本技术公开了一种用于播种机仿形减振的多连杆装置及调节方法,本发明的多连杆装置包括播种单体、仿形四连杆装置、主动调节装置以及牵引架;还设置有主动减振检测与控制单元,主动减振检测与控制单元包含车载上位机、倾斜角度传感器、运动状态传感器、地距超声传感器。本发明采用主、被动相结合的模式,面对多段小起伏地面时,利用多连杆装置和上下摆臂形成的被动减震提高动态调整能力;面对大起伏地面,上位机会选取主动调节模式,通过运动状态传感器检测振幅值,综合传感器角度和地距信息,采用预调节和补偿调节,使播种单体可在地表不平情况下实现高精度的同步仿形。本发明可以最大程度提高播种机仿形效果和播种作业质量。
背景技术
仿形机构是玉米播种机的关键部件,通过仿形机构的调节可以稳定开沟深度,从而提高播深一致性。目前国内运用广泛的是机械仿形,这种被动的仿形方式组成简单、安装调整便利,但仿形精度较差。机械仿形以弹簧仿形为主,一般具有多个安装档位,可根据作业地形调节档位改变弹簧拉伸长度以控制播种单体下压力,作业环境适应性较好。随着现代农业的发展,被动仿形在应对高速作业环境下大幅度、高频率的地面起伏时,难以保证调节精度,尤其是保护性耕作技术发展以来,田间秸秆残茬覆盖量大大增加,播种单体依靠被动仿形无法获得足够的下压力。主动仿形在补足播种单体下压力的同时,可以进行播深实时控制,因此逐渐成为当前仿形机构的重点研究内容。但随着播种作业速度与精度要求的不断提高,主动仿形研究仍存在调节滞后、作业环境适应性较差等问题。
为了解决上述问题,公开号为CN 112219510 A的专利申请公开了一种播种机用四连杆机构,主要机构主要由两个第一连杆、两个第二连杆、两个第三连杆以及相关的连接部件组成。为了保持四连杆机构的紧绷状态,避免在工作时晃动,机构中设计了两个张紧机构,在两个张紧机构的作用下,第二连杆和第三连杆之间的间距会发生变化。第二连杆上设有多个矩形槽,可以根据土壤的不同进行调整横板在对应槽内移动,并通过卡柱和卡槽固定位置。通过提拉压杆,可以解除卡柱的锁定,从而调整横板的位置,进而改变四连杆机构的形状。这样的设计可以根据播种土壤土质的不同对四连杆机构进行调整,能够适用于不同土质的土壤,并且各部件之间连接关系紧密,保证了各部件在使用过程当中不会出现晃动的情况。但是整体设计注重稳定性和调节性,缺乏自动适应土壤变化的能力。而且该四连杆机构的机械结构复杂,调整方式繁琐,面对同一地块不同的播种深度时,需要根据播种土壤土质的不同对四连杆机构进行调整,这种复杂的仿形调整方式需要耗费很长时间,且对于连续不平的播种地面适应性不强。
公开号为CN 116491266 A的专利申请公开了播种仿形四连杆减振装置与方法,一种播种仿形四连杆减振装置与方法,通过设置杠杆减振装置减小仿形四连杆装置的振动,将播种单体工作时对四连杆的部分振动力通过阻尼器吸收,通过杠杆与阻尼器的共同作用,将部分振动力通过阻尼器吸收,另一部分通过杠杆改变方向抑制振动,可实现减振阻力倍增效果。同时,依靠传感器检测四连杆的运动状态,通过改变杠杆力臂长度,实时调整仿形四连杆上下振动阻力大小,从而减小其振动幅度,通过主动调节的方式来达到更佳的减振效果,实现不同工况下更好的减振效果。虽然杠杆减振装置能够在一定程度上减小振动,但其调节范围和精度无法完全适应所有类型的地面起伏和土壤条件。特别是在黄淮海平原的作业环境下,面对大面积小起伏地面,系统的仿形效果和减振性能受到制约。
现有传统仿形四连杆上主要通过加装弹簧的方式来减小播种作业下的振动,从而提高播种机对地仿形效果。由于实际作业过程中弹簧的弹性系数是固定的,无法实时主动调节。而主动仿形技术其调节范围和精度无法完全适应所有类型的地面起伏和土壤条件,特别是面对连续的小起伏地面主动仿形结构调整精准度不如普通四连杆机构。
实现思路