[发明专利]一种基于喂入量的凹板间隙自动调节系统

权利要求书

1.一种基于喂入量的脱粒分离装置凹板间隙自动调节系统，包括凹板间隙调节机构、电控系统和液压系统，所述脱粒分离装置包括脱粒滚筒、顶盖和凹板,所述脱粒滚筒位于由顶盖和凹板构成的脱粒室内，其特征在于：凹板间隙调节机构用于调节玉米脱粒分离装置的凹板间隙；液压系统用于驱动凹板间隙调节机构；电控系统用于控制液压系统工作；凹板间隙调节机构包括被动曲柄、驱动曲柄、拉杆；电控系统包括动态扭矩传感器、位移传感器、低通滤波电路、PLC控制器和计算机；液压系统包括液压基站和液压工作单元；动态扭矩传感器两端分别连接着脱粒滚筒轴和电动机轴；驱动曲柄两侧各设置一个被动曲柄，被动曲柄和驱动曲柄的一端都与顶盖上的连接杆铰接，被动曲柄的另一端与拉杆一端铰接，拉杆另一端与凹板铰接，驱动曲柄的另一端与液压缸一端铰接，液压缸另一端与凹板铰接；位移传感器为激光测距传感器，位移传感器安装于液压缸伸缩杆顶端；PLC控制器内设A/D转换模块、5V供电模块、动态扭矩传感器-喂入量实时监测模块和PID调节算法模块；低通滤波电路是多输入多输出电路，用于将动态扭矩传感器应变信号和位移传感器电信号分别传输给PLC控制器的A/D转换模块，动态扭矩传感器-喂入量实时监测模块用于根据A/D转换模块转换后的动态扭矩传感器应变信号的数字信号计算得到喂入量的实际检测值；PID算法调节模块用于根据喂入量的实际检测值自动匹配合适的凹板间隙调节范围并将调节量发送给比例换向阀；计算机与PLC控制器总线连接；工作时，PLC控制器启动动态扭矩传感和位移传感器，动态扭矩传感器将脱粒滚筒扭矩大小以电压信号的方式传给PLC控制器，位移传感器实时监测实际凹板间隙大小并反馈给PLC控制器，PLC控制器计算得出的喂入量大小并依据实际凹板间隙与目标凹板间隙差值获得凹板间隙控制量，将相应的PWM信号输出值传给比例换向阀，经平衡阀控制液压缸的伸缩；PLC控制器按下式拟合关系推算凹板间隙的大小:o(K)＝1.5w+39.6，其中，o(K)—凹板间隙期望值，mm；w—喂入量大小,kg/s；PLC控制器按如下拟合关系式推算出喂入量大小：M＝ko Rq，其中，M—滚筒轴扭矩,N/m，ko—常数，R—滚筒半径；q—喂入量；PLC控制器通过凹板间隙大小与液压缸伸缩量的关系函数求得液压缸伸缩期望值y(k),凹板间隙与液压缸伸缩量M拟合关系为：s＝-0.1774o(K)+37.223，s—液压缸伸缩量；o(K)—凹板间隙期望值。

2.一种脱粒分离装置，其特征在于包括权利要求1所述的基于喂入量的脱粒分离装置凹板间隙自动调节系统。