CN113498664B - 一种自适应油莎豆收获起土控制装置 - Google Patents

一种自适应油莎豆收获起土控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于农业机械技术领域，尤其为一种自适应油莎豆收获起土控制装置，包括机架，所述机架的内部设置有控制装置，控制装置包括固定在机架一侧的固定纵梁，所述固定纵梁的一侧固定有传感器固定板，所述传感器固定板的一侧固定有拉压传感器，所述机架的一侧固定有从动链轮轴承座，所述拉压传感器的输入端与从动链轮轴承座电性连接，所述拉压传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述机架的底部固定有滑铲，所述滑铲的一侧固定有湿度传感器安装架，所述湿度传感器安装架的一侧固定有湿度传感器，所述湿度传感器的输出端与控制器的输入端电性连接。本发明当油莎豆收获机工作时，混合物会随着滑铲与输送网链接触并向上移动。

Description

一种自适应油莎豆收获起土控制装置
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种自适应油莎豆收获起土控制装置。
背景技术
油莎豆是是我国从非洲引进的一种优质、高产和综合利用前景广阔的集粮、油、牧、饲于一体的经济作物。由于其茎叶可饲喂牛羊等食草动物，果实可生食、炒食等直接食用或进行榨油。在油莎豆的收获中由于油莎豆为根茎类作物，收获过程中由于需要将土壤与油莎豆同时翻转至地表，会导致在清选过程中出现上料不均、拥堵、过载等情况，因此急需一种针对油莎豆收获起土问题的自适应新型油莎豆起豆机控制装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自适应油莎豆收获起土控制装置，解决了传统技术中，油莎豆收获过程中分离率低、含杂率高的问题。
(二)技术方案。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种自适应油莎豆收获起土控制装置，包括机架，所述机架的内部设置有控制装置，控制装置包括固定在机架一侧的固定纵梁，所述固定纵梁的一侧固定有传感器固定板，所述传感器固定板的一侧固定有拉压传感器，所述机架的一侧固定有从动链轮轴承座，所述拉压传感器的输入端与从动链轮轴承座电性连接，所述拉压传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述机架的底部固定有滑铲，所述滑铲的一侧固定有湿度传感器安装架，所述湿度传感器安装架的一侧固定有湿度传感器，所述湿度传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述机架的一侧固定有高频振动电机，所述机架的一侧固定有步进电机，控制器的输出端与高频振动电机和步进电机电性连接，所述机架的底部安装有地轮，所述机架的底部安装有用于调整地轮的地轮调整机构，所述机架的底部通过驱动耙弹簧架转动有驱动圆盘耙，所述机架的顶部安装有用于驱动驱动圆盘耙在圆周方向进行自转的传动机构，所述机架的内部设置有清选筛，所述机架的底部固定有用于支撑清选筛的链板支撑杆，链板支撑杆之间固定有筛网。
进一步地，清选筛包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴端固定有第一主动链轮且第一主动链轮的一端与机架轴承转动，所述机架的一侧固定第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴端连接有第二主动链轮且第二主动链轮的一端与机架轴承转动，所述机架的内部轴承转动有从动链轮，所述第一主动链轮、第二主动链轮和从动链轮的外侧通过链条转动有输送网链，所述机架的一侧安装有网链张紧装置。
进一步地，所述机架的内部固定有橡胶护板，所述橡胶护板位于输送网链的两侧。
进一步地，所述湿度传感器的外侧固定有湿度传感器保护壳。
进一步地，所述机架的底部固定有行走轮。
进一步地，所述驱动圆盘耙的工作深度可达到十五公分，工作幅宽达到一点六米，可达到油莎豆根系结果最大深度。
进一步地，所述机架的内壁通过从动链轮轴承座转动有陡降轮，所述陡降轮位于输送网链的上侧且通过链条与输送网链转动连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种自适应油莎豆收获起土控制装置，具备以下有益效果：
1、本发明，当油莎豆收获机工作时，混合物会随着滑铲与输送网链接触并向上移动，当到达输送网链处，从动链轮会随着压力的增大将力传递给两端从动链轮轴承座，此时拉压传感器会感受到拉力变化，同时湿度传感器监测混合物湿度，将变化的信号传递给控制器，控制器根据信号的变化情况分别控制低频高振幅振动部分与高频低振幅振动部分，当入料发生明显增大，在先经过低频高振幅振动区域时，步进电机根据上料的情况提高转速，从而实现提高振动频率，由于输送网链的结构特点以及惯性力等综合影响，实现对振幅的提升，物料运动区间增大，使得其在此振区内得到较好的分离效果，待其进入到高频低振幅振区时，合理提高转速，实现对振频振幅的改变，提高分离率，同时湿度传感器每-s采集一次湿度情况，并输出相关数据给控制器，控制器在拉压传感器与湿度传感器的两者信息综合判断下，下达指令给高频振动电机，实现在不同湿度的情况下，进一步提高分离率。
2、本发明，收获过程中，在拖拉机的带动下机器向前行驶，行走轮负责整个机体的支撑作用，通过传动机构驱动驱动圆盘耙在圆周方向进行自转，并在拖拉机的带动下产生向前的切削运动，工作深度达到十五公分，工作幅宽达到一点六米，通过驱动圆盘耙对土壤的搅动、破碎与翻转可以有效地使地下的油莎豆与根茎分离，与此同时使其翻转至地表，可顺利的传递到清选筛，并进行后续的清选过程，粉碎后的土壤通过滑铲，向上移动到清选筛处，通过第一驱动电机带动第一主动链轮转动，第二驱动电机带动第二主动链轮转动，配合从动链轮的设置，带动输送网链运作，对混合物进行运输，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明控制装置总机结构示意图；
图2为本发明控制装置结构示意图；
图3为本发明控制装置输送链示意图；
图4为本发明控制装置湿度传感器保护结构示意图；
图5为本发明控制装置工作流程导图。
图中：1、行走轮；2、机架；3、输送网链；4、橡胶护板；5、传动机构；6、地轮调整机构；7、地轮；8、驱动圆盘耙；9、拉压传感器；10、固定纵梁；11、网链张紧装置；12、高频振动电机；13、第一驱动电机；14、第二驱动电机；15、步进电机；16、传感器固定板；17、滑铲；18、湿度传感器保护壳；19、湿度传感器；20、湿度传感器安装架；21、第一主动链轮；22、第二主动链轮；23、从动链轮；24、陡降轮。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明一个实施例提出的一种自适应油莎豆收获起土控制装置，包括机架2，机架2的内部设置有控制装置，控制装置包括固定在机架2一侧的固定纵梁10，固定纵梁10的一侧固定有传感器固定板16，传感器固定板16的一侧固定有拉压传感器9，机架2的一侧固定有从动链轮轴承座，拉压传感器9的输入端与从动链轮轴承座电性连接，拉压传感器9的输出端与控制器的输入端电性连接，机架2的底部固定有滑铲17，滑铲17的一侧固定有湿度传感器安装架20，湿度传感器安装架20的一侧固定有湿度传感器19，湿度传感器19的输出端与控制器的输入端电性连接，机架2的一侧固定有高频振动电机12，机架2的一侧固定有步进电机15，控制器的输出端与高频振动电机12和步进电机15电性连接，机架2的底部安装有地轮7，机架2的底部安装有用于调整地轮7的地轮调整机构6，机架2的底部通过驱动耙弹簧架转动有驱动圆盘耙8，机架2的顶部安装有用于驱动驱动圆盘耙8在圆周方向进行自转的传动机构5，机架2的内部设置有清选筛，机架2的底部固定有用于支撑清选筛的链板支撑杆，链板支撑杆之间固定有筛网,需要说明的是，通过地轮调整机构6，用于对地轮7的高度进行调整，从而方便调整驱动圆盘耙8的耕作深度，通过传动机构5的设置，便于带动驱动圆盘耙8在圆周方向做自传运动，从而对油莎豆和根茎进行分离，通过清选筛，便于对混合物进行运输和分离，提升分离率，配合控制装置，使控制器在拉压传感器9与湿度传感器19的两者信息综合判断下，便于对高频振动电机12和步进电机15的转速进行控制，从而进一步提高分离效率，当油莎豆收获机工作时，混合物会随着滑铲17与输送网链3接触并向上移动，当到达输送网链3处，从动链轮23会随着压力的增大将力传递给两端从动链轮轴承座，此时拉压传感器9会感受到拉力变化，同时湿度传感器19监测混合物湿度，将变化的信号传递给控制器，控制器根据信号的变化情况分别控制低频高振幅振动部分与高频低振幅振动部分，当入料发生明显增大，在先经过低频高振幅振动区域时，步进电机15根据上料的情况提高转速，从而实现提高振动频率，由于输送网链3的结构特点以及惯性力等综合影响，实现对振幅的提升，物料运动区间增大，使得其在此振区内得到较好的分离效果，待其进入到高频低振幅振区时，合理提高转速，实现对振频振幅的改变，提高分离率，同时湿度传感器19每3-5s采集一次湿度情况，并输出相关数据给控制器，控制器在拉压传感器9与湿度传感器19的两者信息综合判断下，下达指令给高频振动电机12，实现在不同湿度的情况下，进一步提高分离率。
如图1和图2所示，在一些实施例中,清选筛包括第一驱动电机13，第一驱动电机13的输出轴端固定有第一主动链轮21且第一主动链轮21的一端与机架2轴承转动，机架2的一侧固定第二驱动电机14，第二驱动电机14的输出轴端连接有第二主动链轮22且第二主动链轮22的一端与机架2轴承转动，机架2的内部轴承转动有从动链轮23，第一主动链轮21、第二主动链轮22和从动链轮23的外侧通过链条转动有输送网链3，机架2的一侧安装有网链张紧装置11,需要说明的是，粉碎后的土壤通过滑铲17，向上移动到清选筛处，通过第一驱动电机13带动第一主动链轮21转动，第二驱动电机14带动第二主动链轮22转动，配合从动链轮23的设置，带动输送网链3运作，对混合物进行运输，提高工作效率。
如图3和图4所示，在一些实施例中,机架2的内部固定有橡胶护板4，橡胶护板4位于输送网链3的两侧,需要说明的是，通过橡胶护板4，实现对链轮、链条的保护，防止作业过程中异物进入链条中，阻碍配合作业。
如图3和图4所示，在一些实施例中,湿度传感器19的外侧固定有湿度传感器保护壳18,需要说明的是，通过湿度传感器保护壳18，便于对湿度传感器19进行保护，有利于避免湿度传感器19受到碰撞，造成损坏。
如图1所示，在一些实施例中,机架2的底部固定有行走轮1,需要说明的是，通过行走轮1，使机架2可以移动，同时对机架2进行支撑。
如图1所示，在一些实施例中,驱动圆盘耙8的工作深度可达到十五公分，工作幅宽达到一点六米，可达到油莎豆根系结果最大深度,需要说明的是，通过驱动圆盘耙8的工作深度可达到十五公分，工作幅宽达到一点六米，可有限实现种植的油莎豆根茎分离，避免分离不了较长的油莎豆根系，造成浪费。
如图2所示，在一些实施例中,机架2的内壁通过从动链轮轴承座转动有陡降轮24，陡降轮24位于输送网链3的上侧且通过链条与输送网链3转动连接,需要说明的是，通过在陡降轮24带动下，混合物在惯性情况下产生骤降，使其掉落在高频低振幅振区附近。
一种自适应油莎豆收获起土控制装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：工作前，通过拖拉机悬挂机器至指定地块，调整机器的相关部件，调试机器的电控部分，准备进行收获；
S2：收获过程中，在拖拉机的带动下机器向前行驶，行走轮1负责整个机体的支撑作用，驱动圆盘耙8在传动机构5的带动下产生自转运动，并在拖拉机的带动下产生向前的切削运动，粉碎后的土壤通过滑铲17，向上移动到清选筛处，通过第一驱动电机13带动第一主动链轮21转动，第二驱动电机14带动第二主动链轮22转动，配合从动链轮23的设置，带动输送网链3运作，对混合物进行运输，提高工作效率，通过在陡降轮24带动下，混合物在惯性情况下产生骤降，使其掉落在高频低振幅振区附近，保证混合物的运动情况，提高分离效率，当油莎豆收获机工作时，混合物会随着滑铲17与输送网链3接触并向上移动，当到达输送网链3处，从动链轮23会随着压力的增大将力传递给两端从动链轮轴承座，此时拉压传感器9会感受到拉力变化，同时湿度传感器19监测混合物湿度，将变化的信号传递给控制器，控制器根据信号的变化情况分别控制低频高振幅振动部分与高频低振幅振动部分，当入料发生明显增大，在先经过低频高振幅振动区域时，步进电机15根据上料的情况提高转速，从而实现提高振动频率，由于输送网链3的结构特点以及惯性力等综合影响，实现对振幅的提升，物料运动区间增大，使得其在此振区内得到较好的分离效果，待其进入到高频低振幅振区时，合理提高转速，实现对振频振幅的改变，提高分离率，同时湿度传感器19每3-5s采集一次湿度情况，并输出相关数据给控制器，控制器在拉压传感器9与湿度传感器19的两者信息综合判断下，下达指令给高频振动电机12，实现在不同湿度的情况下，进一步提高分离率；
S3：收获结束后，停止电控***，停止动力输出，清理机械。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自适应油莎豆收获起土控制装置，包括机架(2)，其特征在于：所述机架(2)的内部设置有控制装置，控制装置包括固定在机架(2)一侧的固定纵梁(10)，所述固定纵梁(10)的一侧固定有传感器固定板(16)，所述传感器固定板(16)的一侧固定有拉压传感器(9)，所述机架(2)的一侧固定有从动链轮轴承座，所述拉压传感器(9)的输入端与从动链轮轴承座电性连接，所述拉压传感器(9)的输出端与控制器的输入端电性连接，所述机架(2)的底部固定有滑铲(17)，所述滑铲(17)的一侧固定有湿度传感器安装架(20)，所述湿度传感器安装架(20)的一侧固定有湿度传感器(19)，所述湿度传感器(19)的输出端与控制器的输入端电性连接，所述机架(2)的一侧固定有高频振动电机(12)，所述机架(2)的一侧固定有步进电机(15)，控制器的输出端与高频振动电机(12)和步进电机(15)电性连接，所述机架(2)的底部安装有地轮(7)，所述机架(2)的底部安装有用于调整地轮(7)的地轮调整机构(6)，所述机架(2)的底部通过驱动耙弹簧架转动有驱动圆盘耙(8)，所述机架(2)的顶部安装有用于驱动驱动圆盘耙(8)在圆周方向进行自转的传动机构(5)，所述机架(2)的内部设置有清选筛，所述机架(2)的底部固定有用于支撑清选筛的链板支撑杆，链板支撑杆之间固定有筛网，清选筛包括第一驱动电机(13)，所述第一驱动电机(13)的输出轴端固定有第一主动链轮(21)且第一主动链轮(21)的一端与机架(2)轴承转动，所述机架(2)的一侧固定第二驱动电机(14)，所述第二驱动电机(14)的输出轴端连接有第二主动链轮(22)且第二主动链轮(22)的一端与机架(2)轴承转动，所述机架(2)的内部轴承转动有从动链轮(23)，所述第一主动链轮(21)、第二主动链轮(22)和从动链轮(23)的外侧通过链条转动有输送网链(3)，所述机架(2)的一侧安装有网链张紧装置(11)。
2.根据权利要求1所述的一种自适应油莎豆收获起土控制装置，其特征在于：所述机架(2)的内部固定有橡胶护板(4)，所述橡胶护板(4)位于输送网链(3)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种自适应油莎豆收获起土控制装置，其特征在于：所述湿度传感器(19)的外侧固定有湿度传感器保护壳(18)。
4.根据权利要求1所述的一种自适应油莎豆收获起土控制装置，其特征在于：所述机架(2)的底部固定有行走轮(1)。
5.根据权利要求1所述的一种自适应油莎豆收获起土控制装置，其特征在于：所述驱动圆盘耙(8)的工作深度可达到十五公分，工作幅宽达到一点六米，可达到油莎豆根系结果最大深度。
6.根据权利要求1所述的一种自适应油莎豆收获起土控制装置，其特征在于：所述机架(2)的内壁通过从动链轮轴承座转动有陡降轮(24)，所述陡降轮(24)位于输送网链(3)的上侧且通过链条与输送网链(3)转动连接。
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