專利名稱:設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，特別是設(shè)施栽培的機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
設(shè)施栽培作為一種精細(xì)的作業(yè)方式，以保證作物生長(zhǎng)的均勻性、提高設(shè)施栽培產(chǎn)出率為宗旨，不僅要求作業(yè)質(zhì)量高，而且對(duì)作業(yè)后土壤條件的一致性要求高。
設(shè)施栽培耕作作業(yè)采用低地隙的四輪拖拉機(jī)配套旋耕或深松機(jī)具進(jìn)行機(jī)械化耕作越來越普遍。由于不同的蔬菜品種和不同的土壤條件對(duì)深松和旋耕深度有不同的要求，因此不僅作業(yè)前需要確定作業(yè)深度，作業(yè)過程中還需要對(duì)作業(yè)深度進(jìn)行檢查。
據(jù)申請(qǐng)人了解，目前基本采用試耕的方法，即人工進(jìn)行作業(yè)深度測(cè)量。作業(yè)中，在每次轉(zhuǎn)彎掉頭后需要重新進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量既耗人工，又浪費(fèi)時(shí)間，數(shù)據(jù)還不準(zhǔn)確。為保證設(shè)施栽培耕作作業(yè)質(zhì)量水平一致性，迫切需要能對(duì)作業(yè)深度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能調(diào)節(jié)的
直ο
檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?00710015596. 2、公開號(hào)為CN101080968、名稱為《拖拉機(jī)用
耕深提升器》的中國(guó)專利申請(qǐng)公開的一種拖拉機(jī)用耕深提升器，包括可控制懸掛系統(tǒng)升降的提升油缸，與提升油缸連接的耕深控制閥，其還包括測(cè)量并采集懸掛系統(tǒng)拉桿受力信息的力反饋單元和測(cè)量并采集懸掛系統(tǒng)提升臂旋轉(zhuǎn)角度位置信息的位置反饋單元，與力反饋單元和位置反饋單元分別連接的耕深控制器，與耕深控制器連接的操縱單元；耕深控制器與耕深控制閥連接。提高了拖拉機(jī)耕深調(diào)整的精度，使拖拉機(jī)整機(jī)性能得到了有效發(fā)揮，并提高了液壓系統(tǒng)元件的工作可靠性。
申請(qǐng)?zhí)枮?1122531. 9、公開號(hào)為CN1393681、名稱為《耕深監(jiān)測(cè)器》的中國(guó)專利申請(qǐng)公開的一種耕深監(jiān)測(cè)器，采用在拖拉機(jī)駕駛室內(nèi)安裝數(shù)字式電子儀表一耕深監(jiān)測(cè)器的方法，使駕駛員在田間作業(yè)過程中便可直接檢測(cè)機(jī)組的耕作深度，并根據(jù)耕深變化情況隨時(shí)調(diào)整。
實(shí)踐證明，上述專利申請(qǐng)公開的技術(shù)方案雖各具優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中，只是起到輔助調(diào)整作業(yè)深度和提高調(diào)整精度的作用，調(diào)整均需駕駛員人工操作。對(duì)于設(shè)施栽培耕作中頻繁轉(zhuǎn)彎掉頭作業(yè)的情況而言，事實(shí)上難以進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確調(diào)整控制，無法滿足設(shè)施栽培作業(yè)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種可以自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)量耕作深度并根據(jù)作業(yè)要求自動(dòng)調(diào)整深度的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，該裝置應(yīng)當(dāng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用方便，便于推廣應(yīng)用。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置包括垂向安置的直線位移傳感器，所述直線位移傳感器的一端與拖拉機(jī)的后端連接，另一端與耕作機(jī)具(旋耕機(jī)或深松機(jī)具)連接；所述拖拉機(jī)的后部鉸支上、中、下三根水平擺桿的一端；所述中水平擺桿和下水平擺桿的另一端分別與耕作機(jī)具的對(duì)應(yīng)位置鉸接，構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)；所述上水平擺桿的另一端同時(shí)與上、下斜撐桿的一端鉸接，所述上斜撐桿的另一端朝斜上方延伸，與耕作機(jī)具的上端鉸接；所述下斜撐桿的另一端朝斜下方延伸，與所述下水平擺桿的中部鉸接；所述上水平擺桿的中部與液壓缸的活塞桿頂端鉸接，所述液壓缸的缸體下端鉸支在拖拉機(jī)上；所述直線位移傳感器的信號(hào)輸出端通過智能控制電路接所述液壓缸的控制閥受控端。
簡(jiǎn)言之，本發(fā)明采用拖拉機(jī)配套旋耕或多功能復(fù)式作業(yè)機(jī)具，拖拉與配套機(jī)具采用“三點(diǎn)液壓懸掛方式”，在四輪拖拉機(jī)上安裝固定連接件；固定連接件與機(jī)具之間安裝直線位移傳感器。工作時(shí)，三點(diǎn)懸掛的升降改變機(jī)具的作業(yè)深度，直線位移傳感器將產(chǎn)生相應(yīng)的位置變化信號(hào)，通過智能控制電路比較該信號(hào)和預(yù)設(shè)定的耕作深度差值，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)控制液壓缸的動(dòng)作，從而達(dá)到智能調(diào)節(jié)控制的目的，保證機(jī)具作業(yè)深度達(dá)到設(shè)定誤差范圍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明合理設(shè)置了“三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)”，采用直線位移傳感器直接監(jiān)測(cè)耕作的深度，并與預(yù)先設(shè)定耕作深度比較，借助閉環(huán)控制三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)，自動(dòng)調(diào)節(jié)耕作的深度，使其符合作業(yè)要求，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也實(shí)施性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為耕深控制過程示意圖。
實(shí)施例一
本實(shí)施例的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置如圖1所示，拖拉機(jī)1的后端延伸出固定連接桿6。垂向安置的直線位移(編碼)傳感器5，上端與拖拉機(jī)后端的固定連接桿6連接，下端與旋耕機(jī)4 (也可以是深松機(jī)具等)連接。拖拉機(jī)1的后部鉸支上、中、下三根水平擺桿3-1、3-2、3-3的一端。其中，中水平擺桿3-2和下水平擺桿3-2的另一端分別與旋耕機(jī)4的對(duì)應(yīng)位置鉸接，構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)。上水平擺桿3-1的另一端同時(shí)與上、下斜撐桿3-4、3-5的一端鉸接，上斜撐桿3-4的另一端朝斜上方延伸，與旋耕機(jī)4的上端鉸接，下斜撐桿3-5的另一端朝斜下方延伸，與下水平擺桿3-3的中部鉸接，從而構(gòu)成三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)3。上水平擺桿3-1呈受力良好的拱形，中部與液壓缸7的活塞桿頂端鉸接，液壓缸7的缸體下端鉸支在拖拉機(jī)1上。直線位移傳感器5的信號(hào)輸出端通過帶顯示器的智能控制電路2接液壓缸7的控制閥受控端(上述智能控制電路只要能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)實(shí)測(cè)位移信號(hào)值與預(yù)定值的比較結(jié)果，輸出相應(yīng)的控制閥開啟信號(hào)即可，現(xiàn)有技術(shù)中諸多含CPU的控制電路均可選擇，例如PID控制器等，故不詳述)。
工作時(shí)(參見圖2)，當(dāng)旋耕機(jī)4因耕深變化而相對(duì)拖拉機(jī)發(fā)生垂向相對(duì)位移時(shí)，直線位移傳感器5可將位移信號(hào)適時(shí)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳遞到智能控制電路2顯示，同時(shí)，智能控制電路2將其與預(yù)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)差值輸出控制信號(hào)，控制液壓缸7的控制閥，驅(qū)使活塞桿按需升降，從而通過三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)整旋耕機(jī)的耕作深度，使其逼近預(yù)定的控制深度，最終通過連續(xù)的閉環(huán)控制，排除現(xiàn)場(chǎng)擾動(dòng)因素，確保旋耕機(jī)耕深的穩(wěn)定性。[0017]本實(shí)施例的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)構(gòu)合理，安裝使用方便，便于推廣應(yīng)用。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，其特征在于包括垂向安置的直線位移傳感器，所述直線位移傳感器的一端與拖拉機(jī)的后端連接，另一端與耕作機(jī)具連接；所述拖拉機(jī)的后部鉸支上、中、下三根水平擺桿的一端；所述中水平擺桿和下水平擺桿的另一端分別與耕作機(jī)具的對(duì)應(yīng)位置鉸接，構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)；所述上水平擺桿的另一端同時(shí)與上、下斜撐桿的一端鉸接，所述上斜撐桿的另一端朝斜上方延伸，與耕作機(jī)具的上端鉸接；所述下斜撐桿的另一端朝斜下方延伸，與所述下水平擺桿的中部鉸接；所述上水平擺桿的中部與液壓缸的活塞桿頂端鉸接，所述液壓缸的缸體下端鉸支在拖拉機(jī)上；所述直線位移傳感器的信號(hào)輸出端通過智能控制電路接所述液壓缸的控制閥受控端。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述直線位移傳感器的上端與拖拉機(jī)后端延伸出的固定連接桿連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述智能控制電路為帶顯示器的智能控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述上水平擺桿呈拱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1至4任一所述的設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述耕作機(jī)具為旋耕機(jī)或深松機(jī)具。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)施栽培機(jī)械化耕作深度智能調(diào)節(jié)裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。該裝置中直線位移傳感器的一端與拖拉機(jī)的后端連接，另一端與耕作機(jī)具連接；拖拉機(jī)的后部鉸支上、中、下三根水平擺桿的一端；中、下水平擺桿的另一端分別與耕作機(jī)具鉸接；上水平擺桿的另一端與上、下斜撐桿的一端鉸接，上斜撐桿的另一端與耕作機(jī)具的上端鉸接；下斜撐桿的另一端與下水平擺桿的中部鉸接；上水平擺桿的中部與液壓缸的活塞桿頂端鉸接，液壓缸的缸體下端鉸支在拖拉機(jī)上；直線位移傳感器的信號(hào)輸出端通過智能控制電路接液壓缸的控制閥受控端。本發(fā)明可以自動(dòng)調(diào)節(jié)耕作的深度，使其符合作業(yè)要求，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也實(shí)施性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)A01B63/00GKCN102550153SQ201210037034
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月17日
發(fā)明者余山山, 楊雅婷, 胡檜, 陳永生 申請(qǐng)人:農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan