CN208175267U - 自动调平犁旋一体机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了自动调平犁旋一体机，涉及智能农业机械领域，能够自动调平，避免拖拉机的倾斜行走，调平过程稳定。本实用新型包括：执行机构、自动调平控制模块、液压***和倾角传感器。铧式犁和旋耕机固定连接，成为犁旋一体结构，犁旋一体结构通过三根拉杆，采用三点式连接方式连接拖拉机，所述旋耕机还安装倾角传感器；拖拉机上安装控制器，倾角传感器连接控制器，控制器通过电磁阀连接液压缸，液压缸连接拉杆；液压缸还连接节流阀和液压油箱。本实用新型可以在满足农艺要求和保护性耕作的前提下，提高犁旋一体机的作业效率和作业效果，能够实现机具的平稳控制，同时还能够减轻拖拉机液压***调节的负担。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能农业机械领域，尤其涉及自动调平犁旋一体机。
背景技术
犁旋一体机是把铧式犁和旋耕机功能结合在一起的复合式耕整机具，可一次完成翻耕、旋耕，秸秆粉碎还田等多道作业工序。耕后土壤细碎平整，作物秸秆和留茬直接深埋还田，达到联合整地效果。此外，还可减少机具下地次数，减少对土壤的扰动，有利于争取农时，提高工效。
犁旋一体机的旋耕深度一般为8-10cm，犁耕深度一般为16-20cm,因此作业深度主要由犁耕部分决定。相对于犁耕机或者旋耕机，犁旋一体机作为一种复合式耕整机具具有较大的质量，借用拖拉机的液压***进行自动调平，会对液压***造成巨大负担，同时在犁旋机构下调的过程中，会出现下降动作比较剧烈的现象。此外，在作业过程中，犁旋一体机由于一侧车轮行进在未耕地上，一侧车轮行进在已耕地上，会造成拖拉机的倾斜行走，进而导致与拖拉机通过三点悬挂机构连接的犁旋一体机产生一个8°左右的倾角，需要通过手动调平机具来保证作业效果。然而由于田间作业情况复杂，需要在每个作业行程进行手动调平，不仅费时费力而且精度不高，导致犁旋一体机作业效果差和作业效率低。
综上,现有技术中缺乏一种犁旋一体机,能够自动调平，避免拖拉机的倾斜行走，调平过程稳定。
实用新型内容
本实用新型提供了自动调平犁旋一体机，能够在犁翻旋耕作业过程中不受农田复杂作业环境影响，自动调平，并且在犁旋机构下调的过程中，克服下降动作比较剧烈的现象，调平过程稳定。
为了达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案：
自动调平犁旋一体机，其特征在于，包括：铧式犁、旋耕机、倾角传感器、拉杆、液压油缸、节流阀、电磁阀、控制器。
铧式犁和旋耕机固定连接，成为犁旋一体结构，犁旋一体结构通过三根拉杆，采用三点式连接方式连接拖拉机。旋耕机上还安装倾角传感器，用于采集作业过程中犁旋一体结构的倾斜角度。拖拉机上安装控制器，倾角传感器连接控制器，将角度信号传递至控制器，控制器通过运算，得到输出值。控制器通过电磁阀连接液压缸，即使用输出值控制液压缸，液压缸连接拉杆，从而通过拉杆调节犁旋一体机的工作位置。液压缸还连接节流阀和液压油箱。液压缸调平时，会因为自身重量大出现下降动作比较剧烈的现象，节流阀通过控制液压缸流量，使得下降动作平稳。
进一步的，拖拉机和控制器还连接操作盒，操作盒用于设置作业参数，方便机手操作。
进一步的，操作盒具有手动和自动两种工作模式，自动模式出现故障的情况下，可以在手动模式下完成作业。。
进一步的，拖拉机上设置控制箱，控制器、电磁阀、液压油箱均置于控制箱内，可以有效降低作业过程中的灰尘和土块的影响。
本实用新型还提供了自动调平犁旋一体机的工作方法，包括：
S1、倾角传感器采集铧式犁与水平面的倾角θ，并传送至控制器；
S2、控制器判断倾角θ是否在倾斜范围内，是则返回S1；否则至S3；
S3、控制器通过电磁阀驱动液压缸，液压缸通过调节拉杆从而调节犁旋一体结构，实现自动调平。
进一步的，以拖拉机前进方向作为前方，在右边固定的基础上，调节左边以达到调节效果。
进一步的，倾角，右高左低为负角度，左高右低为正角度，犁耕深度大于旋耕深度，耕深为犁耕深度。依据农艺要求，耕深的范围应在15cm-25cm之间，15cm即为满足耕深要求的最小值,25cm为满足耕深的最大值，即犁耕深度的范围是15cm-25cm。倾斜范围为：
犁旋一体结构右侧的犁耕深度达到25cm，左侧的犁耕深度大于15cm，为倾斜范围的上限；
犁旋一体结构右侧的犁耕深度达到15cm，左侧的犁耕深度小于25cm，为倾斜范围的下限。
进一步的，倾角θ与犁旋一体结构左侧的犁耕深度h1和犁旋一体结构左侧犁距地面的垂直高度h2的关系如下：
其中H0为犁旋一体结构犁体的垂直高度，L为犁耕的幅度。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用犁旋一体机构和角度传感器，液压缸相互配合，通过倾角传感器检测犁旋一体机构的倾斜角度，并传递至控制器进行判断，当犁旋一体机构倾斜过多需要调平的时候，控制器控制液压缸进行自动调平，液压缸还配了节流阀，调平动作平稳，适应了复杂的田间作业环境，提高作业的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型在确定调平角度的简化结构几何模型。
其中,1-拖拉机，2-铧式犁，3-旋耕机，4-倾角传感器，5-拉杆，6-液压缸，7-节流阀，8-控制箱，9-液压油箱，10-电磁阀，11-控制器，12-操作盒。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型实施例提供了自动调平犁旋一体机，如图1所示，包括：
执行机构、自动调平控制模块、液压***和倾角传感器4。
执行机构包括铧式犁2、旋耕机3和拉杆5。铧式犁2和旋耕机3连接组成犁旋一体机构，三根拉杆5通过三点式连接将犁旋一体机构和拖拉机1连接。
自动调平模块包括电磁阀10、控制器11和控制箱8，控制箱8内安装控制器11和电磁阀10，控制器11通过控制电磁阀10从而控制液压缸6。并且，控制箱8能够阻挡风沙和石块的污染，保证自动调平模块的正常工作。操作盒12连接控制器11，用于机手控制，可以实时手动控制调平。
液压***包括液压缸6、液压油箱9和节流阀7，液压缸6连接液压油箱9和节流阀7，液压缸6的输出通过节流阀7控制，平稳的传送至拉杆5，使得调平动作平稳，避免液压缸6自重所造成的剧烈动作。
倾角传感器4固定在犁旋一体机构上，检测犁旋一体机构的倾角，并且将倾角传至控制器11，控制器11通过计算，输出相应的调平动作。控制液压缸6对拉杆5实施调平。
在控制器11出现故障时，机手可将调平切换为手动模式，实现手动调平。
本实用新型还提供了自动调平犁旋一体机的工作方法，包括：
S1、当犁旋一体机在耕整作业时,一侧车轮行进在未耕地上，一侧车轮行进在已耕地上，倾角传感器4采集铧式犁2与水平面的倾角θ，并传送至控制器11；
S2、控制器11判断倾角θ是否在倾斜范围内，是则返回S1；否则至S3；
S3、控制器11通过电磁阀10驱动液压缸6，控制液压油缸6伸长或缩短,，液压缸6通过调节拉杆5从而调节犁旋一体结构，保证犁旋一体结构水平，实现自动调平，达到耕整的作业效果。
犁旋一体结构，以拖拉机前进方向作为前方，在右边固定的基础上，调节左边以达到调节效果。
倾角右高左低为负角度，左高右低为正角度，犁耕深度要大于旋耕深度，耕深为犁耕深度，再依据农艺要求，耕深的范围应在15cm-25cm之间，15cm即为满足耕深要求的最小值,25cm为满足耕深的最大值，因此，倾斜范围为：
犁旋一体结构的右侧达到最大耕深，左侧的耕深满足耕深要求的最小值h1min时，为调节角度的上限θmax；
当最右边达到最小耕深，最左边的耕深能满足耕深要求的最大值h1max时，为调节角度的下限θmin。
倾角θ与最左侧犁的耕深h1和最左侧犁距地面的垂直高度h2的关系如下，如图2所示：
其中，H0为犁体的垂直高度，L为犁耕的幅度。分别通过计算调节角度的上限θmax和调节角度的下限θmin，得出自动调平***的调平角度范围为(θmin，θmax)。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型采用犁旋一体机构和角度传感器，液压缸相互配合，通过倾角传感器检测犁旋一体机构的倾斜角度，并传递至控制器进行判断，当犁旋一体机构倾斜过多需要调平的时候，控制器控制液压缸进行自动调平，液压缸还配了节流阀，调平动作平稳，适应了复杂的田间作业环境，提高作业的效果；
(2)可以实时对犁旋机具进行调节，一方面可以节省机手调试机器的时间，也降低了调试的难度，有利于调高作业效率，提高作业的效果；
(3)本实用新型还提出了一种调平角度范围的确定方法，此方法是根据农艺要求和保护性耕作得出的，在保证作业效果的前提下，降低液压缸的工作频率，从而减轻液压***的负担，延长其工作寿命。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.自动调平犁旋一体机，其特征在于，包括：铧式犁（2）、旋耕机（3）、倾角传感器（4）、拉杆（5）、液压缸（6）、节流阀（7）、电磁阀（10）、控制器（11），
铧式犁（2）和旋耕机（3）固定连接，成为犁旋一体结构，所述犁旋一体结构通过三根拉杆（5），采用三点式连接方式连接拖拉机（1），所述旋耕机（3）还安装倾角传感器（4）；
拖拉机（1）上安装控制器（11），倾角传感器（4）连接控制器（11），控制器（11）通过电磁阀（10）连接液压缸（6），液压缸（6）连接拉杆（5）；
液压缸（6）还连接节流阀（7）和液压油箱（9）。
2.根据权利要求1所述的自动调平犁旋一体机，其特征在于，拖拉机（1）和控制器（11）还连接操作盒（12），操作盒（12）用于设置作业参数。
3.根据权利要求2所述的自动调平犁旋一体机，其特征在于，操作盒（12）具有手动和自动两种工作模式。
4.根据权利要求1所述的自动调平犁旋一体机，其特征在于，拖拉机（1）上设置控制箱（8），控制器（11）、电磁阀（10）、液压油箱（9）均置于控制箱（8）内。
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| CN201820502324.9U CN208175267U (zh) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 自动调平犁旋一体机 |
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| CN108377682A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-08-10 | 南京农业大学 | 自动调平犁旋一体机及其工作方法 |
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