專利名稱：秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)。尤其是在機(jī)具 不間斷作業(yè)的情況下，可實(shí)現(xiàn)打捆過程的自動(dòng)送繩，以及草料喂入過程的適時(shí) 自動(dòng)啟、停。本系統(tǒng)亦可用于固定式或撿拾式圓捆打捆機(jī)喂料與送繩過程的自 動(dòng)控制。
(二)
背景技術(shù)：
秸稈青貯機(jī)為一種農(nóng)牧機(jī)械，用于玉米秸稈青貯作業(yè)時(shí)，可在收獲玉米果 穗的同時(shí)，完成玉米秸稈的收集、切碎、壓捆及繞繩作業(yè)，減少了秸稈青貯的 作業(yè)環(huán)節(jié)、可提高作業(yè)效率降低作業(yè)成本?，F(xiàn)有的秸稈青貯機(jī)在壓捆這一作業(yè) 環(huán)節(jié)中，當(dāng)草捆成形時(shí)，秸稈的喂入過程需要人工終止，繼而進(jìn)入人工送繩與
機(jī)器繞繩作業(yè)環(huán)節(jié)；壓縮室卸料后，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)時(shí)，喂入過程又需要人工 重新啟動(dòng)。這兩個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)依靠人工手動(dòng)完成，過程煩瑣，增加了機(jī)手在作業(yè) 過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，并對(duì)機(jī)具的作業(yè)效率產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)秸稈青貯機(jī)喂料和送繩過程的自動(dòng)控制，本實(shí)用新型提供了一套科 學(xué)的解決方案。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是秸稈青貯機(jī)喂料與送繩 自動(dòng)控制系統(tǒng)由四路換向開關(guān)、草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、RS去抖電路、控制邏輯電
路、功率放大電路、執(zhí)行電磁離合器組成，四路換向開關(guān)、RS去抖電路、控制 邏輯電路、功率放大電路、執(zhí)行電磁離合器通過線路連接，四路換向開關(guān)和草 捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在壓捆裝置前側(cè)板與倉門臨接處。其中，四路換向開關(guān)由 支架、頂端擋圈、底端擋圈、滑動(dòng)導(dǎo)桿、尼龍墊片、銅墊片組成，四個(gè)銅墊片組成四個(gè)串接的換向回路，通過滑動(dòng)導(dǎo)桿的移動(dòng)控制各回路的通、斷電，進(jìn)而
為電路部分提供不同的信號(hào)輸入；草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由卡槽板、卡板、掛鉤、 擋銷、調(diào)節(jié)螺栓組成，用于控制草捆的最終壓縮密度；RS去抖電路、控制邏輯 電路、功率放大電路共同組成控制系統(tǒng)的控制電路，用于變換和處理四路換向 開關(guān)提供的輸入信號(hào)；執(zhí)行電磁離合器包括喂料電磁離合器和送繩電磁離合器， 兩個(gè)電磁離合器通過響應(yīng)控制電路的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)喂料與送繩過程的自動(dòng)控制。 隨著物料的不斷喂入，壓實(shí)草捆的自身內(nèi)應(yīng)力使倉門向開啟的方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)倉 門開啟一定角度，且草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的掛鉤尚未脫鉤時(shí)，四路換向開關(guān)中的 壓縮彈簧推動(dòng)四路換向開關(guān)中的滑動(dòng)導(dǎo)桿向外移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)通電回路的換向。換 向信號(hào)經(jīng)過RS去抖、控制邏輯和功率放大三大功能模塊電路后，控制喂料電磁 離合器和送繩電磁離合器。使喂料電磁離合器斷電，物料停止喂入；使送繩電 磁離合器通電并延時(shí)2 3s,將繩頭送到設(shè)計(jì)位置由機(jī)器自動(dòng)繞繩。繞繩結(jié)束后， 人工通過液壓系統(tǒng)將倉門打開，實(shí)現(xiàn)卸料，然后再由人工通過液壓系統(tǒng)將倉門 關(guān)閉。倉門關(guān)閉時(shí)，四路換向開關(guān)中的滑動(dòng)導(dǎo)桿在倉門側(cè)板壓力作用下，回到 靠近底端擋圈的一側(cè)，通電回路再次換向，換向信號(hào)經(jīng)電路變換后使送料電磁 離合器通電，壓捆裝置再次實(shí)現(xiàn)喂料，壓捆作業(yè)自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
本實(shí)用新型的有益效果是，減少了秸稈青貯機(jī)壓捆過程中的人工作業(yè)環(huán)節(jié)， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)喂料與送繩過程的智能控制，提高了機(jī)具的自動(dòng)化作業(yè)水平，可有效 提高機(jī)具作業(yè)效率、降低機(jī)手的工作負(fù)擔(dān)。

圖1為秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝位置示意圖。 圖2為秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)局部放大視圖。圖3為草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 圖4為四路換向開關(guān)主、俯視圖。 圖5為四路換向開關(guān)軸測視圖。 圖6為送繩電磁離合器控制電路。 圖7為喂料電磁離合器控制電路。 圖8為控制系統(tǒng)原理圖。 圖9為壓捆裝置打捆流程圖。
圖1中1秸稈青貯機(jī)專用割臺(tái)2扒皮裝置3集草箱4果穗箱5壓捆 裝置6喂料裝置7切碎拋送裝置。
圖3中8彈簧I固定擋板9彈簧I IO卡板11彈簧II 12擋銷13拉 銷14掛鉤15固定銷16掛接銷17卡槽板18調(diào)節(jié)螺栓19調(diào)節(jié)螺母
圖4中20彈簧調(diào)節(jié)螺栓21鎖緊螺母22平墊片23固定螺母24彈簧 墊片25尼龍螺栓26尼龍螺母27滑動(dòng)導(dǎo)桿2 8壓線螺栓29壓線螺母30頂 端擋圈3 1尼龍墊片32銅墊片33底端擋圈3 4彈簧35彈簧擋片3 6定位螺 栓37支架
(五)最佳實(shí)施方式
圖1展示了喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)在秸稈青貯機(jī)上的安裝位置，即處在 壓捆裝置5的前側(cè)板與倉門臨接處(見圖2)。秸稈青貯機(jī)專用割臺(tái)1將摘穗后 的秸稈收集后，由切碎拋送裝置7將其切碎并拋入集草箱3，然后由喂料裝置6 將其喂入到壓捆裝置5。壓捆裝置5打捆流程如圖9所示。
圖3為草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，除拉銷13與倉門固接在一起外，其它零部件均 與壓捆裝置5的前側(cè)板相連；卡板10通過固定銷15鉸接在壓捆裝置5前側(cè)板 上；彈簧I固定擋板8、卡槽板17以及擋銷12焊接在壓捆裝置5前側(cè)板上；掛鉤14通過掛接銷16與卡板10鉸接在一起；彈簧I 9的兩端分別掛接在彈簧I 固定擋板8和卡板10上，彈簧IIll的兩端分別掛接在卡板10和掛鉤14上；調(diào) 節(jié)螺栓18和調(diào)節(jié)螺母19可調(diào)節(jié)掛鉤14的初始位置，以使其準(zhǔn)確的卡在拉銷13 上。隨著物料的不斷喂入，壓實(shí)草捆自身內(nèi)應(yīng)力會(huì)使倉門克服彈簧I9的作用力 向開啟的方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)倉門開啟一定角度時(shí)，掛鉤14脫銷，倉門可人工通過液 壓系統(tǒng)開啟。調(diào)換彈簧I9，可實(shí)現(xiàn)對(duì)草捆最終壓實(shí)密度的控制。在圖4和圖5 所示的四路換向開關(guān)中，四個(gè)銅墊片32相互串接并由尼龍墊片31隔開，四路 換向是通過滑動(dòng)導(dǎo)桿27的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，滑動(dòng)導(dǎo)桿27移動(dòng)的過程中，與其中某 一銅墊片32接觸時(shí)，該銅墊片32對(duì)應(yīng)的通電回路就會(huì)導(dǎo)通；頂端擋圈30和底 端擋圈33起限定滑動(dòng)導(dǎo)桿27軸向移動(dòng)范圍的作用；彈簧34是一個(gè)壓縮彈簧， 可確?；瑒?dòng)導(dǎo)桿27在不受其它外力的情況下，滑移到靠近頂端擋圈30的一側(cè); 彈簧調(diào)節(jié)螺栓20和鎖緊螺母21用于調(diào)節(jié)彈簧34的預(yù)緊力；四路換向開關(guān)通過 定位螺栓36與支架37固接在一起，然后再通過固定螺栓23和彈簧墊片24安 裝到壓捆裝置5前側(cè)板上；四路換向開關(guān)安裝時(shí)要保證滑動(dòng)導(dǎo)桿27在倉門關(guān)閉 的情況下，受倉門側(cè)板的壓力處在靠近底端擋圈33的一側(cè)。四個(gè)銅墊片32和 頂端擋圈30上都有壓線螺栓28和壓線螺母29，壓在四個(gè)銅墊片32上的導(dǎo)線與 送繩電磁離合器控制電路(圖6)及喂料電磁離合器控制電路(圖7)的相應(yīng)接 線頭相連。具體接線方法是送繩電磁離合器控制電路中的換向開關(guān)接在四路 換向開關(guān)自左到右(圖4)第二、第四個(gè)接線柱上，送料電磁離合器控制電路中 的兩個(gè)換向開關(guān)分別接在四路換向開關(guān)自左到右(圖4)第一、第三和第二、第 四個(gè)接線柱上。兩個(gè)電路的共同地線接在頂端擋圈30的接繡柱上，喂料電磁離 合器及送繩電磁離合器均由12V電源驅(qū)動(dòng)。四路換向開關(guān)可在草捆密度調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)的配合下，為電路提供輸入信號(hào)。圖8為控制系統(tǒng)原理圖，結(jié)合圖9所示的壓捆裝置打捆流程圖分析自 動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理。隨物料的不斷喂入，壓實(shí)草捆的自身內(nèi)應(yīng)力使倉門向 開啟的方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)倉門開啟一定角度而掛鉤14尚未脫鉤時(shí)，四路換向開關(guān)中 的彈簧34將滑動(dòng)導(dǎo)桿27頂?shù)娇拷敹藫跞?0的一側(cè)，實(shí)現(xiàn)通電回路的換向， 換向信號(hào)經(jīng)過RS去抖、控制邏輯和功率放大三大功能模塊電路后，使喂料電磁 離合器斷電，送繩電磁離合器通電并延時(shí)2 3s，物料停止喂入并將繩頭送到設(shè) 計(jì)位置由機(jī)器自動(dòng)繞繩。繞繩結(jié)束后，人工通過液壓系統(tǒng)將倉門打開，實(shí)現(xiàn)卸 料，然后由人工通過液壓系統(tǒng)將倉門關(guān)閉。倉門關(guān)閉時(shí)，滑動(dòng)導(dǎo)桿27又會(huì)被倉 門側(cè)板壓回到靠近底端擋圈33的一側(cè)，通電回路再次換向，通過電路對(duì)送料電 磁離合器的控制再次對(duì)壓捆裝置6喂料，從而使工作進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。本發(fā)明 可實(shí)現(xiàn)對(duì)秸稈青貯機(jī)喂料與送繩過程的自動(dòng)控制，有效地提高機(jī)具的作業(yè)效率、 降低的機(jī)手的勞動(dòng)強(qiáng)度。
權(quán)利要求1. 一種秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)，由四路換向開關(guān)、草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、RS去抖電路、控制邏輯電路、功率放大電路、執(zhí)行電磁離合器組成，其特征在于四路換向開關(guān)、RS去抖電路、控制邏輯電路、功率放大電路、執(zhí)行電磁離合器通過線路連接，四路換向開關(guān)在草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的配合下，為控制電路提供輸入端信號(hào)，并利用兩個(gè)執(zhí)行電磁離合器響應(yīng)控制電路的輸出信號(hào)，四路換向開關(guān)和草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在壓縮裝置的前側(cè)板與倉門臨接處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在 于所述的四路換向開關(guān)由支架、頂端擋圈、底端擋圈、滑動(dòng)導(dǎo)桿、尼龍墊片、 銅墊片組成，四個(gè)銅墊片組成四個(gè)串接的換向回路，通過滑動(dòng)導(dǎo)桿的移動(dòng)控制 各回路的通、斷電，進(jìn)而為電路部分提供不同的信號(hào)輸入；所述的草捆密度調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)由卡槽板、卡板、掛鉤、擋銷、調(diào)節(jié)螺栓組成，通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓控制 草捆的最終壓縮密度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在 于所述的執(zhí)行電磁離合器由喂料電磁離合器和送繩電磁離合器組成，兩個(gè)電磁 離合器通過響應(yīng)電路的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)喂料與送繩過程的自動(dòng)控制；所述的控制 電路依次由RS去抖電路、控制邏輯電路和功率放大電路組成。
專利摘要一種能夠提高機(jī)具作業(yè)效率、降低機(jī)手勞動(dòng)強(qiáng)度的秸稈青貯機(jī)喂料與送繩自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要由四路換向開關(guān)、草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、RS去抖電路、控制邏輯電路、功率放大電路以及喂料電磁離合器和送繩電磁離合器組成。四路換向開關(guān)在草捆密度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配合下，為電路提供輸入信號(hào)。RS去抖電路可消除四路換向開關(guān)換向時(shí)的不穩(wěn)性帶來的不利影響，有效地提高了控制系統(tǒng)的工作可靠性。喂料電磁離合器和送繩電磁離合器分別與喂料傳送帶主動(dòng)軸和夾繩輥主動(dòng)軸聯(lián)接，通過響應(yīng)電路的輸出信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)秸稈青貯機(jī)喂料和送繩過程的智能控制，提高了機(jī)具的自動(dòng)化作業(yè)水平，可有效提高機(jī)具作業(yè)效率、降低機(jī)手的工作負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)A01D39/00GK201303507SQ200820173520

公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者叢宏斌, 李明利, 李汝莘 申請(qǐng)人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)