[发明专利]一种清选筛面物料状态监测系统及控制方法及联合收割机

说明书

本发明提供了一种清选筛面物料状态监测系统及控制方法及联合收割机，清选空间内设有清选筛，所述清选筛底部设有籽粒输送装置，还包括风速监测装置和控制系统，位于所述清选筛上方的清选空间内至少设有一个风速监测装置，用于监测透筛气流的变化；至少一个传感器用于检测所述籽粒输送装置的状态参数，所述控制系统根据透筛气流的变化和所述籽粒输送装置的状态参数，判断清选筛是否堵塞。本发明可以通过监测清选筛上方空间内的透筛气流变化以及籽粒搅龙扭矩的变化来判断是否存在籽粒透筛困难。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种清选筛面物料状态监测系统及控制方法及联合收割机。

背景技术

清选装置是联合收获机的核心部件之一，在联合收获机作业过程中，由于脱粒不充分或喂入波动等原因，谷物的脱出物易在筛面出现堆积的现象，导致籽粒透筛困难，风机吹出的气流透筛困难，进而造成导致筛面堵塞和增加损失的问题，且轴流脱粒分离装置脱出物在离心力作用下，横向分布呈两边高中间低的规律，从而会导致清选筛筛面两侧脱出物形成堆积、影响透筛等问题。同发达国家先进的联合收获机相比，我国谷物联合收获机大部分仅安装有少量的报警装置，普遍缺乏智能化监控装置，因此造成了联合收获机作业性能不稳定，作业效率低等问题。目前，国内研究人员在联合收获机智能化方面进行了大量研究，在传感器监测方面，大多数研究是仅针对单一工作参数和作业性能参数的监测，对多作业参数进行融合控制的研究相对较少。

中国发明专利公开了一种联合收获机自适应清选控制装置及其自适应清选方法，由回程板，清选筛，清选离心风机,杂余收集搅龙，籽粒搅龙，清选籽粒损失监测传感器，粮箱籽粒含杂率自动监测装置和在线监测与控制系统等组成。籽粒损失监测传感器安装于振动筛尾部支架上，根据建立的籽粒清选损失籽粒量与振动筛尾部不同区域内籽粒分布量之间的数学关系，实时监测当前多风道清选装置的籽粒清选损失率；粮箱籽粒含杂率自动监测装置的粮样抽取机构利用直流步进电机带动取样滚筒转动，取样滚筒利用本身的凹槽刮取联合收获机粮箱出量口的排出物，并在直流步进电机的不断带动下，使取样滚筒的一次刮取物逐渐落到料斗的斜壁上，并在仓壁激振器的不断振动下使刮取物到达粮样传送机构一侧的上方。然后粮样传送机构控制粮食样本按一定速度单层传送入设定好光照条件下的机器视觉部分中；机器视觉部分通过一系列处理分析计算得到当前检测样本中的杂余含量。粮样抽取机构在光照箱图像采集完毕之后，从送料台上落下的排出物在挡板的引导下并经由排出口排出，直流步进电机在计算机的控制下旋转半周，自动进入下一个采样循环，以实时获取粮箱内籽粒含杂率。该专利能够根据作业过程中的作业质量自动调整各种工作参数，在提高生产效率的同时，将故障率控制在一定范围内，同时大大提高了整机的无故障工作时间。该专利的主要目的是通过监测籽粒损失率和籽粒含杂率对联合收割机作业过程中的工作参数进行调整，但是不能快速直观地反映出当前是否存在筛面堵塞问题。

中国发明专利公开了一种轴流脱粒分离装置脱出物分布智能调节机构与调节方法，由顶盖、脱粒滚筒、凹板筛、脱出物装置、籽粒清选损失监测控制器、清选筛和PLC控制器等部分组成，凹板筛下部连接有固定板，相邻两个固定板之间设有脱出物装置；脱出物装置包括步进式电动推杆、圆弧底板和弹簧，步进式电动推杆和弹簧分别连接圆弧底板的两端，圆弧底板上设置有多个导流组件；清选筛位于脱出物装置的下方，籽粒清选损失监测控制器安装于清选筛尾端；PLC控制器连接籽粒清选损失监测控制器和步进式电动推杆。该专利避免了脱出物在筛面上局部堆积造成清选性能下降等问题，根据籽粒损失量实时智能调节脱粒装置脱出物装置中的导流板开度，使脱出物分布均匀，促进籽粒的透筛和气流的吹托，提高了清选效率和性能，具有广阔的应用前景。但是通过监测籽粒清选损失来判断物料筛分状况的方法仅仅是局限于筛面本身，且籽粒清选损失监测控制器安装于清选筛尾端，可能会对物料的筛分产生一定影响，且筛面的干扰信号比较大，不利于信号的采集；本专利适合于轴流脱粒分离装置，有必要提出适应性更广的新方法和新思路。