一種自動調節耕深的深松機智能管理系統的製作方法

2023-09-17 15:37:40 3

技術領域

本發明涉及一種自動調節耕深的深松機智能管理系統，屬於機械自動化技術領域。

背景技術：

深松機是一種與大馬力拖拉機配套使用的耕作機械，主要用於行間或全方位的深層土壤耕作的機械化翻整。現有的安裝在拖拉機上的深松機，通過拖拉機的懸掛裝置與深松機上的懸掛座連接，利用拖拉機的牽引力帶動深松機機架和深松鏟移動，對土地進行耕作、碎土、滅茬等作業；通過調節拖拉機的液壓懸掛裝置，用戶可手動調節深松機的耕作深度，目前拖拉機上調節耕深主要有四種方法：高度調節法、位置調節法、力調節法和力位綜合調節法。

高度調節法是利用限深輪的仿形作用來調節深松機的耕深的，但深松機重量全部由限深輪承受，增加了拖拉機的行駛阻力，降低了拖拉機的附著性能；位置調節法是利用液壓系統中多路閥的中間位置將油缸的位置鎖住，但在地面起伏不平的條件下工作時，容易使柴油機負荷不均勻，耕作深度受到拖拉機上下顛簸的影響，不能保證耕作質量。力調節法和力位綜合調節法主要由操作手柄和力調節彈簧來控制，機械結構複雜，加之元件之間長時間的摩擦損耗、彈性元件的遲滯反應和杆件的熱脹冷縮都會影響到懸掛的調節性能。

在實際工作中，特別是深松機受到地面的阻力不均勻時，其作業質量往往不達標，而且用戶在駕駛室也不能及時和有效的監控作業深度，作業效果不理想，給用戶造成了損失。總之，複雜多變的耕作環境決定了傳統式的液壓懸掛調節方式不能滿足作業精度要求。

同時，現有的深松機作業監控系統一般只具備深度監測功能，並不能控制拖拉機的液壓機構對深度進行調節，智能化程度不高，例如專利號為CN201610499192.4的中國發明專利申請「一種深松機智能管理系統及其管理方法」以及專利號為CN201620645514.7的中國實用新型專利「一種深松機的遠程監控系統」。

技術實現要素：

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種自動調節耕深的深松機智能管理系統，具體技術方案如下：

一種自動調節耕深的深松機智能管理系統，包括拖拉機液壓控制閥組和液壓缸，所述液壓控制閥組上具有液壓輸出接口，所述液壓缸的進油口和出油口與拖拉機液壓控制閥組之間分別連接有進油口三通接頭和出油口三通接頭，所述拖拉機液壓控制閥組對進入液壓缸的流體流量進行控制；所述拖拉機液壓控制閥組和液壓缸之間設置有深度調節機構，所述深度調節機構包括控制器、液壓閥，所述控制器對液壓閥進行控制，所述液壓閥的進油口和回油口與液壓控制閥組的液壓輸出接口相連通，所述液壓閥上除進油口和回油口之外的兩個出口分別與進油口三通接頭和出油口三通接頭相聯通。

作為上述技術方案的改進，所述液壓缸上分別連接有上拉杆和下拉杆，所述深度調節機構通過控制液壓閥的開度對控制進入液壓缸的流體流量大小進行控制。

作為上述技術方案的改進，所述深松機智能管理系統包括伺服器和車輛終端，所述車輛終端固定於深松機上，所述伺服器與車輛終端進行通信，所述車輛終端包括控制器、深度傳感器和深度調節機構，所述深度傳感器設置於下拉杆上，所述深度傳感器將測得的深松深度數據傳輸至控制器，控制器根據數據實時控制深度調節機構，形成閉環控制。

作為上述技術方案的改進，所述車輛終端還包括力傳感器，所述力傳感器設置於下拉杆的軸端連接處，所述力傳感器用於測量深松機受到的地面阻力數據。

作為上述技術方案的改進，所述深度傳感器為角度傳感器或超聲波傳感器或兩者的結合。

作為上述技術方案的改進，所述車輛終端還包括GPS、GPRS、速度傳感器、和機具識別傳感器，所述GPS、GPRS、速度傳感器和機具識別傳感器均與控制器通信。

作為上述技術方案的改進，所述GPS固定在深松機或拖拉機的中線位置上，所述控制器和GPRS使用設置於拖拉機駕駛室內。

作為上述技術方案的改進，深松機智能管理系統還包括手持操作裝置，所述手持式操作裝置與伺服器通信連接。

作為上述技術方案的改進，所述手持式操作裝置為手機或者平板電腦。

上述技術方案具有以下兩個方面的優點：

（1）本發明中深度調節機構通過控制液壓閥的開度對控制進入液壓缸的流體流量大小進行控制，從而實時控制下拉杆的位置，達到自動調節耕作深度的作用，當拖拉機不進行深松作業時，只需要拔下液壓輸出接口的管路即可，使用簡單；

（2）當用戶不需要自動控制時，不需對液壓管路重新連接，只需關閉控制器電源，使用拖拉機原本操縱杆操作即可，做到手動和自動控制的無縫切換，方便實用；

（3）通過實時採集速度、深度和力等參數，自動調節耕作深度，增加拖拉機的附著性能，使柴油機的負荷更加均勻，有益效果顯著。

附圖說明

圖1為本發明中深度調節機構的設置位置示意圖；

圖2為本發明一種自動調節耕深的深松機智能管理系統的系統框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明提供了一種自動調節耕深的深松機智能管理系統，包括拖拉機液壓控制閥組30和液壓缸40，液壓控制閥組30上具有液壓輸出接口31，液壓缸40的進油口和出油口與拖拉機液壓控制閥組30之間分別連接有進油口三通接頭21和出油口三通接頭22，拖拉機液壓控制閥組30對進入液壓缸的流體流量進行控制；拖拉機液壓控制閥組30和液壓缸40之間設置有深度調節機構，深度調節機構包括控制器10、液壓閥20，控制器對液壓閥20進行控制，液壓閥20的進油口和回油口與液壓控制閥組30的液壓輸出接口31相連通，液壓閥20上除進油口和回油口之外的兩個出口分別與進油口三通接頭21和出油口三通接頭22相聯通。

當拖拉機不進行深松作業時，只需要拔下液壓輸出接口31的管路即可，不會對拖拉機使用其他農機具有任何影響；同樣的，當用戶不需要自動控制時，不需對液壓管路重新連接，只需關閉控制器10電源，使用拖拉機原本操縱杆操作即可，做到手動和自動控制的無縫切換。

上述方案中液壓缸40上分別連接有上拉杆50和下拉杆51，深度調節機構通過控制液壓閥20的開度對控制進入液壓缸40的流體流量大小進行控制，從而實時控制下拉杆51的位置，達到自動控制的目的。

如圖2所示，本發明的深松機智能管理系統包括伺服器和車輛終端，車輛終端固定於深松機上，所述伺服器與車輛終端進行通信，車輛終端包括控制器10、深度傳感器11、深度調節機構、力傳感器12、GPS、GPRS、速度傳感器、和機具識別傳感器，深度傳感器11設置於下拉杆51上，深度傳感器11將測得的深松深度數據傳輸至控制器10，機具識別傳感器對深松機型號、拖拉機信息、工作幅寬、車主信息進行傳輸。控制器10根據數據實時控制深度調節機構，形成閉環控制。力傳感器12設置於下拉杆51的軸端連接處，其作用是將深松機受到的地面阻力數據傳輸至控制器10，GPS、GPRS、速度傳感器和機具識別傳感器均與控制器10通信，GPS固定在深松機或拖拉機的中線位置上，以準確獲取深松機的位置參數，控制器10和GPRS使用支架安裝與拖拉機駕駛室內，且控制器10還帶有顯示屏，可設置和顯示作業深度和用戶信息等數據，以便用戶實時獲取作業參數。

上述方案中深度傳感器11為角度傳感器或超聲波傳感器或兩者的結合，其中角度傳感器主要通過下拉杆51的下壓角度來計算深度，超聲波傳感器通過對下拉杆51的下壓距離進行深度計算，本發明中深度傳感器也可以是角度傳感器和超聲波傳感器兩者的組合，通過對兩組數據進行對比分析可更加精確的測得深松機工作深度，提高系統穩定性。

所述伺服器包括權限管理模塊、處理模塊和存儲模塊。所述處理模塊對車輛發送來的數據進行處理後存入存儲模塊。

所述權限管理模塊是對所有深松機用戶進行訪問權限劃分，上級用戶可訪問本級權限以及所屬的下級權限範圍內的深松機作業情況。所述處理模塊包括深松機信息管理單元、實時監控單元、深度監控單元、速度檢測單元和圖表製作單元。所述深松機信息管理單元通過識別深松機身份信息判斷其所述權限；通過實時監控單元對深松機位置進行監控；通過深度檢測單元計算出深松機工作深度是否達標；通過速度檢測單元對深松機的速度進行實時監測；通過圖表製作單元對該深松機採集的信息進行處理，並形成圖表。

作為本發明的另外一種實施方式，深松機智能管理系統還包括手持操作裝置，所述手持式操作裝置與伺服器通信連接，用於從伺服器中讀取信息，如作業深度數據、實時位置和作業報告等信息，所述手持式操作裝置可以是手機或者平板電腦，操作攜帶方便。

以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍，凡依本發明範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本發明涵蓋範圍之內。