[实用新型]一种液压悬挂棉花打顶机

说明书

一种液压悬挂棉花打顶机，包括：与拖拉机液压悬挂机构连接的主机架，安装在主机架上且由拖拉机动力输出轴驱动的液压站和发电站，连接在所述主机架后端的中间桁架，连接在所述主机架左右两端的分体桁架，分布在所述中间桁架和所述左右分体桁架上的至少一组液压四杆跟踪机构，连接在液压四杆跟踪机构活动竖杆下端的至少一组打顶执行装置，连接在打顶执行装置前方的至少一组株顶识别装置，连接株顶识别装置与液压四杆跟踪机构的株顶识别跟踪自动控制系统，所述打顶执行装置采用直流电机驱动的往复式切割器。本实用新型与高地隙拖拉机配套使用，有独立的液压和电力系统，行距可调，单垅密植条件下仿形打顶作业无前后干涉问题。

技术领域

本实用新型涉及棉花田间管理机械，尤其一种液压悬挂棉花打顶机。

背景技术

长期以来，国内棉花打顶工作主要依靠人工完成，而人工打顶劳动力需求大、效率低、工作环境恶劣，同时延长了打顶时间，使得棉花不能在合适的时期内得到及时的打顶，从而降低了棉花的产量。棉花生产全程机械化过程中，从耕地到施肥、除草、播种、定苗、化防、灌溉、棉花采收各环节已基本实现机械化，但棉花打顶机械化滞后。手工打顶已无法满足大面积棉花生产全程机械化的需求，严重制约了棉花产量的增长。

国外早期对棉花打顶机械有些研究成果，悬挂式和自走式均有相关的专利，实现了液压控制机械化打顶。目前国外棉花生产过程对棉花顶尖大多采用药物控制的方法，因此没有对棉花机械化打顶的研究报道。

国内棉花打顶机械的研究处于刚刚起步的状态，新疆石河子大学研制的3MD-12、20型拖拉机后悬挂机械驱动、液压升降棉花打顶机，打顶高度400～900mm。3MDY-12型前悬挂液压驱动、液压升降棉花打顶机，打顶高度500～900mm，3MDZY-12型后悬挂液压驱动、液压升降棉花打顶机，打顶高度500～900m]，但现有打顶机动力都为普通拖拉机，其地隙为400～450mm，通过性差；人工操作升降控制装 置，使得调节高度不准确、不及时；现有机具不能实现单体棉花植株的随即仿形，打顶机工作中出现了漏打、撞铃、撞桃、损坏棉叶现象。2011年，刘光辉等研究并设计了一种基于AT89C52单片机的棉花打顶机切割器高度自动控制系统。控制系统采用了GP2D12红外传感器作为棉株高度测量元件，设计了棉株高度检测系统，提出了相应处理算法。同时，通过分析液压升降机构原理，探讨切割器与棉株高度间的相互关系，并结合电液系统的自动控制原理，建立了液压控制系统数学模型。2013年，何磊等研究设计了一种垂直升降式单体仿形棉花打顶机，采用中心组合优化试验法，对影响该机打顶质量与仿形效果的因素进行了优化试验研究，建立了相关系数与行走速度、液压泵流量、仿形板与切割器距离之间的二次回归模型，为垂直升降式单体仿形棉花打顶机的设计提供了理论依据。2014年张明辉等在3MDZF-6型垂直升降棉花打顶机的基础上，以STC89C52单片机为主控制器，HC-SR04型超声波传感器为棉株高度检测元件，从检测、控制等软件方面着手，将软硬件很好的综合起来，设计了一套棉花打顶机自动仿形升降控制系统，取得了田间试验的初步成果。

综上所述，以上几种机型都有各自的创新点，相应解决了棉花机械打顶作业中一些技术难点，但均不能很好地适应棉花机械打顶的农艺技术要求，目前尚未有成型的棉花打顶机投入田间打顶作业。

棉花打顶机极待解决的技术难题包括：株顶识别与跟踪自 动控制系统；打顶执行工作装置与动力系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是开发一种与通用高地隙拖拉机配套的液压悬挂棉花打顶机械，该机具有：单垅株顶识别跟踪自动控制功能；至少一组单垅直流电机驱动的往复式切割器；由拖拉机动力输出轴驱动的独立的液压站和发电站。