[实用新型]一种丘陵山地拖拉机自平衡电控装置

说明书

本实用新型公开了一种丘陵山地拖拉机自平衡电控装置，该装置由手动/自动切换开关、继电器、手动控制开关、电磁换向阀、开关管、单片机、显示屏、倾角传感器和位移传感器组成，具有自动和手动两种工作模式。自动模式下，电控装置可根据坡地工况对丘陵山地拖拉机机身姿态进行自适应调整，使得机体能够自动适应坡地角度的变化。手动模式下，利用手动控制开关可以直接控制液压缸的伸、停、缩从而实现拖拉机机身姿态调平。该装置有效提高了丘陵山地拖拉机的坡地行驶性能和抗倾翻能力，对于提升我国丘陵山区农机装备技术水平、支撑现代农业发展具有重大意义。

技术领域

本实用新型属于农业机械控制技术领域，具体涉及一种丘陵山地拖拉机自平衡电控装置。

背景技术

目前我国丘陵山地地区动力机械多采用适用于平原地区的拖拉机，普通的拖拉机和农业机械由于不具备姿态调整能力，重心不能够在倾斜角度的斜坡上做出及时的调整，因此抗倾翻能力、稳定性能力较差，不能适应这种复杂的工况条件，限制了丘陵山地地区农业机械的发展和普及。针对上述现状及实际需求，需要研制一种适应于丘陵、山地地区的结构简单、可靠、安全的自平衡装置，使得其机体能够自动适应坡道角度的变化从而提高丘陵山地拖拉机的坡地行驶性能和抗倾翻能力，满足多丘陵山地作业需求。该项实用新型对于提升我国丘陵山区农机装备技术水平、支撑现代农业发展具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种丘陵山地拖拉机自平衡电控装置，该装置能够为丘陵山地拖拉机在坡地工况下的姿态调整自适应控制提供理论依据。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种丘陵山地拖拉机自平衡电控装置，由手动/自动切换开关(1)、继电器(2)、手动控制开关(3)、电磁换向阀(4)、开关管(5)、单片机(6)、显示屏(7)、倾角传感器(8)和位移传感器(9)组成。手动/自动切换开关(1)为2档船型开关，用于手动和自动模式的切换；继电器(2)为8路12V继电器，采用高电平触发模式，当选择手动模式时，继电器(2)常开接口NO与公共接口COM短接，当选择自动模式时，继电器(2)常闭接口NC与公共接口COM短接；手动控制开关(3)为3档船型开关，在手动模式下直接控制电磁换向阀(4)的导通，进而控制液压缸(10)的伸、停、缩；单片机(6)为STM32系列单片机，在自动模式下会根据倾角信息实时地计算出姿态调整所需要的液压缸伸缩量并给出开关管(5)控制信号，开关管(5)控制电磁换向阀(4)动作进而控制液压缸(10)伸缩；单片机程序中提前设定横轴阈值角和纵轴阈值角，用于控制机身倾斜最大范围；在手动和自动模式下显示屏(7)都能实时显示双轴倾角信息及液压缸位移信息；倾角传感器(8)为双轴数字型动态倾角传感器，可同时对机身横轴、纵轴进行倾角监测，与单片机(6)采用串口通信；位移传感器(9)为直线位移传感器，对液压缸(10)伸缩位移量进行实时测量，其输出为模拟量，利用单片机(6)ADC控制器转换成数字信号，并由DMA传输到单片机(6)内存中。

丘陵山地拖拉机在坡地工况下进行姿态调整时，需要通过电磁换向阀正向或反向接通，以进一步控制液压缸活塞杆伸缩，从而使拖拉机姿态角变化、机体实现调平。本装置包括手动和自动两种工作模式。手动模式下，可以通过手动控制开关(3)直接控制电磁换向阀(4)的导通，进而控制液压缸(10)的伸、停、缩。自动模式下，倾角传感器(8)将测得的倾角信号传递给单片机(6)，单片机(6)会根据倾角信息实时地计算出姿态调整所需要的液压缸伸缩量并给出开关管(5)控制信号，开关管(5)控制电磁换向阀(4)动作进而控制液压缸(10)伸、停、缩。位移传感器(9)实时将液压缸位移信息反馈给单片机(6)。在手动和自动模式下显示屏(7)都能实时显示双轴倾角信息及液压缸位移信息。当液压缸(10)伸缩量满足单片机(6)给出的计算值则说明机身调平完成。

本实用新型的有益效果是，该丘陵山地拖拉机自平衡电控装置具有手动和自动两种工作模式，自动模式下机体能够自动适应坡道角度的变化而实现自调平，手动模式下可直接进行调平，从而提高了拖拉机在坡地上的稳定性。

附图说明