小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置和该装置的控制方法，与收获机的机架、割台、割刀、绞龙、拨禾轮、拨禾轮支架、拨禾轮升降油缸和拨禾轮驱动马达配合使用，包括行驶速度传感器、割台高度传感器、拨禾轮高度传感器、拨禾轮转速传感器和禾高检测装置，禾高检测装置连接至用于保证其始终处于水平状态的禾高检测调平装置，且在收获机控制器和PID控制器的控制下，能根据收获机的行驶速度自动调整拨禾轮转速、调整拨禾轮的高度和割台高度，使拨禾轮始终能够垂直入禾，避免拨禾轮打击小麦穗，而且拨禾位置始终处于秸秆切断后重心偏上位置，进一步降低拨禾轮打击小麦穗形成的籽粒损失以及秸秆喂入杂乱拥挤导致的其他损失。其他损失。其他损失。

【技术实现步骤摘要】
小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及小麦收获机
，尤其涉及一种能够降低割台损失的自动控制装置，还涉及该自动控制装置的自动控制方法。

技术介绍

[0002]我国是粮食生产大国，粮食生产直接关系着全国人民的基本生活，因此农业粮食生产领域是我国最重视的领域之一。随着农业技术的发展，越来越多的自动化农业设备被研发并投入到农业生产的种植、管理和收获工作中，小麦收割机便是其中典型的先进农业设备之一，在麦收季节保障了小麦抢收工作的高效、顺利完成。
[0003]小麦收割机虽然工作效率高，但在收割行进过程中普遍存在粮食损失现象，其中因割台造成的粮食损失占整机粮食总损失的比例较大。因割台造成的粮食损失主要表现在下几个方面：
[0004]一、因拨禾轮的转速与收获机的行进速度不匹配，造成拨禾轮击打小麦穗头，导致的掉粒损失严重；
[0005]二、拨禾轮高度与小麦株高不匹配，导致拨禾轮在进入麦丛的过程中，不是由小麦株的间隙垂直插入，而是击打并下压小麦穗头而进入，造成掉粒、丢穗损失严重；
[0006]三、当麦秸较高时，隔断部分的麦秸长度也远大于割刀距搅龙的距离，导致割断的小麦搭在搅龙上方，而造成搅龙喂入不畅，甚至会因此造成杂乱挤堵在搅龙喂入口处，进而造成整个麦穗的丢穗损失严重；
[0007]四、割台和过桥间存在的缝隙，也是造成漏粒损失的重要因素。
[0008]目前为了减轻上述各环节中产生的粮食损失，主要是通过调整拨禾轮转速和高度的方法来实现，其中对拨禾轮转速的调整方法由驾驶员停车，并手动调整驱动拨禾轮的无级变速皮带轮来实现；对拨禾轮高度的调整方法由驾驶员通过液压手柄，驱动油缸来调整拨禾轮高度。由此可见，上述两种调整方法均存在效率低下，增加驾驶员劳动强度的技术缺陷，而且对驾驶员的经验要求较高，普通驾驶员无法调整并解决相应问题。
[0009]因此，通过技术创新来降低因割台造成的粮食损失，对我国的粮食生产具有重大意义，也是该
亟待解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够根据收获机的行驶速度、小麦株高实时调整拨禾轮转速、拨禾轮高度及割台高度，最终降低麦籽粒损失的小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置，与收获机的机架、割台、割刀、绞龙、拨禾轮、拨禾轮支架、拨禾轮升降油缸和拨禾轮驱动马达配合使用，包括安装于收获机上的行驶速度传感器、安装于所述割台上的割台高度传感器、安装于所述拨禾轮支架上的拨禾轮高度传感器、安装于所述拨禾轮驱动马达
动力输出轴侧部的拨禾轮转速传感器，还包括在所述割台侧部设置的传感器支架，所述传感器支架一端延伸至所述割台的前方且固定连接有禾高检测装置，所述传感器支架的另一端向所述绞龙延伸设置，所述传感器支架与所述割台之间连接有禾高检测调平装置，所述行驶速度传感器、所述割台高度传感器、所述拨禾轮高度传感器、所述拨禾轮转速传感器、所述禾高检测装置和所述禾高检测调平装置分别连接至设于收获机驾驶室内的收获机控制器，所述收获机控制器信号连接有至少两个PID控制器。
[0012]作为优选的技术方案，所述禾高检测装置包括仿锤形结构的检测分禾器，所述检测分禾器内安装有禾高检测立轴，所述禾高检测立轴上自上而下依次布置安装有相对设置的检测触须，相对设置的所述检测触须分别向两侧呈分离状态延伸设置，各所述检测触须与所述禾高检测立轴之间设有触须回位扭簧，所述检测触须上固定安装有条形磁铁，与所述条形磁铁对应设有与供电电源连接的干簧管，贯穿所述检测分禾器相对布置有水平检测槽，所述检测触须与所述水平检测槽一一贯穿对应设置。
[0013]作为优选的技术方案，所述禾高检测调平装置包括两个在所述割台侧部前后相对布置安装的第一调平链轮，两所述第一调平链轮之间设有第一调平链条，所述传感器支架固定安装于前侧的所述第一调平链轮上。
[0014]作为优选的技术方案，与所述第一调平链轮固定连接有调平链轴，所述调平链轴转动安装于所述割台的后端，所述调平链轴上安装有与所述第一调平链轮相对设置的中间链轮，所述机架上安装有与所述中间链轮配合使用的第二调平链轮，所述中间链轮与所述第二调平链轮之间连接有第二调平链条。
[0015]本专利技术还公开了该自动控制装置的控制方法，包括以下过程，
[0016]初始化
[0017]启动所述收获机控制器，并通过所述收获机控制器初始化拨禾轮的轴与所述割刀之间的距离H
初始
、割茬高度h
初始
；
[0018]在所述收获机控制器内设置拨禾轮速比a的计算公式：
[0019]拨禾轮速比a＝拨禾轮线速度v
线
/收获机的行驶速度v
行
；
[0020]在所述收获机控制器内设置拨禾轮速比a的取值方式，该取值方式包括固定取值a
固
和计算取值a
算
，所述固定取值a
固
的设定值为固定值，所述计算取值a
算
的计算公式为：
[0021]a
算
＝1.437+0.1119
×
cos(2.286
×
v
行
)+0.2659
×
sin(2.286
×
v
行
)
[0022]拨禾轮转速控制过程
[0023]S1‑1、所述收获机控制器通过所述行驶速度传感器的检测，实时获取收获机的行进速度v
行
，并根据所述行进速度v
行
自动调用所述固定取值a
固
或所述计算取值a
算
；
[0024]S1‑2、当所述行进速度v
行
＜0.34m/s时，所述收获机控制器自动调用所述固定取值a
固
；
[0025]当所述行进速度v
行
为0.34～1.9m/s时，所述收获机控制器自动调用所述计算取值a
算
；
[0026]S1‑3、将S1‑2步骤中已获知的所述行进速度v
行
、所述固定取值a
固
或所述计算取值a
算
分别代入拨禾轮速比a的公式中，通过计算获得所述拨禾轮线速度v
线
，并通过所述收获机控制器将该值自动换算为拨禾轮转速v
转
；
[0027]S1‑4、计算拨禾轮转速目标值n
目
，计算公式为：
[0028]n
目
＝a
固
×
(v
行
/π)或n
目
＝a
算
×
(v
行
/π)；
[0029]S1‑4、将计算获得的所述拨禾轮转速目标值n<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置，与收获机的机架、割台、割刀、绞龙、拨禾轮、拨禾轮支架、拨禾轮升降油缸和拨禾轮驱动马达配合使用，包括安装于收获机上的行驶速度传感器、安装于所述割台上的割台高度传感器、安装于所述拨禾轮支架上的拨禾轮高度传感器、安装于所述拨禾轮驱动马达动力输出轴侧部的拨禾轮转速传感器，其特征在于：还包括在所述割台侧部设置的传感器支架，所述传感器支架一端延伸至所述割台的前方且固定连接有禾高检测装置，所述传感器支架的另一端向所述绞龙延伸设置，所述传感器支架与所述割台之间连接有禾高检测调平装置，所述行驶速度传感器、所述割台高度传感器、所述拨禾轮高度传感器、所述拨禾轮转速传感器、所述禾高检测装置和所述禾高检测调平装置分别连接至设于收获机驾驶室内的收获机控制器，所述收获机控制器信号连接有至少两个PID控制器。2.如权利要求1所述的小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置，其特征在于：所述禾高检测装置包括仿锤形结构的检测分禾器，所述检测分禾器内安装有禾高检测立轴，所述禾高检测立轴上自上而下依次布置安装有相对设置的检测触须，相对设置的所述检测触须分别向两侧呈分离状态延伸设置，各所述检测触须与所述禾高检测立轴之间设有触须回位扭簧，所述检测触须上固定安装有条形磁铁，与所述条形磁铁对应设有与供电电源连接的干簧管，贯穿所述检测分禾器相对布置有水平检测槽，所述检测触须与所述水平检测槽一一贯穿对应设置。3.如权利要求2所述的小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置，其特征在于：所述禾高检测调平装置包括两个在所述割台侧部前后相对布置安装的第一调平链轮，两所述第一调平链轮之间设有第一调平链条，所述传感器支架固定安装于前侧的所述第一调平链轮上。4.如权利要求3所述的小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置，其特征在于：与所述第一调平链轮固定连接有调平链轴，所述调平链轴转动安装于所述割台的后端，所述调平链轴上安装有与所述第一调平链轮相对设置的中间链轮，所述机架上安装有与所述中间链轮配合使用的第二调平链轮，所述中间链轮与所述第二调平链轮之间连接有第二调平链条。5.如权利要求3所述的小麦收获机用降低割台损失的自动控制装置的控制方法，其特征在于：包括以下过程，初始化启动所述收获机控制器，并通过所述收获机控制器初始化拨禾轮的轴与所述割刀之间的距离H
初始
、割茬高度h
初始
；在所述收获机控制器内设置拨禾轮速比a的计算公式：拨禾轮速比a＝拨禾轮线速度v
线
/收获机的行驶速度v
行
；在所述收获机控制器内设置拨禾轮速比a的取值方式，该取值方式包括固定取值a
固
和计算取值a
算
，所述固定取值a
固
的设定值为固定值，所述计算取值a
算
的计算公式为：a
算
＝1.437+0.1119
×
cos(2.286
×
v
行
)+0.2659
×
sin(2.286
×
v
行
)拨禾轮转速控制过程S1‑1、所述收获机控制器通过所述行驶速度传感器的检测，实时获取收获机的行进速度v
行
，并根据所述行进速度v
行
自动调用所述固定取值a
固
或所述计算取值a
算
；
S1‑2、当所述行进速度v
行
＜0.34m/s时，所述收获机控制器自动调用所述固定取值a
固
；当所述行进速度v
行
为0.34～1.9m/s时，所述收获机控制器自动调用所述计算取值a
算
；S1‑3、将S1‑2步骤中已获知的所述行进速度v
行
、所述固定取值a
固
或所述计算取值a
算
分别代入拨禾轮速比a的公式中，通过计算获得所述拨禾轮线速度v
线
，并通过所述收获机控制器将该值自动换算为拨禾轮转速v
转
；S1‑4...

【专利技术属性】
技术研发人员：勇春明，王新强，于文勇，王高尚，蒋观静，韦安帅，许志良，张敏，
申请(专利权)人：山东五征集团有限公司，
类型：发明
国别省市：