一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置

1.本实用新型属于农业机械控制技术领域，具体涉及一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置。


背景技术：

2.现有荞麦联合收获机多由其他谷物联合收获机改装而来，在联合收获机工作过程中，割台是收获荞麦的第一道工序，拨禾轮把割台前方的作物拨向切割器，从前方扶持住茎秆，在切割器切割谷物后，及时推送给割台搅龙输送器。当作业速度发生变化时，需要相应调节拨禾轮转速使拨禾轮旋转速度与前进速度相匹配以减小割台损失。当前国内大多数联合收获机机型仍然采用传统的机械操纵杆方式操作，对拨禾轮转速的控制多依赖于作业人员的经验调整，主观判断性强，因此经常会导致籽粒受损、掉穗多等问题。本实用新型提供一套荞麦联合收获机智能化拨禾装置，解决拨禾轮转速与作业速度匹配问题，从而提高荞麦收获水平。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置，该装置能够为荞麦联合收获机智能化拨禾控制提供理论依据。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置，由手动/自动切换开关(1)、继电器(2)、单片机(3)、串口屏(4)、手动旋钮(5)、放大器(6)、电磁比例阀(7)、液压马达(8)、拨禾轮转速传感器(9)和前进速度传感器(10)组成。手动/自动切换开关(1)为2档船型开关，用于切换手动和自动模式；继电器(2)为1路12v继电器，手动模式下，继电器(2) nc接口与com接口短接，自动模式下，继电器(2) no接口与com接口短接；单片机(3)为stm32系列单片机，串口屏(4)rx和tx端口分别与单片机pa9、pa10相连，并实时显示工作模式、前进速度、拨禾轮转速与作业时间；手动旋钮(5)为单圈电位器旋钮，其抽头1接继电器nc端口，抽头3接地；放大器(6)为比例放大器，单片机(3)pa4端口和手动旋钮(5)抽头2并联接入放大器(6)输入电压端口；电磁比例阀(7)为两位三通式电磁阀，放大器(6)输出信号接电磁比例阀(7)输入端口；拨禾轮转速传感器(9)为光电旋转编码器，与拨禾轮同轴安装；前进速度传感器(10)为测速雷达，用于获取联合收获机行进速度。
5.荞麦联合收获机进行收获作业时，驾驶员需要根据荞麦生长情况实时改变前进速度，此时拨禾轮转速也应实时调整，弹齿轴应从竖直方向插入禾丛，从而有效减少打击谷粒，减少收割过程中的籽粒损失。本装置包括手动和自动两种工作模式。手动模式下，可以通过手动旋钮(5)直接控制放大器(6)的输出信号，改变电磁比例阀(7)开口度，进而控制液压马达(8)转速，拨禾轮与液压马达(8)同轴相连，进而改变拨禾轮转速。自动模式下，前进速度传感器(10)将测得的前进速度信号传递给单片机(3)，单片机(3)根据前进速度信息实时地计算出所对应的拨禾轮转速理论值，转化成相应的pwm信号并传递给放大器(6)，实现
控制拨禾轮转速。拨禾轮转速传感器(9)则将测量得到的转速实际值反馈给单片机(3)，单片机(3)利用实际值与理论值偏差调整pwm信号，实现闭环控制。在手动和自动模式下串口屏(4)都能实时显示工作模式、前进速度、拨禾轮转速与作业时间信息。
6.本实用新型的有益效果是，该荞麦联合收获机智能化拨禾装置具有手动和自动两种工作模式，自动模式下拨禾轮能够自动适应前进速度的变化而实现自增速/减速，手动模式下可直接进行拨禾轮转速控制，从而提高了荞麦收获作业的智能化水平。
附图说明
7.图1为本实用新型的一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置的结构框图。
8.图中：1.手动/自动切换开关，2.继电器，3.单片机，4.串口屏，5.手动旋钮，6.放大器，7.电磁比例阀，8.液压马达，9.拨禾轮转速传感器，10.前进速度传感器。
具体实施方式
9.本实用新型公开了一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置，该装置由手动/自动切换开关、继电器、单片机、串口屏、手动旋钮、放大器、电磁比例阀、液压马达、拨禾轮转速传感器和前进速度传感器组成，具有自动和手动两种工作模式。自动模式下，智能装置可根据前进速度对拨禾轮转速进行自适应调整，使得拨禾轮能够自动适应前进速度的变化。手动模式下，利用手动旋钮可以直接控制放大器输出信号从而实现拨禾轮转速变化。该装置有效解决拨禾轮转速与作业速度匹配问题，对于提升我国农机装备技术水平、支撑现代农业发展具有重大意义。
10.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明:
11.如图1所示，本实用新型提供了一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置。该装置由手动/自动切换开关(1)、继电器(2)、单片机(3)、串口屏(4)、手动旋钮(5)、放大器(6)、电磁比例阀(7)、液压马达(8)、拨禾轮转速传感器(9)和前进速度传感器(10)组成。本装置包括手动和自动两种工作模式。当荞麦联合收获机进行收获作业时，操作人员根据荞麦长势情况手动调整前进速度。手动模式下，操作人员可以通过手动旋钮(5)直接控制放大器(6)的输出信号，改变电磁比例阀(7)开口度，进而控制拨禾轮转速。自动模式下，前进速度传感器(10)将测得的前进速度信号传递给单片机(3)，单片机(3)根据前进速度信息实时地计算出所对应的拨禾轮转速理论值，转化成相应的pwm信号并传递给放大器(6)，进而控制液压马达(8)转速。液压马达带动拨禾轮旋转，拨禾轮转速传感器(9)则将测量得到的转速实际值反馈给单片机(3)，单片机(3)利用实际值与理论值偏差调整pwm信号，实现闭环控制。在手动和自动模式下串口屏(4)都能实时显示工作模式、前进速度、拨禾轮转速与作业时间信息。
12.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置，包括手动/自动切换开关(1)、继电器(2)、单片机(3)、串口屏(4)、手动旋钮(5)、放大器(6)、电磁比例阀(7)、液压马达(8)、拨禾轮转速传感器(9)和前进速度传感器(10),其特征在于：手动/自动切换开关(1)为2档船型开关，用于切换手动和自动模式；继电器(2)为1路12v继电器，手动模式下，继电器(2) nc接口与com接口短接，自动模式下，继电器(2) no接口与com接口短接；单片机(3)为stm32系列单片机，串口屏(4)rx和tx端口分别与单片机pa9、pa10相连，并实时显示工作模式、前进速度、拨禾轮转速与作业时间；手动旋钮(5)为单圈电位器旋钮，其抽头1接继电器nc端口，抽头3接地；放大器(6)为比例放大器，单片机(3)pa4端口和手动旋钮(5)抽头2并联接入放大器(6)输入电压端口；电磁比例阀(7)为两位三通式电磁阀，放大器(6)输出信号接电磁比例阀(7)输入端口；拨禾轮转速传感器(9)为光电旋转编码器，与拨禾轮同轴安装；前进速度传感器(10)为测速雷达，用于获取联合收获机行进速度。

技术总结
本实用新型公开了一种荞麦联合收获机智能化拨禾装置，该装置由手动/自动切换开关、继电器、单片机、串口屏、手动旋钮、放大器、电磁比例阀、液压马达、拨禾轮转速传感器和前进速度传感器组成，具有自动和手动两种工作模式。自动模式下，智能装置可根据前进速度对拨禾轮转速进行自适应调整，使得拨禾轮能够自动适应前进速度的变化。手动模式下，利用手动旋钮可以直接控制放大器输出信号从而实现拨禾轮转速变化。该装置有效解决拨禾轮转速与作业速度匹配问题，对于提升我国农机装备技术水平、支撑现代农业发展具有重大意义。现代农业发展具有重大意义。现代农业发展具有重大意义。


技术研发人员：李庆令 张超 郑德聪
受保护的技术使用者：山西农业大学
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/3/8