本發(fā)明涉及農(nóng)用機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耕深自動控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近年來，在國家大力推進農(nóng)業(yè)機械化的政策扶持下，中、大型農(nóng)業(yè)機械發(fā)展迅速，尤其是我國南方水田作業(yè)，中、大型農(nóng)機具增長迅速，對于耕整質(zhì)量與農(nóng)藝要求的配合，提出了更高的要求。

目前已應(yīng)用的各種與農(nóng)機具配套的農(nóng)機動力組合，均不能對機具的耕深實現(xiàn)有效的均衡控制，在機組作業(yè)運行中，受地形、田腳深淺等自然條件的影響，有時會導(dǎo)致機組波浪形前進。當機組翹頭前進時，后部懸掛的機具會出現(xiàn)下壓，致使機具耕深加大；當機組翹尾前進時，后部機具會發(fā)生上提，致使機具耕深變淺或放空耕不到。這樣嚴重影響了地塊的耕作深度的均勻性和地表的平整度，使耕整后的土地難于滿足作物種植對地塊的耕整要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，耕深控制的方法分一般是駕駛員通過觀察耕深情況手動調(diào)節(jié)手柄操作，駕駛員不僅需要投入大量的精力來操作農(nóng)耕機，而且無法實時、精確地監(jiān)測耕深，且耕深控制精度不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種耕深自動控制系統(tǒng)及方法，以實時、精確地對耕深進行監(jiān)測并自動控制液壓懸掛升降裝置升降機具，以使機具作業(yè)時能保持耕深一致。

一方面，本發(fā)明公開了一種耕深自動控制系統(tǒng)，包括包括耕深反饋機構(gòu)、信號轉(zhuǎn)換機構(gòu)、拉線以及控制模塊；所述耕深反饋機構(gòu)包括可上下活動的連接于機架的拉線信號桿，該拉線信號桿的下端與機具后側(cè)的擋泥板的下側(cè)銷軸連接，拉線信號桿的上端連接有橫桿；所述信號轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括滑動變阻器和穩(wěn)壓電源，所述滑動變阻器包括滑桿、滑套、滑片、電阻絲以及滑套回彈件，所述滑套套在滑桿上并可沿滑桿前后滑動，所述滑片的上端固定在滑套上，滑片的下端與電阻絲接觸，所述穩(wěn)壓電源的兩極通過導(dǎo)線分別連在滑桿和電阻絲的一端形成耕深監(jiān)測電路；所述拉線由線套和線芯組成，所述線套的一端固定在橫桿下方的線套座上，線套的另一端固定在滑桿后端的線套座上，所述線芯一端與橫桿相連，線芯另一端與滑套相連。

本發(fā)明可實時、精確地對耕深進行監(jiān)測，當耕深變大時，擋泥板會向上翹起，與之相連的拉線信號桿同時往上伸，拉線信號桿向上拉緊線芯，通過線芯向后方拉動滑套，當耕深變淺時，擋泥板下垂，與之相連的拉線信號桿被向下拉而放松線芯，滑套在滑套回彈件的作用下向前滑動，這樣，通過滑套在滑桿上前后滑動，可改變滑動變阻器接入電阻的大小，從而將耕深轉(zhuǎn)化為電阻的接入值，耕深監(jiān)測電路穩(wěn)壓電源的電壓一定，根據(jù)I＝U/R，進一步將耕深轉(zhuǎn)化為電流，通過電流的大小來實時、精確地反映并監(jiān)測耕深；控制模塊也可以通過電路電流的變化情況作出反應(yīng)，自動控制液壓懸掛升降裝置升降機具，以使機具作業(yè)時能保持耕深一致。

進一步地，所述耕深監(jiān)測電路上連接有電流表，電流表上標有測定電流對應(yīng)的耕深刻度。電流表可測定電路的電流，根據(jù)電流與耕深的對應(yīng)關(guān)系，將耕深顯示在標有耕深刻度的電流表上，可實時監(jiān)測并顯示耕深情況，直觀、明了。

進一步地，所述控制模塊包括電流信號采集器、控制器以及用于控制液壓懸掛升降裝置工作的電磁閥，所述電流信號采集器用于采集耕深監(jiān)測電路的電流信號，所述控制器的模擬量輸入端與電流信號采集器連接，控制器的開關(guān)量輸出端與電磁閥連接。電流信號采集器采集耕深監(jiān)測電路的電流信號，并傳輸給控制器，控制器根據(jù)采集電流的大小作出反應(yīng)，對電磁閥發(fā)出提升或下降指令，電磁閥控制液壓懸掛升降裝置使機具提升或下降，使機具作業(yè)時能保持耕深一致，從而實現(xiàn)耕深的自動控制。

進一步地，所述滑套回彈件為彈簧，彈簧的兩端分別頂在滑桿后端線套座的前側(cè)和滑套的后側(cè)。線芯收緊時，滑套向后滑動，彈簧被壓縮，線芯放松時，通過彈簧的彈性回復(fù)力使滑套向前滑動，從而實現(xiàn)滑套的前前滑動，以控制滑動變阻器的接入電阻。

進一步地，所述彈簧套在滑桿上。將彈簧套在滑桿上，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以防止彈簧被壓歪。

進一步地，所述穩(wěn)壓電源的兩極通過導(dǎo)線連在滑桿和電阻絲的前端。通過這樣的接線方式，滑片向前移動，接入電阻變大，滑片向后移動，接入電阻變小。

進一步地，所述拉線的線套采用塑料制作，拉線的線芯采用鋼絲制作。線套采用塑料制作，實用且低成本，線芯采用鋼絲制作，伸縮性小，具有一定的剛度和韌性。

另一方面，本發(fā)明公開了一種耕深自動控制方法，包括如下步驟：

步驟一，設(shè)定預(yù)置耕深，根據(jù)耕深與電流的對應(yīng)關(guān)系計算該預(yù)置耕深對應(yīng)的預(yù)置電流；

步驟二，電流信號采集器采集耕深監(jiān)測電路的電流信號，并傳輸給控制器；

步驟三，控制器對采集的電流信號與預(yù)置電流進行對比、分析，當采集的電流等于預(yù)置電流，控制器對電磁閥發(fā)出維持耕深指令，當采集的電流大于或小于預(yù)置電流，計算出需要提升或下降的高度，控制器對電磁閥發(fā)出提升或下降指令；

步驟四，電磁閥控制液壓懸掛升降裝置使機具提升或下降相應(yīng)高度；

步驟五，擋泥板在機具升降時產(chǎn)生相對擺動，從而帶動拉線信號桿升降，使線芯拉緊或放松，以調(diào)節(jié)接入耕深監(jiān)測電路的電阻大小，使耕深監(jiān)測電路的電流等于預(yù)置電流。

該耕深自動控制方法可根據(jù)需求設(shè)定預(yù)置耕深，同時將耕深轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電流，通過電流的大小變化來監(jiān)測并控制耕深，能及時反映耕深并控制液壓懸掛升降裝置調(diào)整機具高度以保持耕深一致，實現(xiàn)耕深控制的自動化、智能化，且控制精確。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明可將耕深轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電流，通過電流的大小變化實時、精確地對耕深進行監(jiān)測并自動控制液壓懸掛升降裝置升降機具，以使機具作業(yè)時能保持耕深一致。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的控制原理圖；

圖3為本發(fā)明的實施例的控制方法流程圖。

附圖中，1表示耕深反饋機構(gòu)；11表示拉線信號桿；12表示橫桿；2表示滑動變阻器；21表示滑桿；22表示滑套；23表示滑片；24表示電阻絲；25表示滑套回彈件；3表示穩(wěn)壓電源；4表示拉線；41表示線套；42表示線芯；43表示線套座；5表示電流表；6表示電流信號采集器；7表示機架；8表示擋泥板。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

第一方面，本實施例公開了一種耕深自動控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括耕深反饋機構(gòu)1、信號轉(zhuǎn)換機構(gòu)、拉線4以及控制模塊；耕深反饋機構(gòu)1包括可上下活動的連接于機架7的拉線信號桿11，該拉線信號桿11的下端與機具后側(cè)的擋泥板8的下側(cè)銷軸連接，拉線信號桿11的上端連接有橫桿12；信號轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括滑動變阻器2和穩(wěn)壓電源3，滑動變阻器2包括滑桿21、滑套22、滑片23、電阻絲24以及滑套回彈件25，滑套22套在滑桿21上并可沿滑桿21前后滑動，滑片23的上端固定在滑套22上，滑片23的下端與電阻絲24接觸，穩(wěn)壓電源3的兩極通過導(dǎo)線分別連在滑桿21和電阻絲24的一端形成耕深監(jiān)測電路，本實施例的穩(wěn)壓電源3接在滑桿21和電阻絲24的前端；耕深監(jiān)測電路上連接有電流表5，電流表5上標有測定電流對應(yīng)的耕深刻度，可實時監(jiān)測并顯示耕深情況，直觀、明了；滑套回彈25件為彈簧，彈簧套在滑桿21上，彈簧兩端分別頂在滑桿21后端線套座43的前側(cè)和滑套22的后側(cè)；拉線4由線套41和線芯42組成，拉線4的線套41采用塑料制作，拉線4的線芯42采用鋼絲制作，線套41的一端固定在橫桿12下方的線套座43上，線套41的另一端固定在滑桿后端的線套座43上，線芯42一端與橫桿12相連，線芯42另一端與滑套22相連。

本實施例可以將耕深的深淺轉(zhuǎn)換為耕深監(jiān)測電路的大小并直觀地將耕深顯示在電流表5中。當耕深加大時，擋泥板8會向上翹起，與之相連的拉線信號桿11同時往上伸，拉線信號桿11向上拉緊線芯42，通過線芯42向后方拉動滑套22，彈簧被壓縮，滑動變阻器2接入的電阻增大，而耕深監(jiān)測電路穩(wěn)壓電源3的電壓一定，根據(jù)I＝U/R，耕深監(jiān)測電路的電流減小，通過耕深與電流的之間的對比關(guān)系，將耕深轉(zhuǎn)換為電流并顯示在電流表5上；當耕深變淺或放空耕不到，擋泥板8下垂，與之相連的拉線信號桿11被向下拉而放松線芯42，通過壓縮彈簧的彈性回復(fù)力使滑套22向前滑動并回復(fù)到預(yù)置位置，滑動變阻器2接入的電阻減小，耕深監(jiān)測電路穩(wěn)壓電源3的電壓一定，根據(jù)I＝U/R，耕深監(jiān)測電路的電流增大，通過耕深與電流的之間的對比關(guān)系，將耕深轉(zhuǎn)換為電流并顯示在電流表5上。

參照圖2，控制模塊包括電流信號采集器6、控制器以及用于控制液壓懸掛升降裝置工作的電磁閥，電流信號采集器6用于采集耕深監(jiān)測電路的電流信號，控制器的模擬量輸入端與電流信號采集器6連接，控制器的開關(guān)量輸出端與電磁閥連接，電流信號采集器6采集耕深監(jiān)測電路的電流信號，并傳輸給控制器，控制器根據(jù)采集電流的大小作出反應(yīng)，對電磁閥發(fā)出提升或下降指令，電磁閥控制液壓懸掛升降裝置使機具提升或下降，使機具作業(yè)時能保持耕深一致，從而實現(xiàn)耕深的自動控制。

第二方面，本實施例公開了一種耕深自動控制方法，包括如下步驟：

步驟一，設(shè)定預(yù)置耕深，根據(jù)耕深與電流的對應(yīng)關(guān)系計算該預(yù)置耕深對應(yīng)的預(yù)置電流；

步驟二，電流信號采集器6采集耕深監(jiān)測電路的電流信號，并傳輸給控制器；

步驟三，控制器對采集的電流信號與預(yù)置電流進行對比、分析，根據(jù)耕深、電流和電阻之間的相互關(guān)系，計算出需要提升或下降的高度，控制器對電磁閥發(fā)出提升或下降指令或維持指令；

步驟四，電磁閥控制液壓懸掛升降裝置使機具提升或下降相應(yīng)高度或維持耕深；

步驟五，擋泥板8在機具升降時產(chǎn)生相對擺動，從而帶動拉線信號桿11升降，使線芯42拉緊或放松，以調(diào)節(jié)接入耕深監(jiān)測電路的電阻大小，使耕深監(jiān)測電路的電流等于預(yù)置電流。

該耕深自動控制方法可根據(jù)需求設(shè)定預(yù)置耕深，同時將耕深轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電流，通過電流的大小變化來監(jiān)測并控制耕深，能及時反映耕深并控制液壓懸掛升降裝置調(diào)整機具高度以保持耕深一致，實現(xiàn)耕深控制的自動化、智能化，且控制精確。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當中。