一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制且噴嘴管路簡化的噴桿噴霧系統(tǒng)，尤其是一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)車輛控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)申請(qǐng)人了解，現(xiàn)有高地隙噴桿噴霧機(jī)其噴桿噴霧系統(tǒng)無法維持水平，噴桿噴霧系統(tǒng)與車輛車架剛性連接，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向或車輛兩側(cè)輪胎下陷量不一致而發(fā)生車輛側(cè)傾時(shí)，噴桿噴霧系統(tǒng)也會(huì)做相應(yīng)的傾向，由于噴桿噴霧系統(tǒng)尺寸較大，噴桿端部極易觸地?fù)p壞或堵塞噴嘴，此外由于噴桿不再與地面水平，其噴藥作業(yè)時(shí)不僅會(huì)導(dǎo)致噴灑不均，而且會(huì)造成極大的浪費(fèi)和污染，無法有效滿足作業(yè)要求。另一方面，現(xiàn)有的噴桿噴霧系統(tǒng)的噴嘴均采用并聯(lián)的形式，每一個(gè)噴嘴都有一條單獨(dú)的管路與總管路連接，管道較多，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且增大了噴桿的慣性，加劇了噴桿的擺動(dòng)，對(duì)噴藥效果影響較大。提出的這種高地隙噴桿噴霧系統(tǒng)充分考慮到現(xiàn)有的噴桿噴霧系統(tǒng)存在的上述確定，新型的噴桿噴霧系統(tǒng)對(duì)噴桿的水平度實(shí)行了閉環(huán)控制，依靠安裝在噴桿端部的傾角傳感器采集噴桿的傾斜角度作為反饋信號(hào)，以水平位置的零度作為目標(biāo)信號(hào)，對(duì)噴桿的傾角實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，并由電液比例伺服閥控制液壓缸，構(gòu)成執(zhí)行系統(tǒng)，可以精確高效地控制噴桿處于水平位置。同時(shí)，新型的噴桿噴霧系統(tǒng)針對(duì)噴嘴的管路連接采用串并聯(lián)結(jié)合的形式，經(jīng)過仿真與試驗(yàn)分析，每4個(gè)噴嘴進(jìn)行串聯(lián)構(gòu)成一組，每組再進(jìn)行并聯(lián)，管路是現(xiàn)有的噴桿噴霧系統(tǒng)的四分之一，大大簡化管路的同時(shí)保證了噴嘴的等壓。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過安裝在噴桿端部的傾角傳感器采集噴桿的傾斜角度，以水平狀態(tài)為目標(biāo)狀態(tài)構(gòu)成閉環(huán)控制，由控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)控制的電液比例伺服閥，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油缸流量與流向的控制，以控制噴桿的水平度。同時(shí)對(duì)噴嘴管路進(jìn)行了串并聯(lián)設(shè)計(jì)，可以保證噴嘴等壓，并簡化噴嘴管路。
[0004]為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)，采集系統(tǒng)由傾角傳感器構(gòu)成，采集系統(tǒng)連接控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端，控制系統(tǒng)主要由主控制ECU模塊、電源模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊等構(gòu)成，控制系統(tǒng)的輸出端連接執(zhí)行系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)主要包括油栗、液壓缸、電液比例伺服閥等構(gòu)成，控制系統(tǒng)的控制信號(hào)控制電液比例伺服閥開始供油，電液比例伺服閥控制液壓缸的進(jìn)出油路及流量，液壓缸開始工作，控制噴桿的平衡。與此同時(shí)，噴嘴管路采用串并聯(lián)相結(jié)合的方式以簡化原本復(fù)雜的管路。
[0005]高地隙車輛作業(yè)時(shí)，通過安裝在噴桿端部的傾角傳感器課精確采集噴桿的傾角，并將信號(hào)輸入控制，控制器結(jié)合水平位置的零度角，構(gòu)成閉環(huán)控制，并輸出控制信號(hào)，控制電液比例伺服閥工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸流向與流量的精確控制，從而維持噴桿的水平度。
[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)選方案是:采集系統(tǒng)包括傾角傳感器，并將傾角傳感器安裝于噴桿端部。
[0007]優(yōu)選地，傾角傳感器采用BWL318單軸傳感器。
[0008]優(yōu)選地，執(zhí)行系統(tǒng)中采用電液比例伺服閥，可以精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸流向與流量的控制。
[0009]本實(shí)用新型有益效果為:提出了針對(duì)高地隙車輛噴桿噴霧系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制噴桿水平度與簡化噴嘴管路的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合高地隙車輛在農(nóng)田作業(yè)時(shí)，車輛極易因?yàn)閮蓚?cè)輪胎下陷量不同或單側(cè)車輪遇到凹坑而側(cè)傾，而導(dǎo)致噴桿傾斜，造成噴藥損失或環(huán)境污染，提出了利用液壓系統(tǒng)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)噴桿水平度實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的設(shè)計(jì)方法；同時(shí)結(jié)合原有噴桿噴霧系統(tǒng)的噴嘴管路采用并聯(lián)形式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且增大了噴桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提出了對(duì)噴嘴管路進(jìn)行串并聯(lián)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，簡化了管路的同時(shí)保證了噴嘴等壓。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0011]圖1為本實(shí)用新型的原理不意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型執(zhí)行系統(tǒng)液壓油路示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例一
[0015]本實(shí)施例的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括噴嘴10的管路系統(tǒng)，噴嘴10每四個(gè)進(jìn)行串聯(lián)構(gòu)成一組，每組再進(jìn)行并聯(lián)，連接到藥栗2，藥栗2接入藥箱1。同時(shí)噴桿9平衡控制系統(tǒng)，包括采集系統(tǒng)的傾角傳感器3，傾角傳感器3的信號(hào)經(jīng)控制系統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊6后，輸入到控制器5，電源4分別給傾角傳感器3和控制器5進(jìn)行供電，控制器5根據(jù)傾角傳感器3的角度信號(hào)，結(jié)合水平位置零度信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)控制，并輸出控制信號(hào)給電液比例伺服閥7，電液比例伺服閥7控制液壓油缸8的流量與流向，液壓油缸8作用于噴桿9，噴桿9與高地隙車輛的車架17通過孔連接，液壓油缸8通過力臂作用，推動(dòng)噴桿9繞車架17轉(zhuǎn)動(dòng)，從而位置其水平度。
[0016]采集系統(tǒng)的傾角傳感器3，如圖2所示，安裝于噴桿9的端部，增加其靈敏度。
[0017]執(zhí)行系統(tǒng)由液壓油路組成，如圖3所示，電機(jī)13帶動(dòng)油栗14工作，經(jīng)過濾器15從液壓油箱16中栗油，液壓油經(jīng)電液比例伺服閥7的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸8的液壓油流向與流量的精確控制，從而控制液壓缸8的工作。同時(shí)在主油路中裝有蓄能器12，用于穩(wěn)定主油路壓力，避免壓力波動(dòng)影響油缸的工作，先導(dǎo)式溢流閥11裝在回油路中，用以控制油路壓差，并對(duì)油路起過壓保護(hù)。
[0018]系統(tǒng)各主要部件選型，傾角傳感器3選用BWL318-90單軸傳感器，信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接到控制器STC89C52RC的輸入端，控制器內(nèi)寫有信號(hào)采集與處理程序，控制器輸出控制信號(hào)控制電液比例伺服閥HQJDDV-1開始供油，驅(qū)動(dòng)液壓缸HSG工程液壓缸推動(dòng)噴桿，使其達(dá)到水平位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于，所述采集系統(tǒng)連接所述控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端，所述控制系統(tǒng)主要由主控制ECU模塊、電源模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊等構(gòu)成，所述控制系統(tǒng)的輸出端連接所述的執(zhí)行系統(tǒng)，通過所述控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)，控制電液比例伺服閥開始供油，所述電液比例伺服閥控制液壓缸的進(jìn)出油路及流量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述采集系統(tǒng)采用傾角傳感器，所述高地隙車輛傾角傳感器安裝于噴桿的端部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行系統(tǒng)采用電液比例伺服閥，所述電液比例伺服閥可實(shí)現(xiàn)對(duì)油缸的流量與流向的精確控制，所述油缸以實(shí)現(xiàn)對(duì)噴桿水平度的控制。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)以單片機(jī)STC89C52RC為基本單元的采集系統(tǒng)采集到安裝在噴桿上的傾角傳感器BWL318-90輸出的角度作為反饋信號(hào)，以水平位置的零角度作為目標(biāo)信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制所述的執(zhí)行系統(tǒng)HSG工程液壓缸，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴桿的水平度控制。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的噴桿的噴嘴管路采用串并聯(lián)相結(jié)合的形式。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)。采集系統(tǒng)由傾角傳感器構(gòu)成，用來判斷噴桿的傾斜角度，并將信號(hào)輸送給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)主要由主控制ECU模塊、電源模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成，并根據(jù)傾角傳感器的信號(hào)計(jì)算并輸出控制信號(hào)給執(zhí)行系統(tǒng)。執(zhí)行系統(tǒng)主要包括油泵、液壓缸、電液比例伺服閥等，并根據(jù)控制信號(hào)控制電液比例伺服閥，繼而控制液壓缸實(shí)現(xiàn)對(duì)噴桿傾斜角度的控制，使高地隙噴桿噴霧機(jī)在作業(yè)過程中噴桿始終處于水平位置。同時(shí)噴桿的噴嘴管路采用串并聯(lián)結(jié)合的方式，在保證作業(yè)時(shí)噴嘴等壓的前提下簡化油路。
【IPC分類】F15B11/08, A01M7/00
【公開號(hào)】CN205136173
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520796507
【發(fā)明人】魯植雄, 張培友, 刁秀永, 周晶
【申請(qǐng)人】南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日