收割机滚筒进料堵塞故障检测和主动调节方法技术

本发明专利技术涉及一种收割机滚筒进料堵塞故障检测和主动调节方法，属于农业脱粒设备技术领域。该方法包括：1)设置脱粒装置和驱动电机，脱粒装置包括滚筒、凹板、调节电机、中央处理器、第一测力传感器和转速传感器，滚筒和凹板之间形成有脱粒间隙；2)转速传感器测量实时滚筒转速Vi并输出到中央处理器，预设标准滚筒转速V1，所述第一测力传感器测量实时滚筒阻力fi1并输出到中央处理器，预设所述标准滚筒阻力f1；3)当Vi<V1且fi1>f1时，中央处理器将所述滚筒和凹板之间的脱粒间隙的堵塞信号输出。该方法实现了间接实时测量滚筒堵塞的情况，可以在不停机的情况下准确的间接测量滚筒间隙并主动调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于农业脱粒设备

技术介绍
谷物联合收割机的脱粒装置，是谷物联合收割机的重要工作部件。脱粒装置的重要特点是由高速旋转的滚筒和固定的弧型凹板配合，使谷物从滚筒与凹板之间通过，经脱粒元件的打击、揉搓、碾压和梳刷，通过破坏谷粒与穗轴的连接力而实现脱粒。脱粒装置是联合收割机中最重要的组成部分，也是收割机能耗最大的部件之一，也是最容易发生故障的部件。在收割机作业过程中，经常会因为谷物含水量变化，转速过低，凹板间隙过小等原因，导致谷物在凹板与滚筒之间堆积，形成堵塞。申请人发现，凹板间隙过小是堵塞的重要原因之一，当将凹板间隙调大一点，因凹板间隙过大，会造成脱粒不尽，含杂量过大等问题。申请人在调节凹板间隙发现现有的手工调节和弹費调节具有如下缺点:I)传统手工调节均采用手工来调节凹板间隙，当凹板间隙被谷物堵塞后，必须停下机器，由驾驶员手工增大凹板间隙，故障排除后，再手工回复凹板间隙。手工调节的最大缺点是，必须停机手工调节，降低工作效率。2)弹簧调节机构采用弹簧控制凹板间隙，反过来说，凹板间隙有一定的弹性，这种调节机构的缺点是，无法确定弹簧的压力。弹簧压力过大，当堵塞发生时，秸杆压力无法将凹板推开，堵塞无法避免。而弹簧压力过小，则稍有压力，就会导致凹板间隙过大，而凹板间隙过大会产生脱粒不尽等问题。弹簧调节机构实际生产中无法使用。因此，在实际中真正可以使用的调节机构，必须是主动调节机构，申请人发现，秸杆堵塞与秸杆流量及秸杆对凹板压力有关，但是实际工作中，由于谷物流量与谷物对凹板的压力很难用传感器测量，并且传感器测量不准确，因而不能及时反映堵塞情况。经检索，申请号为201210251777.6的中国专利“滚筒式脱粒部件阻塞故障自动监测排除装置”，公开了一种可安装在收割机上用于检测阻塞故障发生并排除故障的装置，该装置包括脱粒滚筒、脱粒凹板以及控制电路组成；在收割机在作业时，测量固定凹板一端的压力作为堵塞是否发生的依据，并自动排除堵塞故障。申请人仔细研宄发现:该装置在一定程度上能检测堵塞故障的发生，但由于该装置仅仅是在活动凹板远离固定凹板的一端设置压力传感器测量凹板压力，固定凹板的一端压力与堵塞相关性并不十分明显，该装置对堵塞故障反应不敏感。因此，实时测量滚筒堵塞的情况，在不停机的情况下准确的测量滚筒间隙并进行主动调节，是及其困难的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术不足，提出一种准确的间接实时测量滚筒堵塞的。本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种，包括以下步骤:I)设置脱粒装置和驱动电机，所述脱粒装置包括用于脱粒的滚筒、位于滚筒一侧的圆弧形的凹板、用于转动凹板的调节电机以及中央处理器，所述滚筒和凹板之间形成有脱粒间隙；所述滚筒的侧面上设有用于测量滚筒转速的转速传感器，所述滚筒的主轴驱动端上设有用于测量滚筒阻力的第一测力传感器；所述转速传感器和第一测力传感器的输出端均与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与调节电机的控制端连接；2)所述转速传感器测量实时滚筒转速Vi并输出到中央处理器，预设所述标准滚筒转速V1，所述第一测力传感器测量实时滚筒阻力fn并输出到中央处理器，预设所述标准滚筒阻力f1;3)当^^且匕一^时，所述中央处理器将所述滚筒和凹板之间的脱粒间隙的堵塞信号输出。申请人在工作中发现，滚筒转速Vi发生变化的原因非常复杂，既可能是堵塞故障导致转筒转速降低，也可能是发动机负载过大转速降低甚至是驾驶员人为降低发动机转速，这些因素都可能影响转筒转速；因此，单纯测量滚筒转速Vi以判断堵塞是否发生是不准确的，但是通过判断￥1^1且f Jf1，可大大提高堵塞发生判断的准确性。上述技术方案的改进是:还包括以下步骤:4)所述滚筒的主轴驱动端与驱动电机的输出端之间连接有动力输入皮带；所述凹板上设有用于检测脱粒间隙的脱粒间隙传感器，所述滚筒的动力输入皮带上设有用于测量滚筒动力输入阻力的第二测力传感器；所述第二测力传感器和脱粒间隙传感器的输出端与中央处理器的输入端连接；5)所述第二测力传感器测量实时滚筒动力输入阻力fi2并输出到中央处理器，预设所述滚筒动力输入阻力f2，所述脱粒间隙传感器测量实时脱粒间隙值1^并输出到中央处理器，预设所述脱粒间隙的标准脱粒间隙值L ;6)设定AAf1时刻为T PfJf2的时刻为T2，且T1早于T2，设定AT = T2-T1;所述中央处理器驱动所述调节电机将凹板转动并增大脱粒间隙为AL，所述AL = L1-L,设定Af=fi2_fil;当 V f Jf1 时，AL = K1A f/K2 Δ T，其中 Kl 和 K2 为经验系数。通过在时间点T1，所述AAf1，且在时间点T2，所述fi2>f2时，f jP f i2数值会先后产生一个较大的跃迀，因为第一测力传感器和第二测力传感器位置距离堵塞点距离不同，跃迀产生的时间会存在时间差ΔΤ，在ΔΤ时间内，fn和f i2有一个差值Af，Af实际上是正常工作阻力和堵塞故障阻力的差值。申请人发现，Af越大，且AT越小时，堵塞越严重，为了能准确排除故障，AL也必须越大，所述AL = Q-L。因此测量Af和Λ T为凹板脱粒间隙Λ L提供重要依据，这个脱粒间隙AL与Af和AT有特定的关系，是申请人做了大量的工作，申请人得出了 Δ L = K1 Λ f/K2 Λ T，其中Kl和Κ2为经验系数，根据不同的收割机取不同数值，为准确的主动调节凹板脱粒间隙提供了新思路和新方法。上述技术方案的变化是:所述脱粒滚筒的周向上安装有多个钉齿，所述凹板的一端通过吊杆悬挂在机架上，所述凹板的另一端通过偏心轮悬挂在机架上，所述偏心轮内设有驱动轮，所述驱动轮连接有调节电机。上述技术方案的变化是:所述多个钉齿是多个螺旋排布的钉齿。上述技术方案的变化是:所述吊杆与机架之间设有减震弹簧。【附图说明】下面结合附图对本专利技术作进一步说明:图1是本专利技术的脱粒装置的结构示意图。图2是本专利技术的工作流程图。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种收割机滚筒进料堵塞故障检测和主动调节方法，其特征在于包括以下步骤：1)设置脱粒装置和驱动电机，所述脱粒装置包括用于脱粒的滚筒、位于滚筒一侧的圆弧形的凹板、用于转动凹板的调节电机以及中央处理器，所述滚筒和凹板之间形成有脱粒间隙；所述滚筒的侧面上设有用于测量滚筒转速的转速传感器，所述滚筒的主轴驱动端上设有用于测量滚筒阻力的第一测力传感器；所述转速传感器和第一测力传感器的输出端均与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与调节电机的控制端连接；2)所述转速传感器测量实时滚筒转速Vi并输出到中央处理器，预设所述标准滚筒转速V1，所述第一测力传感器测量实时滚筒阻力fi1并输出到中央处理器，预设所述标准滚筒阻力f1；3)当Vi<V1且fi1>f1时，所述中央处理器将所述滚筒和凹板之间的脱粒间隙的堵塞信号输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟成义，朱思洪，王素珍，王光明，
申请(专利权)人：南京农业大学，农业部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32