一種脫粒分離裝置工作參數可自適應調節的收獲機制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種脫粒分離裝置工作參數可自適應調節的聯合收獲機，包括第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置,第二脫離滾筒,第二脫離滾筒功耗測量裝置,液壓馬達,支架,籽粒夾帶損失監測系統，第一脫離滾筒，籽粒含雜率、破碎率監測裝置和測控系統。測控系統通過控制第二脫離輥筒的轉速以及第二脫離輥筒頂蓋導向條角度調節裝置上的導向條的角度，實現聯合收獲機工作在籽粒夾帶損失率、糧箱籽粒籽粒破碎率最小的最佳作業狀態。應用本實用新型專利技術的聯合收獲機能夠根據作業過程中的作業質量自動調整各種工作參數，在提高生產效率的同時，將故障率控制在一定范圍內，同時大大提高了整機的無故障工作時間和適應性。

A threshing and separating device whose working parameters can be adjusted adaptively

The utility model relates to a threshing and separating device of combine harvester working parameter adaptive adjusting machine, comprising a regulating device second from the drum top guide bar angle, second out of second from the drum drum, power measuring device, hydraulic motor, bracket, grain entrainment loss monitoring system, the first from the drum, impurity rate, broken rate monitoring device and control system containing grain. Measurement and control system through the control of second out of second roller speed and from the top roller guide bar angle adjusting device on the guide bar angle, realize harvester in grain entrainment loss rate, grain bin grain broken rate of kernel optimal operation state minimum. The application of the utility model harvesting machine can automatically adjust various working parameters according to the quality of the work in the process of operation, improve production efficiency at the same time, the failure rate is controlled in a certain range, and greatly improves the working time and the adaptability.

【技術實現步驟摘要】
一種脫粒分離裝置工作參數可自適應調節的收獲機
本技術屬于聯合收獲機自適應控制領域，具體涉及一種脫粒分離裝置工作參數可自適應調節的收獲機。
技術介紹
先進農業裝備正迅速吸收和應用電子信息科技發展的成果，農業機械自動化和智能化是現代農業裝備的發展趨勢。國外對聯合收獲機自動化與智能化方面的研究已取得了豐富的成果。如Huisman,VooLoo和Heijning通過檢測攪龍的扭矩來判斷喂入量的大小，對作業速度進行控制，Kruse和Krutz通過發動機的負荷對作業速度進行控制，Andersen描述了通過檢測收獲谷物的體積對作業速度進行控制，日本久保田PR0481-M型聯合收獲機采用橡膠履帶和半喂入式軸流滾筒，具有負荷自動顯示、方向自控、喂入量自動調節、超負荷時發動機自動停止和自動注油等功能；紐荷蘭、迪爾等公司的聯合收獲機上安裝了電子信息顯示、電子駕駛操縱等系統，這些裝置主要控制機器的常規參數，如發動機轉速、機油壓力和溫度、燃油量、電壓等，也控制隨機工作性能參數，如實際行駛速度、動力輸出軸轉速、作業面積、作業效率以及工作時間等；英國MasseyFerguson公司的“FieldStar”(農田之星)系統終端具有非常重要的系統診斷功能，一旦系統出現故障，用戶可通過診斷工具來發現故障，從而快速的解決故障。近年來，國內在提高聯合收獲機自動化和智能化水平方面做了大量研究，取得了一定的成果，縮短了與國外先進技術的差距。如介戰等采用傾斜輸送器對底板的壓力來檢測喂入量，張認成通過建立脫粒空間內谷物運動數學模型和功耗模型，設計了脫粒系統仿真控制器和以單片機為核心的仿真控制試驗臺。季彬彬則利用喂入主動軸扭矩對喂入量進行實時檢測，設計了神經網絡控制器對作業速度進行控制，盧文濤通過對滾筒驅動液壓系統的油壓檢測喂入量，并通過模糊控制對行走速度進行預測，利用PID算法進行作業速度的控制；黑龍江八一農墾大學開發出了脫粒滾筒及各工作軸轉速監視系統；江蘇大學研制了基于霍爾傳感器和89C51單片機的聯合收獲機轉動部件轉速報警裝置；江蘇大學提出了一直籽粒夾帶損失監測方法并開發了籽粒夾帶損失監測傳感器，西北農林科技大學研制了聯合收獲機脫粒滾筒轉速監控系統。從國內外對聯合收獲機自動控制的研究可以看出，將先進的信息技術和智能控制技術應用到聯合收獲機上，是聯合收獲機自動控制發展的必然趨勢。以上研究為聯合收獲機的自動控制提供了不少思路，但也存在一定的局限：(1)研究對象主要集中在脫粒滾筒的負荷上，其它工作參數考慮很少，多屬于單輸入控制信號的控制系統，存在滯后或者參數檢測不準等缺點；(2)大多數研究處于試驗階段，沒有開發實際的自動控制系統和相應的執行機構應用于聯合收獲機上。因此性能良好的多輸入多輸出聯合收獲機作業狀態自適應控制系統是保證聯合收獲機作業性能重要的前提。
技術實現思路
前期研究表明，第二脫離滾筒的功耗、轉速和脫粒滾筒頂蓋內導向條的角度是影響籽粒夾帶損失率，糧箱籽粒破碎率率的主要因素。為實現聯合收獲機工作過程中脫粒分離裝置工作參數能夠根據監測到的性能參數實時調節的目的，本技術提供了一種脫粒分離裝置工作參數可自適應調節的聯合收獲機。本技術是通過以下技術手段實現上述技術目的：一種脫粒分離裝置工作參數可自適應調節的聯合收獲機，包括第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置,第二脫離滾筒,第二脫離滾筒功耗測量裝,液壓馬達,支架,籽粒夾帶損失監測系統，第一脫離滾筒，垂直輸糧攪龍，籽粒含雜率、破碎率監測裝置和測控系統。第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置位于第二脫離滾筒頂蓋的上方，液壓馬達位于第二脫離滾筒的尾部，液壓馬達和第二脫離滾筒通過聯軸器相連，第二脫離滾筒功耗測量裝置位于第二脫離滾筒和液壓馬達之間。第二脫離滾筒功耗測量裝置和液壓馬達通過支架固定在聯合收獲機機壁上。第一脫離滾筒位于第二脫離滾筒前部。籽粒夾帶損失監測系統安裝在第二脫離滾筒分離凹板的后部，籽粒含雜率、破碎率監測裝置安裝在垂直輸糧攪龍的外壁上。還包括測控系統，所述測控系統的輸入端與所述第二脫離滾筒功耗測量裝置、液壓馬達、籽粒夾帶損失監測系統、籽粒含雜率、破碎率監測裝置相連，所述測控系統的輸出端與所述液壓馬達和第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置，用來控制調節所述第二脫離滾筒的轉速和所述第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置的導向條的角度。上述方案中，所述第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置由直線電動缸、調節桿、導向條、承載板一、承載板二、U型轉軸一、U型轉軸二和U型轉軸三組成。直線電動缸和調節桿位于第二脫離滾筒頂蓋的外側，導向條、承載板一、承載板二、U型轉軸一、U型轉軸二和U型轉軸三位于第二脫離滾筒頂蓋的內側。導向條安裝在承載板二上。承載板一通過U型轉軸一和U型轉軸二的上端安裝在第二脫離滾筒頂蓋上。承載板二安裝在U型轉軸一和U型轉軸二的下端。承載板一和承載板二通過U型轉軸三相連。工作時，調節桿在直線電動缸的推動下，帶動U型轉軸一轉動，并帶動承載板二平移，帶動導向條轉動，進而實現導向條角度的調節。上述方案中，所述糧箱含雜率、破碎率監測裝置由護罩，取樣槽取樣槽驅動軸，限位板，斜滑板，激振器，傳送帶，監測槽，隔塵玻璃，光譜儀，安裝架，信號線和取樣槽驅動電機組成。護罩焊接在籽粒垂直攪龍外壁上，取樣槽利用取樣槽驅動軸并通過軸承安裝到護罩上；取樣槽驅動軸一端軸頭伸出護罩外部，通過聯軸器與取樣槽驅動電機相連。取樣槽驅動電機通過連接支架固定在護罩上；取樣槽驅動電機在測控系統的控制下帶動取樣槽轉動，取樣槽利用本身的凹槽刮取垂直輸糧攪龍內籽粒垂直攪龍螺旋葉片提升的谷物，并使取樣槽的一次刮取物逐漸落到斜滑板上。在激振器的振動和限位板的聯合作用下，單層谷物到達傳送帶上方，并防止脫出物的細小成分進入監測槽干擾測量精度。在傳送帶的帶動下，單層谷物整齊落入監測槽中。監測槽與護罩相連，監測槽貼合護罩的一側開孔并嵌入鋼化玻璃。光譜儀通過安裝架安裝在護罩上，光譜儀的鏡頭透過鋼化玻璃檢測流入監測槽中的谷物成分，并通過信號線把采集的信息傳入到測控系統內。通過前期準備試驗，針對垂直輸糧攪龍內各成分的特性，運用神經網絡并結合改進型非劣分類遺傳算法篩選出能有效識別出各成分的最優波段光譜，并通過嵌入在測控系統內的相關計算模型實時計算出垂直輸糧攪龍內籽粒的含雜率和破碎率。上述方案中，所述測控系統可根據籽粒夾帶損失監測系統監測到的籽粒夾帶損失率，籽粒含雜率、破碎率監測裝置監測到的糧箱籽粒破碎率率和第二脫離滾筒的功耗、液壓馬達轉速和脫粒滾筒頂蓋內導向條的角度，通過聚類分析，揭示聯合收獲機脫粒分離系統的第二脫離滾筒的功耗、轉速、脫粒滾筒頂蓋內導向條角度與性能參數（籽粒夾帶損失率、糧箱籽粒破碎率和第二脫離滾筒的功耗）之間的關聯影響規律，并基于最優作業控制目標和能量守恒法則，結合控制系統控制性能模型（ITAE準則）建立脫粒分離系統自適應調控模型，以籽粒夾帶損失監測系統監測到的籽粒夾帶損失量和糧箱籽粒含雜率、破碎率監測裝置監測到的糧箱籽粒破碎率，第二脫離滾筒的功耗、液壓馬達轉速、脫粒滾筒頂蓋內導向條角度為輸入量，實時調整第二脫離滾筒的轉速及及脫粒滾筒頂蓋導向條角度，合理控制谷物在脫粒分離系統中的滯留時間和軸向移動速度，使聯合收獲機脫粒分離裝置工作在最本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種脫粒分離、清選裝置工作參數可自適應調節的收獲機，其特征在于，包括第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置(1)，第二脫離滾筒?(2)，第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)，液壓馬達(4)，支架(5)，籽粒夾帶損失監測系統(6)，第一脫離滾筒?(10)，輸糧攪龍（11），籽粒含雜率、破碎率監測裝置?(12)和測控系統（13），第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置(1)?位于第二脫離滾筒?(2)?頂蓋的上方，液壓馬達(4)?位于第二脫離滾筒?(2)的尾部，液壓馬達(4)?和第二脫離滾筒?(2)通過聯軸器相連，第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)?位于第二脫離滾筒?(2)?和液壓馬達(4)?之間，第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)和液壓馬達(4)?通過支架(5)?固定在聯合收獲機機壁上，第一脫離滾筒?(10)?位于第二脫離滾筒?(2)前部，籽粒夾帶損失監測系統(6)?安裝在第二脫離滾筒?(2)?分離凹板的后部，輸糧攪龍（11）由水平輸糧攪龍和垂直輸糧攪龍組成，籽粒含雜率、破碎率監測裝置?(12)?安裝在垂直輸糧攪龍的外壁（11?02）上，所述測控系統（13）與所述第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)、液壓馬達（4）、籽粒夾帶損失監測系統（6）、籽粒含雜率、破碎率監測裝置?(12)相連，用來控制所述第二脫離滾筒?(2)?的轉速和第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置的導向條（1?104）的角度。...

【技術特征摘要】
1.一種脫粒分離、清選裝置工作參數可自適應調節的收獲機，其特征在于，包括第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置(1)，第二脫離滾筒(2)，第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)，液壓馬達(4)，支架(5)，籽粒夾帶損失監測系統(6)，第一脫離滾筒(10)，輸糧攪龍（11），籽粒含雜率、破碎率監測裝置(12)和測控系統（13），第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置(1)位于第二脫離滾筒(2)頂蓋的上方，液壓馬達(4)位于第二脫離滾筒(2)的尾部，液壓馬達(4)和第二脫離滾筒(2)通過聯軸器相連，第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)位于第二脫離滾筒(2)和液壓馬達(4)之間，第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)和液壓馬達(4)通過支架(5)固定在聯合收獲機機壁上，第一脫離滾筒(10)位于第二脫離滾筒(2)前部，籽粒夾帶損失監測系統(6)安裝在第二脫離滾筒(2)分離凹板的后部，輸糧攪龍（11）由水平輸糧攪龍和垂直輸糧攪龍組成，籽粒含雜率、破碎率監測裝置(12)安裝在垂直輸糧攪龍的外壁（11-02）上，所述測控系統（13）與所述第二脫離滾筒功耗測量裝置(3)、液壓馬達（4）、籽粒夾帶損失監測系統（6）、籽粒含雜率、破碎率監測裝置(12)相連，用來控制所述第二脫離滾筒(2)的轉速和第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置的導向條（1-104）的角度。2.根據權利要求1所述的一種脫粒分離、清選裝置工作參數可自適應調節的收獲機，其特征在于，所述第二脫離滾筒頂蓋導向條角度調節裝置(1)由直線電動缸（1-101）、調節桿（1-102）、導向條（1-104）、承載板一（1-105）、承載板二（1-106）、U型轉軸一（1-107）、U型轉軸二（1-108）和U型轉軸三（1-109）組成；直線電動缸（1-101）和調節桿（1-102）位于第二脫離滾筒頂蓋（1-103）的外側，導向條（1-104）、承載板一（1-105）、承載板二（1-106）、U型轉軸一（1-107）、U型轉軸二（1-108）和U型轉軸三（1-10...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁振偉，李耀明，徐立章，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：新型
國別省市：江蘇,32