[发明专利]一种基于冲击识别的插秧机安全离合器控制系统及方法

说明书

本发明提供一种基于冲击识别的插秧机安全离合器控制系统，包括牙嵌离合器、辅助电路、信号采集系统、信号处理系统和控制模块，牙嵌离合器上设有加速度传感器，加速度传感器连接至信号采集系统，信号采集系统连接至信号处理系统，信号处理系统连接至控制模块，控制模块控制辅助电路的通断。本发明还提供一种应用上述控制系统的基于冲击识别的插秧机安全离合器控制方法。本发明在整个控制过程中不会改变离合器传递的扭矩大小，减少出现漏插、不插秧等现象；通过运用本发明的控制系统和控制方法能够大幅提高插秧机牙嵌式离合器的脱离灵敏度，减小栽植臂和秧针的损坏机率。

技术领域

本发明涉及农用机械领域，尤其是基于冲击识别插秧机安全离合器控制技术。

背景技术

水稻是我国种植面积最大、单产和总产量最高的粮食作物，抓好水稻生产，对保障我国粮食安全有着深远的影响。推进水稻栽培机械化是发展粮食生产的重要物质基础和技术手段。

牙嵌式安全离合器是水稻插秧机的关键部件，位于行走箱与工作箱之间，起着传递动力和保护栽植臂的作用。在插植作业中，当栽植臂夹取秧苗及栽苗时受到的阻力过大或突遇障碍时，安全离合器就会自动分离，从而保护栽植臂不受损坏。然而在实际插植作用中，往往遇到离合器脱离载荷过大或者过小的问题。当脱离载荷过大时，栽植臂遇到石块等障碍时离合器无法及时脱离，导致秧针变形损毁；当脱离载荷过小时，离合器传递动力过小，导致插秧机在作业时出现漏插、不插秧等现象。

通过资料检索发现，现有牙嵌式安全离合器主要通过改进离合器机械结构，把传动扭矩限定在特定扭矩范围内，从而克服离合器脱离载荷过大或者过小的问题。但满足特定传动扭矩的安全离合器，其脱离灵敏度却无法进一步获得有效提高。

发明内容

本发明首先要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种基于冲击识别的插秧机安全离合器控制系统，在不减小传递扭矩情况下，能够大幅提高插秧机牙嵌式离合器的脱离灵敏度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于冲击识别的插秧机安全离合器控制系统，包括牙嵌离合器、辅助电路、信号采集系统、信号处理系统和控制模块，所述牙嵌离合器上设有加速度传感器，所述加速度传感器连接至信号采集系统，所述信号采集系统连接至信号处理系统，所述信号处理系统连接至所述控制模块，所述控制模块通过继电器控制所述辅助电路的通断。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

所述加速度传感器为采集单位时间内离合器的振动信号，所述信号采集系统获取振动信号的当前峭度和平均峭度作为比较值，所述信号处理系统对当前峭度和平均峭度进行比较并判断离合器的运行情况，所述控制系统根据信号处理系统的判断通过继电器控制辅助电路的通断。

所述加速度传感器为无线加速度传感器。

所述牙嵌离合器包括压缩弹簧、主半离合器和从半离合器，所述主半离合器和所述从半离合器离合配合，所述加速度传感器安装在所述从半离合器上，所述压缩弹簧安装在所述主半离合器的前端。

所述辅助电路包括电源和开关，所述辅助电路的正负极分别连接在压缩弹簧的两端。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种基于冲击识别的插秧机安全离合器控制方法，该方法应用上述控制系统，并包括以下步骤：

1)通过加速度传感器采集离合器工作过程中的振动信号xj；