[发明专利]一种触杆式辅助导向避茬装置

说明书

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种触杆式辅助导向避茬装置。

背景技术

保护性耕作是指对农田实行免耕、少耕，并用作物秸秆覆盖地表，以减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术。保护性耕作中，在前茬作物收获后，保留前茬作物根茬并且用秸秆覆盖地表是其主要的技术特征之一。在我国北方冬小麦——夏玉米一年两熟旱作农业区，为了抢农时，前茬作物收获后需马上播种后茬作物。而播种冬小麦时，由于分布在耕层中的玉米根系相对发达、根系数量较多，所以开沟器作业过程中若遇到玉米根茬很容易发生堵塞，严重时甚至会导致播种机无法正常完成作业，并且当根茬被拔起后会带走大块土壤形成大坑，从而影响播种质量；此外，由于我国的免耕播种机以中小型为主、整机质量较轻，而玉米秸秆含水量大、韧性好，因此很难单纯依靠重力破茬，若进行粉碎灭茬又势必会增加土壤扰动和动力消耗，针对上述问题，研究人员提出了小麦对行播种的思路，即通过采取相关措施使小麦播种机的开沟器避开玉米根茬作业，从而减少机组堵塞，降低功耗，提高播种质量。对行播种作业要求驾驶员必须技术熟练、时刻保持精神高度集中以保证悬挂的播种机作业轨迹与玉米秸秆导向线平行，大大增加了驾驶员的劳动强度，因此有必要应用导航技术实现导向避茬，在减轻驾驶员的劳动强度的同时也能提高导向的精确性和可靠性，从而提高作业效率和作业质量。

现有的导航技术包括机械式导航、GPS导航、视觉导航、激光导航、地磁导航、超声波导航、惯性导航、以及多传感器融合导航等方式，而目前在农业机械领域中应用最为广泛的为GPS导航技术与机器视觉导航技术，通过给农业机械提供绝对的或者相对的坐标实现自主导航，导航精度高，但由于这两种导航方式获得基本导航参数的硬件设备比较昂贵因此整个系统成本也很高，这给拥有地块面积小、购买力低的农民用户造成很大的经济压力，若利用机械触觉式的探测装置获得基本的参数信号，成本就会降低很多，同时也能保证一定的导向精度，对于上述用户而言更具有现实意义。发明专利“拖拉机秸秆导向探测装置”(专利号ZL200610144375.0)，采用机械装置和角位移传感器相结合的方式获得拖拉机在玉米秸秆行间行驶的偏离信息，导向精确度达到5cm以内，但是上述探测装置需配合相应的控制系统，将获得的角位移传感器产生的信号进行处理后输出给转向操纵装置来改变拖拉机行走方向，虽无需驾驶员操作，但控制比较复杂，且整个系统的最终成本依旧较高。因此，需要一种可直接提供信号辅助驾驶员操纵拖拉机实现避茬的导向装置，价格低廉的同时也能在一定程度上满足目标用户的需求。

发明内容

本发明提供了一种触杆式辅助导向避茬装置，目的在于辅助驾驶员操纵拖拉机实现避茬。

本发明采用的技术方案为：

所述触杆式辅助导向避茬装置包括对称触杆机构、行程开关及固定装置、显示面板以及用于支撑和安装的平行支架；

所述对称触杆机构包括固接于平行支架上的主轴，以及可绕主轴转动的两个对称分布的直形触杆，直形触杆与主轴之间还安装扭簧；

所述行程开关及固定装置包括多个行程开关，行程开关固接在所述主轴上，且各行程开关均分别与显示面板上的指示灯连接；

所述直形触杆转动时，根据旋转角度的不同，触发不同位置的行程开关，并在显示面板上显示。

进一步的，对称触杆机构还包括V形挡块、转动轴承、触杆安装块、扭簧调节板和扭簧调节板固定套；

所述主轴为阶梯轴，两端固定于平行支架上；V形挡块固接于主轴的中心且尖端朝向前进方向；两个触杆安装块对称分布于V形挡块的上侧与下侧，分别通过一个转动轴承实现与主轴的转动连接；两个直形触杆分别安装在两个触杆安装块上；在两个触杆安装块相对的端面分别设置一小块凸起，分别与V形挡块的两条边相配合，用于直形触杆转动时的限位；在两个触杆安装块相背的端面各设置一段弧形的凸起，在直形触杆转动时用于触发行程开关；在两个触杆安装块的外侧分别设置一个固定在主轴上的扭簧调节板，套装在主轴上的扭簧的两端分别插入至触杆安装块上的盲孔及扭簧调节板上的通孔中。

进一步的，所述V形挡块的V形角为120°，两个直形触杆的转动范围为0～60°。

进一步的，所述转动轴承通过主轴中部的上下轴肩定位。

进一步的，所述扭簧具有一个初始扭转角，从而保证直形触杆与秸秆的有效接触。

进一步的，所述扭簧调节板通过扭簧调节板固定套固定于主轴上，扭簧调节板在扭簧调节板固定套上的初始角度可调，并且可通过观察调节板上露出来的颜色标记在固定套外圆周上的相应刻度来确定扭簧的初始扭转角。