[发明专利]一种大豆收割脱粒一体机及其控制方法

权利要求书

1.一种大豆收割脱粒一体机，其特征在于，所述大豆收割脱粒一体机包括：

机体，其作为大豆收割脱粒一体机的行走载台，并用于安装执行对大豆进行收割和脱粒动作的相关机构；

割台，其用于对大豆植株进行割断、收集和预压；所述割台通过液压升降机构安装在机体前方，所述液压升降机构用于调节所述割台整体的水平高度；所述割台包括收割斗、拨禾轮、链条割刀和绞龙；所述收割斗为前端底面呈水平面的铲斗形；所述链条割刀安装在收割斗前方并与所述收割斗的底面齐平，所述拨禾轮安装在铲斗正上方，所述拨禾轮通过安装导轨固定连接在收割斗上；所述安装导轨位于收割斗的两侧；所述安装导轨倾斜设置使得其上安装的拨禾轮的最低位置与所述链条割刀上的上部靠近但不接触；所述绞龙安装在收割斗内部且位于链条割刀沿收获作业方向的后方；所述收割斗中靠近绞龙转动时物料输送方向尾端的一侧设置第一喂料开口；

输送机构，其用于将割台中的物料输送到高处的脱粒机构中，所述输送机构倾斜向上设置；输送机构的底部与所述割台中的第一喂料开口相接，顶部与后段脱粒机构中的第二喂料开口相接；所述输送机构通过支架与机体固定连接；

脱粒机构，其用于接收输送机构输送的大豆和秸秆的混合物，并完成豆荚破碎以及将秸秆和大豆分离；所述脱粒机构包括脱粒箱、破碎装置、过滤分离网；所述脱粒箱的上部设置第二喂料开口；脱粒箱两侧设置秸秆出口和大豆出口，所述秸秆出口和大豆出口处均设置可开合的挡板；

第一电机及其传动机构，其用于同时驱动所述割台中的拨禾轮、链条割刀和绞龙运转，完成大豆秸秆的收割动作；

第二电机及其传动机构，其用于同时驱动所述输送机构和脱粒机构运转，完成大豆和秸秆脱粒分离动作；

位移传感器，其安装在所述割台底部，用于检测割台的距地高度；

称重传感器，其安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱及其中的物料的总质量；

含水率传感器，其安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱中秸秆和大豆的综合含水率；

第一转速传感器，其安装在第一电机上，用于检测第一电机的输出转速；

第二转速传感器，其安装在第二电机上，用于检测第二电机的输出转速；

报警模块，其用于在大豆收割脱粒一体机运行过程发生各类超限行为或故障时，向操作人员发出相应的警报信号；以及

智能控制模块，其与所述液压升降机构、第一电机、第二电机、位移传感器、称重传感器、含水率传感器；第一转速传感器、第二转速传感器、报警模块电连接；所述智能控制模块用于根据接收到的位移传感器、称重传感器、含水率传感器、第一转速传感器、第二转速传感器的检测结果，对所述液压升降机构、第一电机、第二电机、报警模块发出控制指令，调整大豆收割脱粒一体机的运行参数；

所述智能控制模块通过含水率传感器采集秸秆或大豆的含水率，基于秸秆或大豆的含水率对收割动作和脱粒动作的速率，调整过程的决策如下：（1）当实际含水率大于所述含水率阈值W0时，则判断此时的大豆和秸秆较湿，则保持第一电机和第二电机以低速模块运行；（2）当实际含水率小于等于所述含水率阈值W0时，则判断此时的大豆和秸秆较干，则保持第一电机和第二电机以高速模式运行；

所述智能控制模块通过所述称重传感器计算所述脱粒箱内物料的单位时间内的质量增速，从而判断田间的大豆作物稀疏度，并根据大豆作物稀疏度调整大豆的收割速率；调整过程的决策如下：（1）当脱粒箱的质量增速大于阈值mv0时，判断此时大豆作物种植较密，则降低所述第一电机的转速，保持第一电机以低转速模式运转；（2）当脱粒箱的质量增速小于等于阈值mv0时，判断此时大豆作物种植较稀，则提高所述第一电机的转速，保持第一电机以高转速模式运转。

2.如权利要求1所述的大豆收割脱粒一体机，其特征在于：所述拨禾轮包括长轴、轮毂、拨禾轴、拨禾梳；长轴与所述割台的平面平行，且垂直于所述割台的收割前进方向；所述轮毂的数量为两个，分别固定安装在长轴两端；所述轮毂为含有十字架的圆形轮毂，所述轮毂结构中十字架的杆体长度大于圆形结构的直径，所述拨禾轴的数量为四根，拨禾轴分别可转动连接在所述两个轮毂中十字架结构上对应的端点之间；所述拨禾轴与所述长轴平行；每根所述拨禾轴上固定连接有多根相互平行的长杆，所述长杆等间距垂直连接在拨禾轴上，所述多根长杆形成拨禾梳的结构；所述拨禾轮通过安装滑块与所述安装导轨连接，安装滑块与所述拨禾轮的长轴通过轴承可转动连接；所述安装滑块还套接在所述安装导轨上，使得拨禾轮可沿着倾斜的安装导轨滑动，从而调节所述拨禾轮的竖直高度。