土下果实收获挖掘自动限深系统设计

花生、马铃薯等土下果实收获过程中,实时控制挖掘深度是保证作业质量的重要前提。本文总结了国内外农机自动限深相关技术概况,提出了一套基于SensComp公司的6500超声波测距模块的自动限深测量和控制系统,介绍了该系统的硬件设计和软件设计,本自动限深技术对于土下果实收获减阻降耗、提高作业质量具有重要意义。

土下果实收获机械自动限深装置研制与试验

为了提高土下果实收获时的挖掘效果,降低驾驶员劳动强度,设计了基于超声波测距的自动限深系统,包括地面仿形装置设计、关键器件的选择、控制算法的设计、液压设计、A/D采样以及程序编写等,检测了超声波传感器的性能,将整套系统嫁接在花生联合收获机上,用传感器两端的电压响应曲线来反映耕深变化,并进行了限深收获试验。结果表明:手动收获萝卜平均挖掘深度12.50 mm,伤果率5.71%,漏挖率2.82%;改为自动限深方式收获后,平均挖掘深度12.30 mm,伤果率3.40%,漏挖率1.10%。手动收获甘薯平均挖掘深度15.30 mm,伤果率3.00%,漏挖率1.38%;改为自动限深方式收获后,平均挖掘深度14.8 mm,伤果率1.95%,漏挖率1.08%。

半喂入四行花生联合收获机自动限深系统研制

为提高4HLB-4型半喂入四行高效花生联合收获机智能化水平和作业顺畅性、降低收获时果实漏挖率和破损率,综合运用电子传感器技术、液压传动技术和微处理器控制技术设计了一套自动限深系统。该系统由限深仿形机构、挖掘深度调整机构、液压执行系统、单片机控制系统和控制软件组成。田间收获试验表明,自动限深系统工作稳定可靠,4HLB-4型半喂入四行花生联合收获机采用该装置后平均漏挖率为1.08%,平均破损率为0.94%,平均挖掘深度为123 mm。通过与人工限深收获试验结果对比发现平均漏挖率降低了2.13个百分点,平均破损率降低了1.4个百分点,平均挖掘深度偏差降低了11 mm,而且挖掘深度偏差更加稳定。该研究可为其他土下果实收获机械自动限深系统的研制提供参考。