申请/专利权人：江苏大学

申请日：2019-12-23

公开（公告）日：2022-06-21

公开（公告）号：CN111034393B

主分类号：A01B33/06

分类号：A01B33/06;A01B33/08;A01B33/10;A01B33/12;A01B33/16;A01B51/02;A01B71/00;A01B71/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.06.21#授权;2020.05.15#实质审查的生效;2020.04.21#公开

摘要：本发明属于农业机械研究领域，具体涉及一种双垅式葡萄起藤清土装备。发电机带动4个电动机。电磁阀、变频器、控制器也由发电机带动。旋土装置开始清土，信息采集系统开始采集距离信息、应力信息，如果信息采集系统所采集的距离信息不在设定的范围内时，控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀,改变第一液压装置、第二液压装置的伸缩量。如果信息采集系统所采集的应力信息不在设定的范围内，控制器控制第一变频器和第二变频器改变第一电动机和第二电动机的转速。应力信息也参与风力清土装置的控制，如果信息采集系统采集的应力信息不在设定的范围内时，控制器控制第三变频器改变第三电动机的转速改变风量和风压，以适应不同的土况。

主权项：1.一种双垅式葡萄起藤清土装备，其特征在于，所述装备包括机架、信息检测系统、控制系统、动力系统、旋土装置、风力清土装置；所述机架，上方有四根横向支撑杆，横向支撑杆前方设有机架支撑板，按照清土装备前进方向，第一根横向支撑杆的中部下方有一根液压装置固定架，第二根横向支撑杆和第三根横向支撑杆之间设有两根纵向连接杆；机架前端中部下侧有传感器安装杆，机架中部下方有4个滑道支架，机架末端下侧有两根支撑杆；支撑杆中部设有缓冲装置，配合信息检测系统的纵向间距检测传感器完成纵向限位微调和稳定性的维持，支撑杆底端装有地轮；所述信息检测系统主要由距离传感器和应力传感器组成，在机架前端的传感器安装杆的末端左右面各装有一个距离传感器，分别为左侧间距检测传感器和右侧间距检测传感器，安装高度低于土垅，左右两面的左侧间距检测传感器和右侧间距检测传感器用于检测装备距离土垅的左右间距，用于控制旋土装置的横向切入量，在传感器安装杆的最下方也装有一个距离传感器，为纵向间距检测传感器，用于检测机架底盘距离地面的距离，对旋土装置的纵向清土量进行微控制；机架的滑道支架上各装有一个应力传感器；所述控制系统主要由控制器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一变频器、第二变频器、第三变频器组成，配合信息检测系统完成对整机的控制，控制器安装在机架支撑板表面的右侧，三个电磁阀依次安装于控制器的左侧，三个变频器安装于电磁阀的后方，左侧两个右侧一个；信息检测系统采集到信息后传给控制系统，控制系统通过控制第二电磁阀控制第一液压装置，控制系统通过控制第一电磁阀控制第二液压装置，控制系统通过控制第三电磁阀控制缓冲装置，达到对装置进行调节的目的；所述旋土装置包括左旋土装置和右旋土装置，左旋土装置和右旋土装置结构相同，左右对称，安装在机架支撑板两侧；以前进方向为基准，右旋土装置包括第一液压装置、连杆、第一电动机、第一变频器、导轨、右齿轮换向装置、右旋轴、右旋刀和右旋爪；第一液压装置的缸体安装于液压装置固定架上，第一液压装置的推杆与两导轨中间的连杆固定连接，导轨与机架中下方的滑道配合安装，右齿轮换向装置安装于导轨右侧的支撑板的中间，第一电动机安装于右齿轮换向装置的后面，其输出轴与右齿轮换向装置用联轴器连接，右旋轴安装于右齿轮换向装置下方，右旋刀安装于右旋轴的末端，右旋爪焊接于右旋刀的四周；控制器判断旋土装置应处于工作状态时，第一电动机和第二电动机通电，通过右齿轮换向装置和左齿轮换向装置使动力分别传输到右旋轴和左旋轴上，右旋刀和左旋刀开始切入土壤，右旋爪和左旋爪深入土垅内部；右旋爪和左旋爪深入土垅内侧，右旋爪和左旋爪的中部为缺齿状，右旋爪和左旋爪在土垅中进行旋转的时候缺齿能够大概率地避免旋爪伤藤，右旋爪和左旋爪的不断切入，使土壤的凝聚力大大减小，这样既松动了土壤，又减少了对葡萄藤造成的危害；旋土装置双向安装，在前进的过程当中，左侧间距检测传感器和右侧间距检测传感器检测到数据之后进行判断，如果拖拉机往右偏离的距离在预设的范围内，则控制器根据左侧间距检测传感器和右侧间距检测传感器反馈的数据，控制第二电磁阀，使右侧的第一液压装置收缩，控制第一电磁阀，使左侧的第二液压装置伸长；反之，如果左偏的距离较大，则左侧的第二液压装置收缩，右侧的第一液压装置伸长；另外，在机架两侧滑道支架上对称设有右应力传感器和左应力传感器，运用所采集的数据进行径向受力判断，清土装备相对位置在预设范围内时，如果右应力传感器和左应力传感器反馈的数据较大，则断定为土壤结实率较大，控制器控制第一变频器和第二变频器，提高旋土装置的转速，使旋土装置径向受力减小；如果右应力传感器和左应力传感器反馈的数据较小，则判定为土质松散，凝聚力较小，则控制器向软件端发出信息，提醒驾驶员可以适当提高行驶速度，同时控制器控制第一变频器和第二变频器降低旋土装置的转速；所述风力清土装置由控制器、第三变频器、第三电动机、风机、双向风管、左风口、右风口、左角度调节杆、左长度调节杆、右角度调节杆、右长度调节杆组成；第三电动机安装于机架后两根横向支撑杆左侧，风机的传动轴与第三电动机的输出轴连接，双向风管安装于风机的出风口处，用螺栓固定，双向风管将风输向左右两侧，左风口与右风口分别安装于双向风管左右两侧的末端，左风口和右风口的中部分别与左长度调节杆、右长度调节杆连接安装，左风口和右风口的末端分别与左角度调节杆和右角度调节杆配合安装，左长度调节杆和右长度调节杆分别焊接于机架的上方中部的左右纵向连接杆上，左角度调节杆焊接于机架上，位于左长度调节杆的左侧；右角度调节杆焊接于机架上，位于右长度调节杆的右侧，左风口和右风口、左角度调节杆和右角度调节杆、左长度调节杆和右长度调节杆左右对称安装；采用二次清土方案完成清土，由旋土装置清出部分内侧土，同时极大程度上的使核心区域的土壤松散，采用风力清土完全能够使葡萄藤漏出土面；在风力清土的时候，风机产生的风由双向风管引向左右两侧，风口与双向风管靠柔性管连接，并设有左右长度调节杆、左右角度调节杆，根据土垅的状况可以调节风口距离土垅的距离以及风口出风的风向；左右应力传感器所采集的数据也参与风力清土装置的调节，风力清土装置偏离两土垅中线的误差在设定范围内时，如果左右应力传感器的反馈数据较大，则土壤凝聚力较大，控制器控制第三变频器提高第三电动机转速，增大风量和风压；反之，如果左右应力传感器反馈的数据较小，则土壤的凝聚力较小，控制器控制第三变频器降低第三电动机的转速，减小风量和风压；所述动力系统由发电机、液压泵、液压油箱组成；发电机安装在机架的前两根横向支撑杆上，液压泵安装于机架支撑板的中前部，液压油箱安装于液压泵的后方；发电机带动第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机，第一电动机带动右旋土装置，第二电动机带动左旋土装置，第三电动机带动风力清土装置，第四电动机带动液压泵，液压泵为第一液压装置和第二液压装置、缓冲装置提供调节动力，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一变频器、第二变频器、第三变频器、控制器也由发电机带动。

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