江苏大学 | 一种可调农具侧倾姿态及耕深的悬挂装置及控制方法 |
CN112400366A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-26 | 农芯科技(广州)有限责任公司 | 一种水田搅浆机机组调平系统及水田搅浆机机组 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09298908A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-25 | Iseki & Co Ltd | トラクタのレーザ均平制御装置 |
JP2000262108A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-26 | Kubota Corp | 農用トラクタ |
JP2001186802A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-10 | Sugano Farm Mach Mfg Co Ltd | 半直装型均平作業装置 |
CN109588075A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-04-09 | 江苏大学 | 一种可调农具侧倾姿态及耕深的悬挂装置及控制方法 |
CN109581921A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 武汉盛硕电子有限公司 | 一种拖拉机电控悬挂控制方法及系统、控制装置 |
CN112400366A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-26 | 农芯科技(广州)有限责任公司 | 一种水田搅浆机机组调平系统及水田搅浆机机组 |
CN113597851A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-11-05 | 山东交通学院 | 基于北斗系统的大型水稻直播作业机组控制装置及方法 |
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