[发明专利]一种起垄铲铲壁压力间接测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种起垄铲铲壁压力间接测量装置，能够实时监测压力的大小，从而获得作业时的铲壁压力，包括起垄机构、附属机构、力感应机构；起垄机构包括铲柄、起垄铲迎土面、铲壁、铲头；附属机构包括线路保护管、固定杆、长度可调节的螺纹连接机构、调节杆，线路保护管焊接在铲柄背部，固定杆焊接固定在铲柄上，固定杆的另一端通过螺纹与拉压力传感器连接，拉压力传感器的另一端与调节杆连接，调节杆通过螺纹连接机构与铲壁背部连接；力感应机构包括拉压力传感器、数据采集模块、电器盒、数据接收与显示装置。本发明同时公开了起垄铲铲壁压力间接测量装置的测量方法。

技术领域

本发明涉及智能农业装备检测技术领域，具体为一种起垄铲铲壁压力间接测量方法与装置。

技术背景

在农作物的生产过程中，起垄是耕种作业的主要环节之一。铲壁是起垄铲的重要组成部分、也是起垄铲最直接与土壤接触的部件，不同的农艺和作物品种对起垄的作业要求亦不同。因此需要根据农田土壤物理特性以及耕种作业要求，对起垄铲的起垄角度进行调整。

另一方面，耕种作业时，土壤的紧实度直接影响作物的出苗率。作物种床土壤紧密的情况下，可以有效减少土壤中水分的蒸发，从而保证农田播后具备良好的墒情、保证作物出苗率。因此，耕种作业时土壤紧实度可以反映耕种作业的作业质量。

耕种作业时，起垄铲铲壁是与农田土壤直接接触的作业部件，垄侧土壤对铲壁的压力可以反映出垄侧土壤的紧实度。通过对铲壁压力的监测，在一定程度上能反应起垄效果，可以作为调整起垄角度的数据依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种起垄铲铲壁压力间接测量装置，能够实时监测压力的大小，从而获得作业时的铲壁压力，有助于对起垄状况的实时了解，准确获取铲壁压力后，根据铲壁压力大小反映土壤的密实情况，调节起垄角度、深度，从而使作业满足农艺要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种起垄铲铲壁压力间接测量装置，包括起垄机构、附属机构、力感应机构；

起垄机构包括铲柄1、起垄铲迎土面2、铲壁3、铲头17；铲头17与铲柄1固定连接，铲壁3与起垄铲迎土面2铰接，起垄铲迎土面2上下两端分别与铲柄1、铲头17焊接，铲柄1上设置有调节孔19；

附属机构包括线路保护管4、固定杆5、铰接柱6、长度可调节的螺纹连接机构、调节杆12；线路保护管4焊接在铲柄1背部，固定杆5焊接固定在铲柄1上，固定杆5的另一端通过螺纹与拉压力传感器8连接，拉压力传感器8的另一端与调节杆12连接，调节杆12通过螺纹连接机构与铲壁3背部连接；

力感应机构包括拉压力传感器8、数据采集模块18、电器盒、数据接收与显示装置；数据采集模块18固定在铲柄1上，拉压力传感器8的信号输出端通过数据线与电器盒连接。

所述的一种起垄铲铲壁压力间接测量装置，铲壁3迎土面上开有若干条与铲壁3底边平行的凹槽7，凹槽7截面方程为：x²+y²＝r²，其中，r＝10mm，4mm≤y≤6mm；凹槽7内填充满尼龙条30；

铲柄1距离底面高度为500mm，厚度为20mm，调节孔19的直径为8mm；

起垄铲迎土面2的工作曲面仿形金蝉的背部截面曲线，具体为：

Z_x＝-9E^-7x³-0.0142x²+0.005x-364.65 x∈[-58.146，58.146]

以斐波那契螺旋线作为原型，构造三次曲线：

Z_y＝0.0002y³+0.0485y²+5.87y-174.38 y∈[-23.275，-121.398]