旋耕机上的耕深检测装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了农业机械领域内的旋耕机上的耕深检测装置，包括角位移传感器、固定板和运动板，固定板固定在旋耕机的机架上，角位移传感器的壳体固定在固定板上，运动板与角位移传感器的信号输入轴连接，运动板上固定连接有连接杆，运动板经过弹性元件与连接杆连接，弹性元件和连接杆相对角位移传感器同侧设置，连接杆底端铰接有弧形拖板；本发明耕深检测精度高，结构简单，安装方便且成本低，可应用于农业机械上的耕深检测工作中。
【专利说明】
旋耕机上的耕深检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种耕深检测装置，特别涉及一种旋耕机上的耕深检测装置。
【背景技术】
[0002] 土壤的旋耕是保护性耕作的重要环节，农业机械在耕作时，耕深是判定耕作质量 的关键，现有技术中，耕深的检测方式有两种，一种是采用人力对田地进行采样检测，另一 种是采用耕深检测装置对耕深进行检测，前一种需要旋耕结束之后，靠人力对耕深进行检 测，劳动强度大，检测误差大；后一种耕深检测装置为耕深的自动检测装置，耕深检测装置 包括两个铰接的连杆，一个连杆的末端设置有托板，另一个连杆通过转轴与安装在微耕机 的机架上的电位器相连接，采用通过拖板感受凹凸地面的变化情况，连杆结构带动转轴作 用于电位器，引起电位器内部阻值的变化，从而检测到耕深，实现耕深的实时检测功能，此 装置将单连杆与拖板连接，此结构不可靠，拖板无法贴合于地面，电位器的检测容易受到外 界环境的影响，拖板感受凹凸的地面来带动连杆的摆动，连杆间的夹角变化无法计算，无法 得到精确的耕深检测精度，且微耕机左右两侧的田地存在高低不平的可能性，此装置的检 测精度低。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提 供一种旋耕机上的耕深检测装置，本装置检测精度高，安装方便且成本低。
[0004] 本发明的目的是这样实现的：一种旋耕机上的耕深检测装置，包括角位移传感器、 固定板和运动板，所述固定板固定在旋耕机的机架上，所述角位移传感器的壳体固定在固 定板上，所述运动板与角位移传感器的信号输入轴连接，所述运动板上固定连接有连接杆， 所述运动板经过弹性元件与连接杆连接，所述弹性元件和连接杆相对角位移传感器同侧设 置，所述连接杆底端铰接有弧形拖板。
[0005] 本发明工作时，耕作之前，将检测装置安装到机架上，田地为实土，弧形拖板贴合 于田地上表面，耕作时，旋耕刀轴后侧的田地被旋耕，原来的实土变为松土，弧形拖板下降 至耕作底层，弧形拖板的转动带动连接杆的转动，连接杆的转动带动固定板的转动，固定板 的转动带动角位移传感器的输入轴的转动，角位移传感器根据转动位移变化量计算出耕作 深度，本发明耕作深度的计算公式明确，检测精度高，安装方便可靠，结构简单，解决了本领 域内人们一直想解决的技术难题，可应用于旋耕机的耕深检测工作中。
[0006] 为了进一步提高本发明工作的可靠性，所述连接杆设有两个，分别设置在角位移 传感器的输入轴的两侧同等距离处，所述连接杆相互平行且长度相等。
[0007] 为了进一步提高本发明的检测精度，本检测装置设置在旋耕刀轴后方的旋耕机机 架上，本检测装置设有两个且相对旋耕刀轴的中心对称设置。
[0008] 作为本发明的进一步改进，旋耕机的耕作深度范围为17-23cm，此耕作深度范围为 常规旋耕机的耕作深度范围。
[0009] 为了进一步提高本发明的可行性，耕深检测装置的耕作深度表达式如下所示：
其中，Θ为角位移传感器的旋转角度，△ Η为耕深检测装置检测的耕作深度，R1为圆弧中 点和角位移传感器的输入轴中心点的连线的长度，R为圆弧半径，α为圆弧中点和角位移传 感器的输入轴中心点的连线与圆弧中心处的垂线之间的夹角。
[0010] 为了进一步提高本发明的可行性，所述弧形拖板的底面呈圆弧形，耕深检测装置 的耕作深度满足以下关系式:〇< A Η<25。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明的结构示意图。
[0012] 图2为本发明安装在旋耕机上的结构示意图。
[0013] 图3为本发明旋转后圆弧中心未超过田地上表面与旋转前的结构比较示意图。
[0014] 图4为本发明旋转后圆弧中心未超过田地上表面与旋转前的结构比较示意图。
[0015] 其中，1弧形拖板，2连接杆，3固定板，4运动板，5角位移传感器的输入轴，6弹性元 件，7机架，8旋耕刀轴，9田地上表面，10耕作底层上表面。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0017] 实施例1 如图1~4所示的旋耕机上的耕深检测装置，包括固定板3和角位移传感器，机架7上连 接有固定板3,在前后方向上，固定板3安装在旋耕机的旋耕刀轴8的后方，角位移传感器穿 过固定板3连接有运动板4，运动板4上固定连接有两个连接杆2，连接杆2设置在角位移传感 器的输入轴5的两侧同等距离处，连接杆2相互平行且长度相等，运动板4还经过弹性元件6 与连接杆2连接，弹性元件6和连接杆2相对角位移传感器同侧设置，连接杆2底端铰接有弧 形拖板1，弧形拖板1的底面呈圆弧形，本检测装置设置在旋耕刀轴8后方的机架7上，本检测 装置设有两个且相对旋耕刀轴8的中心对称设置，耕深检测装置的耕作深度表达式如下所 示：
其中，Θ为角位移传感器的旋转角度，△ Η为耕深检测装置检测的耕作深度，R1为圆弧中 点和角位移传感器的输入轴中心点的连线的长度，R为圆弧半径，α为圆弧中点和角位移传 感器的输入轴中心点的连线与圆弧中心处的垂线之间的夹角;耕深检测装置的耕作深度满 足以下关系式:〇< ΔΗ<25。
[0018]本发明工作时，耕作之前，将此装置安装到机架7上，田地为实土，弧形拖板1贴合 于田地上表面9，耕作时，旋耕刀轴8后侧的田地被旋耕，原来的实土变为松土，弧形拖板1转 动并下降至耕作底层上表面10,弧形拖板1的转动带动连接杆2的转动，连接杆2的转动带动 固定板3的转动，固定板3的转动带动角位移传感器的输入轴5的转动，角位移传感器根据转 动角度计算出耕作深度;本发明利用旋耕机对田地进行旋耕后实土变为松土的性质，弧形 拖板1与耕作底层上表面10贴合，随着耕作深度的变化，耕作底层上表面10做出相应的变 化，弧形拖板1随着耕作底层上表面10的变化而摆动，利用弹性元件6对弧形拖板1相对耕作 底层上表面10施加向下的作用力，避免弧形拖板1在运动过程中由于惯性作用及田地对弧 形拖板1向上的支撑力而动作，提高检测精度;本发明根据角位移传感器转动的角度计算出 旋耕机的耕作深度，计算公式明确，方便计算耕作深度，耕深检测装置对称设置在旋耕机的 机架7两侧，将检测到的耕深值做加权平均处理，降低旋耕后同行田地的不平整性带来的检 测误差，本发明耕深检测精度高，安装方便可靠，结构简单，解决了本领域内人们一直想解 决的技术难题，可应用于旋耕机的耕深检测工作中。
[0019]本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技 术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一 些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。
【主权项】
1. 一种旋耕机上的耕深检测装置，其特征在于:包括角位移传感器、固定板和运动板， 所述固定板固定在旋耕机的机架上，所述角位移传感器的壳体固定在固定板上，所述运动 板与角位移传感器的信号输入轴连接，所述运动板上固定连接有连接杆，所述运动板经过 弹性元件与连接杆连接，所述弹性元件和连接杆相对角位移传感器同侧设置，所述连接杆 底端铰接有圆弧形拖板。2. 根据权利要求1所述的旋耕机上的耕深检测装置，其特征在于:所述连接杆设有两个 且分别设置在角位移传感器的输入轴的两侧同等距离处，所述连接杆相互平行且长度相 等。3. 根据权利要求2所述的旋耕机上的耕深检测装置，其特征在于:本检测装置设置在旋 耕刀轴后方的旋耕机机架上，本检测装置设有两个且相对旋耕刀轴的中心对称设置。4. 根据权利要求3所述的旋耕机上的耕深检测装置，其特征在于:旋耕机的耕作深度范 围为 17-23cm。5. 根据权利要求4所述的旋耕机上的耕深检测装置，其特征在于:耕深检测装置的耕作 深度表达式如下所示：其中，Θ为角位移传感器的旋转角度，△ Η为耕深检测装置检测的耕作深度，R1为圆弧中 点和角位移传感器的输入轴中心点的连线的长度，R为圆弧半径，α为圆弧中点和角位移传 感器的输入轴中心点的连线与圆弧中心处的垂线之间的夹角。6. 根据权利要求1~5任一项所述的旋耕机上的耕深检测装置，其特征在于:所述耕深 检测装置的耕作深度满足以下关系式:〇< ΑΗ<25。
【文档编号】G01B21/18GK105865396SQ201610252866
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】张瑞宏, 奚小波, 张耀宇, 金亦富, 朱留存, 吴飞, 王烁, 张剑峰, 缪宏, 单翔
【申请人】扬州大学