[实用新型]一种拖拉机犁耕作业性能测试与控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于农业机械技术领域，涉及一种拖拉机犁耕作业性能测试与控制系统。

背景技术

随着农业向机械化和集约化程度的不断发展，在现代农业生产过程中，对农业机械智能化作业的要求越来越高，人口老龄化程度的加速，又对农业生产的机械化、低人力成本和高作业效率提出了更高的要求。在现代化农业生产过程中，轮式拖拉机犁耕作业是最为常见而又极其重要的一个环节，根据不同的农艺要求和燃油经济性要求，分别对拖拉机耕作深度和牵引力有不同要求。除了保证基本的耕深和牵引力控制需要，土地可持续发展和保护性耕地的要求，对拖拉机作业过程中的滑转率控制也被提到了一个新的高度。由此，实现对犁耕作业轮式拖拉机工作过程中的耕深、牵引力和滑转率等参数的实时监测，并进行合理控制，使其保持在允许范围内，对提高拖拉机牵引效率、保护土壤耕层结构、保证作业质量具有重要意义。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种低成本、安装方便、适用性强的拖拉机犁耕作业性能测试与控制系统，面向拖拉机犁耕作业工况，保证农艺要求，兼顾燃油经济性和车辆动力性，实现对拖拉机滑转率、耕深、牵引力等参数的实时测量。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供一种拖拉机犁耕作业性能测试与控制系统，适用于各马力段拖拉机，所述拖拉机包括车载稳压电源、发动机17、底盘、拖拉机油箱15、提升臂12、提升液压缸9、三点悬挂装置和液压输出手动控制单元。

该拖拉机犁耕作业性能测试与控制系统包括发动机转速传感器1、地面多普勒低速雷达2、电液比例控制集成阀块3、电磁式流量计4、轴销式牵引力传感器5、自动控制操纵面板6、耕深传感器7、控制器8和驱动器10；

所述发动机转速传感器1布置在拖拉机发动机17内部；

所述地面多普勒低速雷达2设置在拖拉机底盘上，地面多普勒低速雷达2发射面朝向拖拉机前进方向；

所述耕深传感器7安装在拖拉机的提升臂12上；

所述轴销式牵引力传感器5安装在拖拉机三点悬挂装置的左下拉杆和右下拉杆的轴销孔内；

所述电磁式流量计4串联安装在连接拖拉机油箱15和发动机17的油箱输出管路16中；

所述发动机转速传感器1、地面多普勒低速雷达2、电磁式流量计4、轴销式牵引力传感器5和耕深传感器7分别与拖拉机的车载稳压电源连接；发动机转速传感器1、地面多普勒低速雷达2、电磁式流量计4、轴销式牵引力传感器5和耕深传感器7通过信号放大与隔离电路与控制器8连接；所述控制器8通过蓝牙模块与自动控制操纵面板6连接；所述控制器8与驱动器10连接；所述驱动器10与电液比例控制集成阀块3连接；

所述电液比例控制集成阀块3包括定差减压阀19、两位三通比例换向阀20、第一安全溢流阀21、两位两通比例换向阀22、负载压力传感单向阀23、第二安全溢流阀24、差压式溢流阀25、第一阻尼孔26和第二阻尼孔27；

其中，液压输出快速接口18经集成阀块进油口P与定差减压阀19的进油口连接；定差减压阀19的出油口分别与定差减压阀19的无弹簧端压力反馈口和两位三通比例换向阀20的进油口连接，两位三通比例换向阀20的出油口经集成阀块负载输出油口A与提升液压缸进油口13连接；

第一溢流阀21的进油口和出油口分别与集成阀块负载输出油口A和集成阀块回油口T相通，两位两通比例换向阀22的进油口和出油口分别与集成阀块负载输出油口A和集成阀块回油口T相通；

负载压力传感单向阀23的进油口除与两位三通比例换向阀20的压力反馈口相通外，还通过第二阻尼孔27与定差减压阀19的有弹簧端压力反馈口相通，LSout作为出油口用作负载反馈出油口，与第二安全溢流阀24和差压式溢流阀25的进油口连接，第二安全溢流阀24和差压式溢流阀25的出油口连接拖拉机油箱15；定差减压阀19的有弹簧端压力反馈口通过第一阻尼孔26与集成阀块回油口T相通。

所述发动机转速传感器1为霍尔式传感器；耕深传感器7采用绝对值型角度传感器。

所述地面多普勒低速雷达2与地面形成45°夹角。

轴销式牵引力传感器5为一根承受剪力作用的空心截面圆轴，在中心孔内凹槽中心的水平牵引力测力点14上分布惠斯通电桥；

惠斯通电桥包括粘贴在水平牵引力测力点14上的第一电阻应变计R1、第二电阻应变计R2、第三电阻应变计R3和第四电阻应变计R4以及补偿电路；补偿电路包括零点温度补偿电阻Rt、零点输出补偿电阻Rz、灵敏度温度补偿电阻Rm、输入调整电阻Ri和输出调整电阻Ro；