[发明专利]基于限深臂压力和角度调节的播深控制装置及方法

说明书

本发明的基于限深臂压力和角度调节的播深控制装置及方法涉及农业机械技术领域，包括横梁、仿形四连杆、开沟圆盘、限深轮和机架，仿形四连杆前端均与横梁连接、后端均与机架连接，机架下方设有开沟圆盘和限深轮，限深轮另一侧安装有限深臂，限深臂上设有倾角传感器；机架上表面开有档位槽，档位槽内卡接有限深调节手柄，限深调节手柄下方通过固定块固定有压力传感器；该装置采用监测限深臂处压力和角度方法，利用压力传感器替代传统限深块，既可以限定播深，又可以感受土壤对限深轮作用力；通过倾角传感器检测限深臂角度变化，可以确定作业状态，将两个传感器输出数据进行有效融合，可以判断当前播深是否达到设定播深、限深轮是否压实土壤等情况。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及基于限深臂压力和角度调节的播深控制装置及方法。

背景技术

播种深度是影响种子萌发、出苗和生长发育的重要因素，播深不一致会影响出苗整齐度，影响作物产量。而针对于播深控制方式和监测装置，市面上出现了以下几种：其中较早的传统播种机的播深控制方式采用被动式调节，在仿形四连杆的上、下拉杆间安装若干弹簧，作业前，根据经验调节弹簧预紧力，以达到适合的播深和对地压力；但在实际作业中，由于地表起伏、土壤性状变化、残茬等影响，被动式调节下的机架对地压力波动较大，影响开沟深度和播深稳定性。然而随着科技的发展，也出现了替代传统播种机播深控制方式的控制装置：第一种是气动调节方式，该种调节方式只能补充向下压力，对于限深轮压实土壤情况，无法调节；第二种是电动支杆调节方式，该种调节方式不能连续调节且成本较高；第三种是电液调节方式，电液调节方式采用的是沿着仿形四连杆仿形斜向下安装液压执行机构，该种调节方式会造成下压力分散，同时执行机构体积大、运行成本高。此外随着播深控制方式的发展，播深监测装置也在发展，市面上现有的播深监测装置有以下3种：1、位移传感器方式，该种监测方式在免耕地播种作业中，播深机构易受冲击载荷作用，易导致传感器受损，检测精度有限；2、在限深轮内部安装压电薄膜的方法，该种监测方式易受机械振动影响，输出噪声强，信号处理难度大，信号处理电路复杂；3、限深块轴销传感器方式，该种监测方式上的限深块一旦受到冲击和振动影响，其传感器输出信号就会不稳定。因此需要发明一种基于限深臂压力和角度调节的播深控制装置及方法来解决以上问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于限深臂压力和角度调节的播深控制装置及方法。

本发明的基于限深臂压力和角度调节的播深控制装置，包括横梁、一个以上的仿形四连杆、开沟圆盘、限深轮和机架，所述的仿形四连杆的前端均与横梁连接、后端均与机架连接，在机架下方设有开沟圆盘和限深轮，机架前端上部固定有液压油缸，液压油缸的顶端通过横向的油缸固定件与横梁固定；在机架的下方通过连接件安装了开沟圆盘，在开沟圆盘的表面上贴附有限深轮，在限深轮另一侧的轴心安装有限深臂与其配合，限深臂的另一端与机架尾端通过活动销轴铰接，且在限深臂的上固定有倾角传感器；在机架上表面中部开有贯穿于机架的档位槽，在档位槽内卡接有限深调节手柄，所述限深调节手柄一端置于机架上方、另一端穿过档位槽与置于机架下方的固定块连接，在固定块的下方固定有压力传感器；压力传感器与限深臂位于同一垂线上。

作为本发明的进一步改进，横梁上设有控制器，所述压力传感器和倾角传感器均与控制器连接。

作为本发明的进一步改进，仿形四连杆 的上端通过U型卡子Ⅰ固定在横梁的后侧、下端通过固定杆与机架连接。

作为本发明的进一步改进，压力传感器置于限深臂与机架下端面的夹角内。

作为本发明的进一步改进，档位槽的个数为一个以上。

本发明的基于限深臂压力和角度调节的播深控制方法，是通过下列步骤实现的；

（1）、在控制器的存储器中存储有各种作业播深所对应的限深臂角度阀值和压力阀值，将控制器通电，进行系统初始化；