基于角度检测的拖拉机悬挂耕深电液监控系统研究

针对长江中下游农业区土壤黏重潮湿、机具碾压导致地表平整度差、耕作时耕深不稳定等问题,提出了一种基于拖拉机车身俯仰角与悬挂装置提升臂转角的耕深监控方法。首先,对旋耕作业机组姿态进行分析,确定了耕深与角度之间的几何关系,建立了耕深控制模型,并利用角位移传感器和倾角传感器分别测量提升臂转角和拖拉机车身俯仰角的变化,从而间接确定耕深;然后设计了耕深电液监控系统,该系统可预设耕深和实时显示耕深;最后,选用Simulink软件通过仿真对耕深电液监控系统进行响应速度检验,仿真结果显示,系统能在0.6s达到稳定状态,满足耕深控制要求。进行了耕深自动监控系统准确性试验,结果表明,系统能检测因倾仰导致的三点悬挂下拉杆悬挂点高度的变化量,调控高度稳定在设定值,验证了系统的准确性。为检验耕深电液监控系统田间作业性能,选择所设计的电液监控系统与原机械调节系统进行了对比试验,结果表明,利用电液监控系统进行旋耕作业时,其在各工况中耕深稳定性变异系数不超过4.28%,耕深标准差和耕深稳定性变异系数均低于机械调节系统。     

悬挂式旋耕机耕深监测系统设计与试验

针对旋耕机作业耕深测量效率低和缺乏有效在线监测手段的问题,以悬挂式旋耕机耕深为检测对象,研究了一种基于旋耕机悬挂姿态的非线性耕深监测系统,以提高旋耕作业质量自动化监测水平。首先,对旋耕机的悬挂姿态进行分析,确定了旋耕机耕深与悬挂姿态之间的数学关系式,综合考虑悬挂式旋耕机组的结构形变和车轮下陷等因素对测量结果的影响,建立了三参数非线性耕深测量模型,该模型通过拟合旋耕机悬挂姿态角和耕深的关系,可实时计算实际耕作状态下的耕深;其次,为验证该模型的测量精度,设计了适用于车载终端的悬挂式旋耕机耕深监测系统,该系统集成卫星定位、实时耕深测量、作业速度测量、作业面积计算、稳定性评估等模块,支持数据云端存储与共享;最后,对模型参数进行标定试验,采用最小二乘法对模型进行参数优化,利用标定后的耕深监测系统开展多组田间试验。与人工测量结果对比显示,耕深最大误差不超过0. 80 cm,均方根误差不超过0. 55 cm,表明该悬挂式旋耕机耕深监测系统精度高、稳定性好。通过耕深质量评估试验生成多组带有位置信息的评估报表,表明该监测系统能够对旋耕耕深质量进行全面评估。     

悬挂式深松机耕整地耕深检测方法研究

耕深作为深松作业质量的重要指标,长期以来无法实现在线评估,目前以人工抽测为主,误差大,效率低。以提高农机深松耕整地作业质量为目标,提出一种基于深松机组姿态估测的耕深检测方法及系统。首先分析了牵引拖拉机以及悬挂式深松机在作业过程中的运动轨迹,建立了拖拉机与深松机作业耕深检测模型。该模型通过检测安装在拖拉机后悬挂杆和悬挂式深松机上的姿态传感器输出角度,实时计算深松机耕深。为验证该检测模型的精度,设计了基于嵌入式ARM内核的耕深检测传感器和深松作业检测系统,该系统集卫星定位系统(GPS)、移动网络传输(GPRS)、数据存储(SD卡)等于一体,能实时采集深松机作业耕深、作业位置、作业速度及航向信息,数据存储在检测系统的终端设备中,并通过移动网络传送至远程数据中心做进一步融合处理,以对深松作业质量进行综合评价。将耕深检测传感器进行静态标定,耕深检测标定误差小于0.88 cm,平均误差小于0.21 cm,均方根误差小于0.66 cm。利用标定后的传感器及深松作业检测系统在田间开展多组试验,试验结果显示该系统耕深检测最大误差为1.18 cm,多组试验数据的平均误差小于0.45 cm,均方根误差小于0.64 cm,表明该系统耕深检测精度和稳定性较高。     

深松作业远程监测系统研究与应用

为满足当前农田机械深松作业质量监控的需求,基于北斗卫星定位技术、通讯技术和物联网技术,设计了一种针对悬挂式深松机的耕深在线检测系统,并建立了农机作业远程监测平台。田间试验结果表明,该系统稳定可靠,能够适应深松作业的工作环境,既可实时获取深松作业信息又能进行作业面积统计。其中,深度测量误差在±1 cm以内,作业面积精度高于99%,能够满足深松作业远程监测和管理的实际需要。      

深松机的结构特点和使用调整及故障排除

正深松作业是指拖拉机配挂深松机或带有深松部件的联合整地机等机具,进行行间或全方位深层土壤耕作的机械化整地技术。应用这种技术对于改善土壤耕层结构,打破犁底层,提高土壤蓄水保墒能力,对促进粮食增产具有重要的作用。一、深松机的使用调整正确调整和使用深松机是获得高质量作业的前提。1.纵向调整:使用时,将深松机的悬挂装置与拖拉机的上下拉杆相连接,通过调整拖拉机的上拉杆(中央拉杆长度)和悬挂板孔位,使得深松机在入土时有3°-5°的入土倾角,到达预定耕深     

深松机旋耕深松起垄的性能分析实验

现有的犁耕作业导致成本高、耕后地表不符合作物耕作要求。文章对立柱式凿铲深松联合作业机可以配合旋耕机、起垄器组成旋耕深松起垄联合作业机,也可以组成悬挂式单一深松机,分别对其组合进行了性能分析田间试验,各部件基本达到了预先的设计要求。     

农业深松机的使用与维护保养

<正>1正确使用1.1深松铲入土角度的调整在达到规定作业深度时,深松铲铲尖的最佳入土角为7℃。入土角大,作业阻力加大,严重时不能入土;入土角小,深松深度不足,严重时也不能入土;调整时,应改变拖拉机中央拉杆长度,伸长中央拉杆,入土角减小;缩短中央拉杆,入土角增大。1.2机架与地表平行的调整在作业状态时,要求机架左右、前后与地表平行,当机架左右与地表不平行时,调节拖拉机悬挂左右吊杆的长     

深松机功率消耗影响因素及其关系的试验研究

根据复式作业机具的结构形式和对深松作业的要求,对比凿形铲式和可调翼铲式两种深松器的工作性能,试验研究了深松机功率消耗影响因素之间的关系。通过改变速度、耕深的参数,进行了速度、耕深和是否带翼的三因素三水平的正交试验。结果表明,影响其功率消耗的主次顺序为：耕深→速度→是否带翼。     

移动式深松机监测平台设计研究

针对目前悬挂式深松机在作业时深度需要人工测定和主要零部件的受力数据难以直观获取的问题,在拖拉机下悬臂处安装角度传感器、三点悬挂的连接销轴传感器、深松机刀片上的传感器及驱动轮编码器等部件,测得深松机耕深分别在450、550mm时,测得耕深的误差分别为2.2%、4.3%;深松机刀片应力测试误差为5.2%、6.49%;拖拉机的滑转率为0.15、0.225。试验较为准确地验证了数据的准确性,也验证了该测试平台较好的应用价值。     

深松机耕地深度测量监控系统研究

针对深松机在深耕过程中有人为调整降低耕地深度、骗取国家补贴等问题,设计深松机耕深测量监控系统,搭建测量监控系统的硬件平台,开发相关的软件和通信子系统。利用加速度传感器对深松铲入土前后深松架前臂在竖直方向角度进行测量,通过内部模型计算实际耕深,给出耕深的计算模型,并通过工业相机监控深松铲的工作状况,通过3G网络进行耕深数据和监控画面的传输,最后在大田里进行测试。测试结果表明,该监控系统可以实时给出深松机耕地过程中实际耕深,并且能够监控深松机的实时深耕过程,具有很好的实际意义和推广应用价值。     

1LH-350型深松机的研制

针对国内现有深松机普遍存在深松深度浅、耕作阻力大、作业易堵塞等问题,结合黑龙江省的土壤状况和耕作模式,研制了一种悬挂式深松碎土机。主要介绍该机具总体结构与关键部件的设计,通过性能试验,该机能够保证打破犁底层同时又不翻乱土层,使耕后土层形成上虚下实、虚实相间的结构,为农作物生长提供良好的土壤条件。     

机械化深松整地技术应用(续10)

深松作业机组选择配套及其作业1.深松作业条件(1)土壤条件。机械深松本身对土壤条件没有特殊要求,主要考虑耕后的效果。机械深松作业适宜于各种轻壤、中壤、重壤和黏土,沙壤土效果稍差,不适宜砂土和耕作层20cm以下为沙层的地块。盐碱地采用实时耕作措施的改良效果比较好。(2)耕作条件。铧式犁耕翻或旋耕机耕作多年,土壤15～25cm处形成了坚硬的犁底层,影响到雨水、浇灌水下渗。农作物根系生长的农田,需要进行     

基于振动减阻的深松机自激振动装置设计与研究

长期的浅层旋耕导致现有耕地犁地层质地坚硬,不利于土壤保水保墒。深松机耕深普遍大于35 cm,能够打破犁底层,但是能耗较大,对其进行减阻降耗研究具有重要意义。本研究基于振动减阻原理,利用深松机作业过程中阻力变化产生自激振动,设计了一种适合丘陵作业的小型自激振动装置,该装置由机架、振动元件、导向装置、深松铲等组成。试验结果表明,结构简单,所需牵引动力小,耕整作业效果良好。     

基于八角环传感器的弧形深松铲阻力测试

利用八角环传感器测试原理,对弧形深松铲在耕作过程中所受水平、竖直方向的阻力以及扭矩进行测试分析,研究弧形深松铲在不同耕深、耕速条件下所受阻力的变化情况。试验结果表明:八角环传感器测试系统测得的深松阻力与理论计算值基本相符,测量误差较小且在允许范围内。耕深变化对于阻力影响较大,该试验方法具有较好的可靠性和准确性,所测得的结果为弧形深松铲的进一步优化设计提供数据。     

机械化深松整地技术应用(续6)

1SQ—340型全方位深松机结构特点及其安装调试1SQ—340型全方位深松机是一种采用梯形框架式工作部件对土壤进行深松的耕作机械。1.结构特点1SQ—340型全方位深松机主要由梁架、框架式工作部件、限深轮、支撑杆、调节拉杆等组成(见图1)。梁架用以安装深松工作部件等。深松工作部件为梯形框架式松土装置,它由水平刀,左侧刀、右侧刀分别与左连接板、右连接     

微耕机耕深辅助控制系统的设计和试验研究

在农业生产中,耕深的稳定性是评价耕作质量的重要指标。为此,结合目前微耕机耕深不稳定的现状,设计了一种耕深辅助控制系统,主要用于辅助控制微耕机的耕作深度,提高微耕机的耕作质量。该系统主要由耕深检测装置、控制装置、执行装置和显示界面组成。检测装置用来间接检测耕深,控制单元对检测到的信号进行分析后控制电机转动,从而间接控制耕深调节阻力杆的上下移动,以实现耕深辅助调节。显示模块用于显示实时耕深,为操作人员提供参考。田间试验结果表明:耕深稳定在120~130mm时的耕深稳定性变异系数为5.82%,满足农艺要求。所提出的耕深测量方法、辅助控制执行装置和显示界面对微耕机设计具有一定的参考意义。     

一种智能农机深松监测装置

为了解决农耕土地深松深度监测数据与实际深松深度的一致性问题,设计了一套深度探测定位限制装置,通过对深松铲相对于机架的位置信息和机架相对于地面的位置信息的可靠监测,有效保证深松深度,达到深松耕作的目的。试验结果表明:该智能农机深松监测装置各性能指标符合设计要求,机具布局合理,结构参数设计得当,能满足规模化监测田间深松深度工序的农艺要求;该装置具有作业效率高、深松深度监测一致性好等优点,无论机手怎样调节,都能实现深松深度的一致性和不变性。     

农机深松作业技术

<正>农机深松作业技术是用深松机对土壤进行深松作业,从而打破犁底层,疏松土壤的农机技术。农机深松作业技术与深耕和旋耕作业技术不同,深耕技术主要是用深耕犁对土壤进行深耕翻作业,同时起到碎土和翻转土层的作用,耕深在25～     

耕整地机械耕深电子监测装置的研制

为提高耕整地作业质量,研制一种耕整地机械耕深电子监测装置。介绍该装置的总体结构与工作原理,分析其技术先进性。通过性能试验,证明该装置能够实时反映耕整地作业耕深,使操作人员根据耕深变化随时调整耕整地机械,确保作业质量。     

振动式深松中耕作业机的研制与试验研究

阐述了配合蓄水保土技术研制的振动式深松中耕作业机的结构关系及工作原理,并对不同工况进行了作业性能以及耕作阻力测试与分析的试验研究.试验结果表明,有振动深松作业时随耕作深度的增加,拖拉机行驶速度减小,深松部件的耕作阻力增大;相同耕深条件下,无振动深松作业的耕作阻力大于有振动深松作业的耕作阻力,振动深松降低了机具牵引阻力,节省了燃油消耗,机具的研制为蓄水保墒提供了可行的作业机具.