【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械领域，特别涉及一种联合收获机割台柔性仿形装置及控制方法。
技术介绍
1、割台作为联合收获机的关键部件，在收获时发挥着重要的作用，一般割台工作时，根据地形起伏变化，需驾驶员实时调节割台高度，劳动强度大、作业效率低。当割台高度调整过高时收获不彻底，茎杆留茬高度较高，不利于下一茬作物的耕播，在青贮收获时造成饲料浪费；割台高度调整过低，容易造成割台前端入土，影响割台使用寿命。
2、当前联合收获机割台横向仿形装置，可以实现割台随农田土壤地表起伏的横向仿形，但仿形轮工作时无法快速触地，存在一定延迟，滞后割台下方的地形，导致割台高度调控不准确。
3、当前联合收获机割台自动仿形系统，挂接机构能够带动割台摆动，调节割台横向倾斜角度，虽能实现割台横向仿形，但挂接机构通过挂接轴完成割台横向仿形，存在挂接轴与挂接板接触面积小、承载能力弱等问题，导致割台横向仿形调控不稳定。
4、当前联合收获机割台仿形控制方法，能够借助控制模块完成割台随着地表起伏仿形，但是因为仿形装置的不同，仿形效果存在很大差异性，仿形过程复杂，处理传感器测量数据过程复杂等问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在针对现存技术的技术缺陷，提供一种联合收获机割台柔性仿形装置及控制方法，以解决常规的割台仿形控制方法及装置仿形轮延迟、滞后割台下方的地形、挂接轴与挂接板接触面积小、承载能力弱、割台横向仿形调控不稳定等问题。
2、本专利技术目的是自动调节割台横向纵向仿形，提供一种挂接
3、为实现以上的技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、一种联合收获机割台柔性仿形装置及控制方法，包括割台、横向驱动机构、高度检测装置、挂接机构、纵向驱动机构、角度检测装置。
5、挂接机构包括前挂接板、后挂接板、上轴瓦、下轴瓦、上半轴、下半轴、销轴、螺纹销、轴承座。
6、割台通过挂接机构和喂入辊连接，挂接机构上端设有三角凸棱，凸棱长度为400-450mm，用于与割台三角凹槽挂接。
7、前挂接板上轴瓦和下轴瓦与后挂接板上半轴和下半轴均为面接触，其中上轴瓦弧长为600-800mm，半径为150-200mm，下轴瓦弧长为300-500mm，半径为200-300mm；油沟分别开设在上轴瓦和下轴瓦两侧，呈对称分布，油沟布置类型为周向，上半轴和下半轴绕着上轴瓦和下轴瓦摆动幅度为0°-7.5°；后挂接板与喂入辊通过轴承连接，轴承座焊接在后挂接板上，螺纹销用于安装仿形轮，与后挂接板的连接方式为焊接。
8、纵向驱动机构包括前销轴座、液压缸、后销轴座、前销轴和后销轴；前销轴座通过螺栓与后挂接板连接，后销轴座通过螺栓与切碎装置连接，螺栓孔与后挂接板中心线距离为250-300mm。
9、横向驱动机构安装于挂接板下方，包括端部铰支座、端部销轴、中部铰支座、中部销轴、液压缸；中部铰支座通过螺栓与后挂接板连接，布置在中间板两侧，用于安装中部销轴，连接液压缸，端部铰支座通过螺栓与后挂接板连接，对称布置两侧板上，用于安装端部销轴，连接液压缸。
10、高度检测装置包括弹簧筒、伸缩杆、连接销轴、仿形轮和位移传感器；弹簧筒内径与弹簧外径相等，配合方式为间隙配合，直径均为50-55mm，弹簧筒的底面与后挂接板底面相切，伸缩杆自相切面到仿形轮几何中心距离为 200-300mm，仿形轮外径为180-185mm，轮边缘倒圆角处理。
11、角度检测装置包括仿形板和角度传感器，所述仿形板与割台连接方式为铰接，铰接座通螺栓与割台连接，铰接座的数量为2个，布置在割台两侧。
12、所述角度传感器的数量为2个，通过螺纹连接将角度传感器固定在仿形板铰接处。
13、安装在弹簧筒（31）的位移传感器（35）测得第一离地高度为l1和第二离地高度为l2。
14、当联合收获机左右车轮在不平的农田作业时，一侧伸缩杆（32）伸长，另外一侧收缩，位移传感器（35）将高度值输送到控制模块，控制模块计算两侧高度差为∆l，控制模块根据高度差∆l计算得到割台需要旋转角度值为β，并将割台旋转的角度值 β转化为第一作用液压缸（25）和第二作用液压缸（26）伸缩值∆z，控制模块控制三位四通电磁换向比例阀二（77）得电，三位四通电磁换向比例阀二（77）将输入的电流转化为第一作用液压缸（25）和第二作用液压缸（26）位移输出，从而控制第一作用液压缸（25）和第二作用液压缸（26）伸缩，伸缩值为∆z，完成割台横向调节，实现割台横向柔性仿形。
15、安装在割台（1）的角度传感器（62）测得仿形板（61）与地面的夹角γ，根据仿形板（61）与地面的夹角γ计算割台离地高度h，根据割台离地高度h得到第三作用液压缸（55）的伸缩量m1，m2，控制模块控制三位四通电磁换向比例阀一（76）得电，三位四通电磁换向比例阀一（76）将输入的电流转化为第三作用液压缸（55）位移输出，从而控制第三作用液压缸（55）伸缩，伸缩值为，完成割台纵向调节，实现割台纵向柔性仿形。
16、本专利技术的有益效果集中体现在以下方面：
17、1、采用了轴瓦式连接方式的挂接机构具有接触面积大、承载能力强、割台横向仿形调控稳定等优点。
18、采用了弹簧筒式的柔性割台仿形装置，仿形轮与地面实时接触，通过弹簧筒的作用，缩短割台适应地面起伏时间，解决仿形轮滞后割台下方地形问题，提高仿形准确性。
19、采用了较为简便的数值转换方法，将传感器测得的数值，通过几何解析，最终可以将传感器测得的位移量和角度量转化为割台横向驱动机构和纵向驱动机构液压缸伸缩值。
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1.一种联合收获机割台柔性仿形装置，包括割台（1）、横向驱动机构（2）、高度检测装置（3）、挂接机构（4）、纵向驱动机构（5）、角度检测装置（6），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种联合收获机割台柔性仿形装置，其特征在于，纵向驱动机构（5）包括前销轴座（51）、后销轴座（52）、前销轴（53）、后销轴（54）、第三作用液压缸（55）；前销轴座（51）通过螺栓与后挂接板（42）连接，后销轴座（52）通过螺栓与切碎装置（12）连接，螺栓孔与后挂接板（42）中心距离为250-300mm；
3.根据权利要求1所述的一种联合收获机割台柔性仿形装置，其特征在于，所述高度检测装置（3）包括弹簧筒（31）、伸缩杆（32）、连接销轴（33）、仿形轮（34）、位移传感器（35）；弹簧筒（31）内径与弹簧外径相等，配合方式为间隙配合，弹簧筒（31）的底面与后挂接板（42）底面在同一水平面上，弹簧筒（31）底面到仿形轮（34）几何中心距离为200-300mm，仿形轮（34）外径为180-185mm，轮边缘倒圆角处理。
4.根据权利要求1所述的一种联合收获机割台
5.一种联合收获机割台柔性仿形控制方法，其特征在于，所述割台柔性仿形控制方法用于控制权利要求1到4中任意一项所述的割台柔性仿形装置，所述方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种联合收获机割台柔性仿形装置，包括割台（1）、横向驱动机构（2）、高度检测装置（3）、挂接机构（4）、纵向驱动机构（5）、角度检测装置（6），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种联合收获机割台柔性仿形装置，其特征在于，纵向驱动机构（5）包括前销轴座（51）、后销轴座（52）、前销轴（53）、后销轴（54）、第三作用液压缸（55）；前销轴座（51）通过螺栓与后挂接板（42）连接，后销轴座（52）通过螺栓与切碎装置（12）连接，螺栓孔与后挂接板（42）中心距离为250-300mm；
3.根据权利要求1所述的一种联合收获机割台柔性仿形装置，其特征在于，所述高度检测装置（3）包括弹簧筒（31）、伸缩杆（32）、连接销轴（33）、仿形轮（34）、位移传感器（35）；弹簧筒（31）内径与弹簧外径相等，配合方式为间隙配合，弹...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚艳春，褚夫乾，姜文娟，李西斌，耿端阳，李良，贾龙飞，孙伟杰，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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