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農(nóng)業(yè)技能論文:液壓與電控技能對(duì)農(nóng)機(jī)化的作用范文

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農(nóng)業(yè)技能論文:液壓與電控技能對(duì)農(nóng)機(jī)化的作用

作者:譚笑穎單位:北京卓眾出版有限公司

液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

液壓傳動(dòng)與控制方式因其自身特點(diǎn),結(jié)合機(jī)、電技術(shù),大大提高了機(jī)械設(shè)備的可操控性、舒適性和安全性,在行走機(jī)械領(lǐng)域受到廣泛的重視。近年來,隨著國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)集約化和規(guī)模化發(fā)展對(duì)農(nóng)機(jī)具的要求提高,液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用也取得了很大的發(fā)展,以拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)中最復(fù)雜的電液提升系統(tǒng)應(yīng)用舉例說明。電液提升器屬于拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)中最復(fù)雜的一部分,工作時(shí)可以通過傳感器來檢測(cè)力和位置的參數(shù),精確控制提升器的位置和力,使犁深的深度保持一致和整塊田地的平整性,以達(dá)到真正的精細(xì)化生產(chǎn)。

1電液系統(tǒng)關(guān)鍵元件

系統(tǒng)主要由以下部分組成:液壓泵、提升閥、速度雷達(dá)、速度傳感器、力傳感器、壓力傳感器、提升油缸、位移傳感器、控制面板、中央處理器(ECU)和尾部控制按鈕等(圖1)。

2工作原理

液壓泵13提供液壓油給電液比例換向閥3,控制提升油缸9,帶動(dòng)后面懸掛的農(nóng)機(jī)具做提升、保持或下降運(yùn)動(dòng)。中央處理器8接收控制面板4發(fā)出的指令值和位移傳感器6、力傳感器10反饋的實(shí)際值,通過比較、計(jì)算設(shè)定值和實(shí)際值的差異,發(fā)送指令給電液比例控制閥3,調(diào)節(jié)提升油缸運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)控制需求。

在這套控制系統(tǒng)中,根據(jù)不同的作業(yè)方式,可以實(shí)現(xiàn)以下不同控制需求:

(1)位控制:在這種工況下,控制變量是懸掛的位置。位移傳感器6由安裝在上拉桿鉸接點(diǎn)的凸輪驅(qū)動(dòng)發(fā)出反饋信號(hào)給中央處理器8,中央處理器8根據(jù)反饋信號(hào),發(fā)送指令信號(hào)給電液比例控制閥3,保證機(jī)具相對(duì)于前后輪所形成平面的角度是固定的。

(2)力控制:在這種工況下,控制變量是下拉桿鉸接點(diǎn)受到的拉力。此拉力受拖拉機(jī)懸掛的機(jī)具的工作深度的影響,工作深度越深,拉力越大。如當(dāng)拖拉機(jī)進(jìn)行耕地作業(yè)時(shí),作業(yè)面高低起伏或土壤阻力反復(fù)變化,都將造成拉力的變化,則拉力傳感器10將信號(hào)反饋給中央處理器8,中央處理器8將實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)提升油缸9,控制犁深,保證拉力不變。

(3)力位綜合控制:在這種工況下,中央處理器8同時(shí)接收位移傳感器和力傳感器的信號(hào),按照一定的比例綜合計(jì)算,可以在一定范圍內(nèi)隨阻力調(diào)節(jié),且同時(shí)又可保證最小耕深需求。

(4)主動(dòng)減振:為了減小拖拉機(jī)后懸掛機(jī)具對(duì)前輪附著力的影響,提高車輛轉(zhuǎn)向控制性能,中央處理器8會(huì)根據(jù)位移傳感器和力傳感器的反饋信號(hào),評(píng)估并發(fā)送適當(dāng)?shù)闹噶钚盘?hào)給電液比例換向閥3進(jìn)行控制。

(5)防滑控制:拖拉機(jī)是否打滑由中央處理器8對(duì)速度雷達(dá)12和速度傳感器11的反饋信號(hào)比較判定。防滑控制可以節(jié)約工作時(shí)間和燃料,減少輪胎磨損,減輕駕駛員的疲勞,以及保證拖拉機(jī)不會(huì)陷車。

(6)壓力控制:壓力控制是把液壓懸掛系統(tǒng)的液壓缸的油液壓力作為調(diào)節(jié)參數(shù),用控制油缸壓力變化范圍的方法調(diào)節(jié)農(nóng)具對(duì)拖拉機(jī)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移量,中央處理器8根據(jù)壓力傳感器14的反饋信號(hào)控制電液比例換向閥3。

(7)前懸掛控制:控制面板5發(fā)出控制信號(hào),壓力傳感器14和位移傳感器1的反饋信號(hào)發(fā)送給中央處理器8,中央處理器8通過比較、計(jì)算設(shè)定值實(shí)際值的差異,控制電液比例控制閥2的流量,實(shí)現(xiàn)位控制和壓力控制。

(8)尾部控制按鈕:通過尾部控制按鈕7,可以實(shí)現(xiàn)懸掛裝置的升降。

(9)安全裝置:除了控制和調(diào)節(jié)功能,中央處理器8還控制各種監(jiān)控電路。開關(guān)互鎖功能可防止在系統(tǒng)開機(jī)時(shí)懸掛裝置誤動(dòng)作。當(dāng)開機(jī)后進(jìn)行第1次懸掛升降動(dòng)作時(shí),互鎖功能解除。提升高度也被監(jiān)測(cè),可以通過控制面板預(yù)先設(shè)定。中央處理器8也實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)位傳感器的開路或短路,在故障發(fā)生時(shí)懸掛裝置將被鎖定,禁止運(yùn)動(dòng)。

結(jié)束語

應(yīng)該看到,農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)是自動(dòng)化、智能化。在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,液壓傳動(dòng)、電子自動(dòng)控制、GPS、傳感技術(shù)、圖像識(shí)別等現(xiàn)代科技被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械,一臺(tái)大型設(shè)備可以自動(dòng)、高效、智能、精準(zhǔn)以及低耗能地完成各種作業(yè)任務(wù),它已不再是傳統(tǒng)意義上的一臺(tái)簡(jiǎn)單的機(jī)械,而是具備了GPS、傳感器、處理器、工作部和加工部等智能控制系統(tǒng)的復(fù)合機(jī)械,是發(fā)展規(guī)模化、集約化、高效和可持續(xù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系的必要保障。

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