一種履帶式山地遙控拖拉機控制系統的製作方法
2023-09-14 15:52:10 1
專利名稱：一種履帶式山地遙控拖拉機控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種拖拉機的控制系統，尤其涉及一種適應於山地丘陵地區作業的履帶式遙控拖拉機的控制系統，可通過手持遙控器對山地拖拉機的前進、暫停、左右轉向、兩側履帶差高裝置高度的調節、農具升降功能進行操作。
背景技術：
我國現有農業機械多以人工進行操作為主，作業環境一般比較惡劣，人工勞動強度大且危及作業人員身體健康，進一步限制了工作機的作業效率，尤其在具有地面凹凸不平、坡陡道窄地形特點的山地和丘陵地區表現尤為突出。目前，無線遙控技術在農業機械領域的應用得到一定關注，中國專利CN 201008258Y公開的一種果園遙控微耕機，實現了果園作業機的遙控操作，一定程度上解決了人工操作的弊端，但其可實現功能單一，遙控範圍較小，且僅適用於地面坡度小的平坦地區。因此本實用新型提出一種能夠滿足山地丘陵地區地形特點作業需要的履帶式山地遙控拖拉機的控制系統，克服人工操作的不足，完善遙控操作功能。
發明內容為了能夠完全適應農村特別是山地丘陵地區的需求，克服農業作業機械的諸多不足，本實用新型提供一種可在2-5公裡範圍內通過手持遙控器進行操作的履帶式遙控拖拉機的控制系統，可實現山地拖拉機的前進、暫停、左右轉向、左右兩側履帶差高行走裝置的單邊或雙邊升降、農具升降12種動作，完成耕地、施肥、起壟覆膜、收割等作業，操作便捷，
安全可靠。一種適應於山地丘陵地區作業的履帶式遙控拖拉機的控制系統，包括三部分信號發射裝置、信號接收處理裝置和液壓驅動裝置，其特徵是信號發射裝置即手持遙控器發送控制信號，該信號通過無線傳輸網絡傳遞給信號接收處理裝置，解碼後得到開光量信號並將其傳輸給液壓驅動裝置，進而控制相應液壓油路的通斷以實現對拖拉機前進、暫停、左右轉向、左右兩側履帶差高裝置的單邊升降或雙邊升降及農具的升降12種動作的操作。信號發射裝置即手持遙控器，由按鍵編制電路、數據編碼電路及無線發射電路組成，操作者按下手持遙控器上的某個按鍵時，該動作由按鍵編址電路轉化為邏輯電平『 1』或 『0』，後經數據編碼電路進行相應地址編碼得到串行編碼脈衝信號並由無線發射電路在某一頻段上發射出去。信號接收處理裝置是接收並處理遙控器發送的命令得到控制信號並傳至液壓驅動裝置，通過控制其通斷和流量的大小來實現對山地微耕拖拉機的操作。該裝置由無線接收電路、解碼電路、單片機控制電路和繼電器電路組成，無線接收電路將接收到的編碼信號經解調後送給解碼電路進行解碼，解碼後的數據送入到基於AT89S51的單片機控制電路進行處理，得到的處理信號控制相應繼電器，從而驅動液壓裝置中的電磁閥打開液壓系統對應的油路，使執行機構動作。[0007]本控制系統中安裝在山地拖拉機上的信號接收處理裝置將控制信號傳輸給液壓驅動裝置後，調節五個液壓油路的通斷，進而實現履帶式山地拖拉機不同作業。液壓驅動裝置主要包括3個三位四通電磁閥、3個兩位四通電磁閥、3個調速閥、2個單杆雙作用液壓缸、3個單杆單作用液壓缸和輔助元件。1個二位四通電磁閥作為總閥控制整個液壓油路的通斷，液壓油經總閥後分成五個油路控制左右兩側履帶行走裝置單邊與雙邊升降的兩個油路，其結構組成和工作原理相同，各由1個三位四通電磁閥、1個調速閥和1個雙作用液壓缸連接構成；控制山地拖拉機的左右轉向及停止動作的兩個油路，其結構和工作原理相同， 各由1個二位四通電磁閥和1個單作用液壓缸連接構成；控制農具的升降的油路由1個三位四通電磁閥和1個單作用液壓缸連接構成。綜上所述，該實用新型涉及的控制系統可使山地拖拉機在坡地作業時能根據山坡的坡度大小用手持遙控器遙控調節單側履帶差高裝置的提升高度，使得機身始終保持水平，以免側翻；同時可以通過遙控操作履帶差高裝置同時提升或下降，調節底盤的離地間隙，保持對複雜地形的良好通過性，完成耕地、施肥、起壟覆膜、收割等作業。以下結合附圖和實施進一步說明本實用新型。
圖1為本實用新型控制系統的整體示意圖。圖2為本實用新型控制系統中信號發射裝置(手持遙控器)內部電路圖。圖3為本實用新型控制系統的信號接收處理裝置內部電路圖。圖4為本實用新型控制系統的液壓驅動裝置的結構圖。
圖1為本實用新型控制系統的整體示意圖。該控制系統包括三部分信號發射裝置1、信號接收處理裝置3和液壓驅動裝置2。由信號發射裝置1即手持遙控器發送動作指令，信號接收處理裝置3處理接收到的信號後將控制信號傳至液壓驅動裝置2，進而控制油路通斷來實現對拖拉機的前進、暫停、左右轉向、左右兩側履帶差高裝置的單邊升降或雙邊升降、農具升降以及動作保持12種功能的操作。圖2為本實用新型控制系統中手持遙控器內部電路圖。電路主要由兩片 74HC14816線-4線優先編碼器、一片2輸入與門74LS08、一片六位反相器74LS04PT2262-L 系列編碼器和一個無線發射模塊組成。圖3為本實用新型控制系統的信號接收處理裝置內部電路圖。主要包括四部分 無線接收電路、PT2272-L4解碼電路、單片機控制電路和繼電器電路。圖中只給出兩個繼電器控制的相應電路，分別接於單片機控制口的Pl. 0和Pl. 1，其餘七個分別接於PI. 2、P1. 3、 Pl. 4、Ρ1· 5、Ρ1· 6、Ρ1· 7、Ρ3· 0 埠。圖4為實用新型控制系統的液壓驅動裝置的結構圖。該液壓驅動裝置包括3個三位四通電磁閥(1、2、幻、3個兩位四通電磁閥(3、4、1幻、3個調速閥(11、13、14)、2個雙作用液壓缸(15、16)、3個單杆單作用液壓缸(17、18、19)和輔助元件。二位四通電磁閥12作為總閥控制整個液壓油路的通斷，液壓油經總閥後分成五個油路油路6、7的結構組成和工作原理相同，各由1個三位四通電磁閥、1個調速閥和1個雙作用液壓缸連接構成，控制履帶行走裝置的升降；油路8、9結構和工作原理相同，各由1個二位四通電磁閥和1個單作用液壓缸連接構成，控制山地拖拉機的左右轉向及停止；油路10控制農具的升降，由三位四通電磁閥5和單作用液壓缸19連接構成。[0019]具體實施方式
在
圖1中信號發射裝置1由按鍵編碼電路、數據編碼電路及無線發射電路組成，信號接收處理裝置3由無線接收電路、解碼電路、單片機控制電路和繼電器電路組成。按下手持遙控器上的某個按鍵，該動作由按鍵編址電路轉化為邏輯電平後經數據編碼電路進行相應地址編碼得到串行編碼脈衝信號並由無線發射電路在315MHZ的頻段上發射出去，接收控制模塊中接收電路接收到編碼信號後經解碼電路進行解碼，轉化出的電平信號送到基於AT89S51的單片機控制電路進行處理，得到的處理信號去控制相應繼電器，從而驅動液壓裝置2中的電磁閥打開液壓系統對應的油路，使執行機構動作。在圖2中為了實現山地拖拉機的前進、暫停、左右轉向、左右兩側履帶差高裝置的單邊升降或雙邊升降、農具升降以及動作保持命令，共使用12個按鍵進行操作，操作者按下發射控制模塊即手持遙控器上的某個按鍵，該動作先後經優先編碼器、反向器、編碼器後得到串行編碼脈衝信號，並由無線發射電路在315MHZ頻段上發射出去。無按鍵操作時，電路還是持續發送低電平信號，造成電源的浪費，採用高速開關二極體IN4148使得按鍵開關還作為發射模塊的電源開關，降低遙控器的能量消耗。在圖3中的信號接收處理裝置內電路的主要功用是先對接收電路接收的編碼信號進行解碼，單片機根據此解碼信號控制相關電路使相應繼電器吸合，進而控制對應電磁閥驅動液壓系統實現相應作業，圖中只給出兩個繼電器控制的相應電路，分別接於單片機控制口的 Pl. 0 和 Pl. 1，其餘七個分別接於 Pl. 2、Ρ1· 3、Ρ1· 4、Ρ1· 5、Ρ1· 6、Ρ1· 7、Ρ3· 0 埠， 由其中單個或組合使用驅動液壓裝置實現山地拖拉機的不同功能控制，本實用新型由以上埠定義了拖拉機的前進、暫停、左右轉向、左右兩側履帶差高裝置的單邊升降或雙邊升降、農具升降以及動作保持12種作業方式。在圖4中液壓驅動裝置工作時，總電磁閥12打到左位。實現左(右)履帶上升時，油路6(7)的電磁閥1( 處於左位，此時油路接通，液壓油經調速閥11(1 進入液壓缸 15(16)上腔，缸筒上升，活塞杆伸出；實現左(右)履帶下降時，電磁閥1( 打到右位，液壓缸15(16)下腔進油，缸筒下降，活塞杆縮回。當電磁閥1(2)處於中位時，油路6(7)被截斷，實現工作位置的保持。實現雙邊同時上升時，油路6、7的電磁閥1、2同時處於左位；同時下降時兩個電磁閥同時處於右位。實現左(右)履帶轉向時油路8(9)的電磁閥3(4)處於左位，油缸17(18)進油，活塞杆伸出，推動左(右)邊離合器工作，左(右)履帶停轉，右 (左)履帶繼續行駛實現左(右)轉。實現暫停動作時，需將電磁閥3、4同時打到右位，兩側活塞杆同時伸出，左右離合器同時工作，雙邊履帶同時停轉。實現農具上升時，油路10的電磁閥5處於左位，液壓油經調速閥14進入農具缸19下腔，推動活塞杆伸出，實現農具上升；農具下降時電磁閥5打到右位即可。該拖拉機的單邊調整最大行程可達170mm，雙邊同時調整行程可達200mm。具體操作時，可根據坡角調整單邊活塞杆的伸出量從而使得機身保持水平，同時液壓缸與拖拉機重心處於同一平面內，使其在提升和工作時具有良好的穩定性。
按照本實用新型提供的履帶式山地遙控拖拉機控制系統，使用時首先調整好裝在山地拖拉機上的信號接收處理裝置，然後經電啟動或人工啟動柴油發動機，可通過手持遙控器上的按鍵實現拖拉機的前進、暫停、左右轉向、左右兩側履帶差高裝置的單邊升降或雙邊升降、農具的升降以及動作保持12種功能的操作，按實地作業需要進行功能的相互轉換以完成山地丘陵地區耕地、施肥、起壟覆膜、收割等作業。
權利要求1.一種履帶式山地遙控拖拉機控制系統，包括三部分信號發射裝置、信號接收處理裝置和液壓驅動裝置，其特徵是信號發射裝置即手持遙控器發送控制信號，該信號通過無線傳輸網絡傳遞給信號接收處理裝置，解碼後得到開光量信號並將其傳輸給液壓驅動裝置，進而控制相應液壓油路的通斷以實現對拖拉機動作的操作。
2.根據權利要求1所述的履帶式山地遙控拖拉機控制系統，其特徵在於所述的液壓驅動裝置包括3個三位四通電磁閥、3個兩位四通電磁閥、3個調速閥、2個單杆雙作用液壓缸、3個單杆單作用液壓缸和輔助元件。
3.根據權利要求2所述的履帶式山地遙控拖拉機控制系統，其特徵在於所述的液壓驅動裝置中，1個二位四通電磁閥作為總閥控制整個液壓油路的通斷，液壓油經總閥後分成五個油路控制左右兩側履帶行走裝置單邊與雙邊升降的兩個油路，其結構組成和工作原理相同，各由1個三位四通電磁閥、1個調速閥和1個雙作用液壓缸連接構成；控制山地拖拉機的左右轉向及停止動作的兩個油路，其結構和工作原理相同，各由1個二位四通電磁閥和1個單作用液壓缸連接構成；控制農具的升降的油路由1個三位四通電磁閥和1個單作用液壓缸連接構成。
4.根據權利要求1所述的履帶式山地遙控拖拉機控制系統，其特徵在於安裝在山地拖拉機上的信號接收處理裝置將控制信號傳輸給液壓驅動裝置後，調節五個液壓油路的通斷，進而實現履帶式山地拖拉機不同作業。
專利摘要一種履帶式山地遙控拖拉機控制系統，包括三部分信號發射裝置、信號接收處理裝置和液壓驅動裝置，其特徵是信號發射裝置即手持遙控器發送控制信號，該信號通過無線傳輸網絡傳遞給信號接收處理裝置，解碼後得到開光量信號並將其傳輸給液壓驅動裝置，進而控制相應液壓油路的通斷以實現對拖拉機動作的操作。該系統既可以隨時根據丘陵山地條件遙控操縱履帶差高裝置單側的升降，保持機身的水平防止側翻，還可同時遙控操縱其雙側的升降以調節離地間隙，保持良好的通過性，能夠完全在農村特別是山地丘陵地區完成耕地、起壟覆膜、收割等作業。
文檔編號B62D55/00GK202085451SQ20102024451
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者何金伊, 劉志傑, 張季琴, 張戰文, 徐秀棟, 楊福增, 田豔娜, 胡國田 申請人:西北農林科技大學