一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置，包括联合收获机，所述联合收获机的机架的两侧分别安装有左竖切割器和右竖切割器，所述左竖切割器和所述右竖切割器均由步进电机提供工作动力，控制器的输入端连接有触摸屏和速度雷达，控制器的输出端分别与所述左竖切割器和所述右竖切割器上的步进电机相连。应用本发明专利技术提出的油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置与方法后，竖切割装置将能根据割刀参数、作物情况、作业速度自动调整切割频率，将收割时的油菜籽粒损失率控制在一定范围内，同时减少了与主割刀频率一致引起的共振，大大提高了整机的无故障工作时间。

Cutting frequency control device and method for rapeseed vertical cutting device

The invention relates to a cutting frequency control device for rape vertical cutting and grain dividing device, which comprises a combine harvester. A left vertical cutter and a right vertical cutter are respectively installed on both sides of the frame of the combine harvester. The left vertical cutter and the right vertical cutter are provided with working power by a stepping motor, and the input end of the controller are connected. The output end of the controller is connected with the stepping motor on the left vertical cutter and the right vertical cutter respectively. After applying the cutting frequency control device and method of the rape vertical cutting and separating device, the vertical cutting device can automatically adjust the cutting frequency according to the cutting knife parameters, crop conditions and operation speed, and control the rape grain loss rate in a certain range during harvesting, while reducing the loss caused by the same frequency as the main cutting knife. Resonance greatly improves the fault free working time of the whole machine.

【技术实现步骤摘要】
一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置及使用方法
本专利技术属于油菜联合收获机双竖切割装置设计及控制领域，具体涉及一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置与方法。
技术介绍
由于油菜植株下部茎秆粗壮且坚韧，不易切割；油菜株体上部角果层直径大于株距和行距，且分枝较多，纵横交错相互牵扯，若强行拉开极易造成落粒损失；油菜各个部位的果荚成熟很不一致，待完全成熟，成熟的果荚在受到拨禾轮弹齿的拨动、牵拉梳刷后极容易开裂，造成落粒损失。油菜竖切割器将收割区与待割区的分枝切断，达到分禾的目的，解决了由于油菜分枝相互牵连而造成收割过程中的炸荚损失。目前市场上油菜联合收获机工作时只被动依靠机手来调整机器的前进速度来适应割刀切割频率等竖切割分禾装置参数，这不仅增大了机手的工作负担，还不能够保证竖切割分禾装置在最佳的工作参数下工作，这都增加了竖切割分禾装置损失和功率消耗。若能研发一种能够根据联合收获机行走速度不断对竖切割分禾装置各工作部件工作参数进行调整的装置，将能够解决油菜联合收获机切割与行走不配套的问题，满足市场需求，具有广阔应用前景。国内已研制成功的油菜联合收获机有4LYZ-2型、五山牌4LZY-1.5型、湖州-2000型以及对桂联型背负式全喂入联合收获机加以改进,用于收获油菜等;此外,新疆联合收获机厂、上海向明机械厂、福田雷沃国际重工股份有限公司等联合收获机生产企业,也先后利用自己的产品加以改进兼收油菜。但这些机型大多是在稻麦联合收获机基础上改装设计而成,而油菜农艺形态参数和物理、力学特性与水稻、小麦有很大区别:如油菜籽粒被包裹在油菜荚壳里面,水稻和小麦是直接生长在穗头上的;移栽油菜成熟不一致,成熟角果易炸荚形成损失;油菜的植株蔓枝牵连,高低穗相差显著一般可达400mm;油菜草谷比为2.5～5,而小麦仅0.6～1.2,水稻为1.0～2.4。引进的德国HEGE-160型油菜联合收获机大量应用电、液技术,液压控制行走机构及工作部件,脱粒滚筒、拨禾轮可无级变速,螺旋输送器、输送部件可实现正、反转,侧面配置了2把割刀,割台加长,可用于收获油菜、小麦、玉米等作物,但整机过于复杂,湿地作业时动力不足,作业性能一般,且价格昂贵,难以大量引进。因此,必须从油菜自身的特性出发,考虑我国现有国情,进行重新设计,才能满足我国油菜机械化收获的要求。应用本专利技术的双竖切割分合装置能根据作业过程中的机器速度自动调整切割频率，在减少漏割区、重割区的同时，减少机架上与主割刀的共振，大大提高了整机的无故障工作时间。另外，本专利提出的油菜联合收获机双竖切割装置的控制方法可借鉴于主割刀设计和控制中，将在很大程度上推动我国收获机械行业的技术进步，为我国粮食安全提供理论、技术和装备保障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够根据作业过程中联合收割机的行驶速度自动调整切割频率，在减少漏割区、重割区的同时，减少机架上与主割刀的共振，大大提高整机无故障工作时间的油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置及方法。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的，一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置，包括联合收获机，所述联合收获机的机架的两侧分别安装有左竖切割器和右竖切割器，所述左竖切割器和所述右竖切割器均由步进电机提供工作动力，控制器的输入端连接有触摸屏和速度雷达，控制器的输出端分别与所述左竖切割器和所述右竖切割器上的步进电机相连。上述方案中，还包括电控手柄和与所述电控手柄相连的单双边切换开关，所述单双边切换开关与所述左竖切割器和所述右竖切割器上的步进电机的的电源线相连。上述方案中，所述左竖切割器和所述右竖切割器的结构相同，均包括步进电机，所述步进电机的输出轴上安装有曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构输出端通过铆接板与竖割刀固定方管连接，所述竖割刀固定方管上分布有若干竖割刀。上述方案中，所述曲柄连杆机构包括曲柄和螺纹杆，所述曲柄安装在所述步进电机的输出轴上，所述螺纹杆的两端安装分别安装有关节轴承I和关节轴承II，所述关节轴承I安装在曲柄的输出端，所述关节轴承II安装在所述铆接板上。上述方案中，所述螺纹杆上还安装有圆螺母。本专利技术还提供一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤一：机手操作电控手柄，决定哪一侧的竖切割器工作或是同时工作；步骤二：机手根据实际情况，从触摸屏上输入切割器动刀尺寸信息、植物成熟度信息、株距信息和植物姿态信息，控制器根据内部存储的数据参考模型，自动匹配合适的速度-切割频率拟合曲线；步骤三：机手驾驶联合收获机进行作业，速度雷达采集联合收获机的速度信号并输入到控制器中；步骤四：控制器根据步骤二选择的速度-切割频率拟合曲线，计算出实时速度下左竖切割器或右竖切割器所需要的切割频率，然后输出相应的脉冲到左竖切割器或右竖切割器上的步进电机，从而实现对油菜联合收获机双竖切割频率的控制。上述方案中，所述步骤二中，左竖切割器或所述右竖切割器上切割器动刀尺寸为50mm或76.2mm或90mm。上述方案中，所述步骤二中，植物成熟度信息为半熟或七分熟或成熟或过熟。本专利技术的有益效果：1.可以输入割刀尺寸、作物成熟情况到可编程控制器PLC，选择相应控制策略。2.在选择好控制策略后，根据收割机机器速度变化，及时调节竖切割器的驱动电机，减少重割区和漏割区，提高收获油菜部分的收获效率和收获性能。3.可以根据需要选择哪一侧竖割刀工作，或者两侧同时工作。4.采用了直接传动的方式，与主割刀非同一动力源，可以减少与主割刀引起的机架共振。5.传动上采用的曲柄连杆机构，连杆长度可调，方便不同行程的割刀使用。附图说明图1是油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置工作原理框图。图2是油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置控制方法流程图。图3是76.2mm割刀下，速度-切割频率拟合曲线。图4是左竖切割器左视图。图5是曲柄连杆机构主视图。图中：1.触摸屏，2.速度雷达，3.控制器，4.电控手柄，5.单双边切换开关，6.右竖切割器，7.左竖切割器，；701.电机固定架，702.步进电机，703.曲柄连杆机构，704.铆接板，705.竖割刀，706.竖割刀固定方管；703-1曲柄，703-2关节轴承I，703-3螺纹杆，703-4.关节轴承II，703-5.圆螺母。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1所示，油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置由触摸屏1、速度雷达2、控制器3、单双边切换开关5、电控手柄4、左竖切割器7、右竖切割器6组成。所述控制器3的输入端与触摸屏1相连，操作手在触摸屏1输入关于刀片和收割作物状态等信息；所述控制器3同时接收安装在收割机上的速度雷达2信号，计算得到对应的切割频率信号发送给左竖切割器7和右竖切割器6步进电机的控制端口；电控手柄4用于控制单双边切换开关5，实现某一侧或者双侧同时切割；单双边切换开关5与左竖切割器7和右竖切割器6步进电机的电源线相连，可以控制两者的供电。所述速度雷达2由安装于收割机履带驱动轮上的霍尔转速传感器组成。如图2所示，一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置的控制方法，包括以下步骤：步骤一：机手使用电控手柄4来决定，哪一侧的竖切割器工作或是同时工作。步骤二：机手根据实际情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置，包括联合收获机，其特征在于，所述联合收获机的机架的两侧分别安装有左竖切割器（7）和右竖切割器（6），所述左竖切割器（7）和所述右竖切割器（6）均由步进电机提供工作动力，控制器（3）的输入端连接有触摸屏（1）和速度雷达（2），控制器（3）的输出端分别与所述左竖切割器（7）和所述右竖切割器（6）上的步进电机相连。

【技术特征摘要】
1.一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置，包括联合收获机，其特征在于，所述联合收获机的机架的两侧分别安装有左竖切割器（7）和右竖切割器（6），所述左竖切割器（7）和所述右竖切割器（6）均由步进电机提供工作动力，控制器（3）的输入端连接有触摸屏（1）和速度雷达（2），控制器（3）的输出端分别与所述左竖切割器（7）和所述右竖切割器（6）上的步进电机相连。2.根据权利要求1所述的一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置，其特征在于，还包括电控手柄（4）和与所述电控手柄（4）相连的单双边切换开关（5），所述单双边切换开关（5）与所述左竖切割器（7）和所述右竖切割器（6）上的步进电机的的电源线相连。3.根据权利要求1或2所述的一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置，其特征在于，所述左竖切割器（7）和所述右竖切割器（6）的结构相同，均包括步进电机(702)，所述步进电机(702)的输出轴上安装有曲柄连杆机构(703)，所述曲柄连杆机构(703)输出端通过铆接板(704)与竖割刀固定方管(706)连接，所述竖割刀固定方管(706)上分布有若干竖割刀(705)。4.根据权利要求3所述的一种油菜竖切割分禾装置切割频率控制装置，其特征在于，所述曲柄连杆机构(703)包括曲柄(703-1)和螺纹杆(703-3)，所述曲柄(703-1)安装在所述步进电机(702)的输出轴上，所述螺纹杆(703-3)的两端安装分别安装有关节轴承I(703-2)和关节轴承II(703-...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立章，严超，孙贻新，金铭志，仲维鑫，石旭，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32