一种收割机作业负荷控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于收割机技术领域，尤其涉及一种收割机作业负荷控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]谷物联合收割机简称联合收割机，就是收割农作物的联合机，是能够一次完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎杆、清除杂余物等工序，从田间直接获取谷粒的收获机械。我国粮食作物种植面积广，联合收割机的应用与普及较为广泛。
[0003]联合收割机在作业过程中，不同地区的地形、地质、土壤条件存在很大差异，气象条件也造成地面平整程度、泥脚深度、农作物含水率的差异；即使是同一地块，由于种植条件的差异，作物高度、密度也不均匀。这些因素直接影响了收割机的工作状态，操作人员必须根据作物状态不断调整收割机作业状态，否则，收割机将无法稳定工作，出现时而过载、时而欠载的情况，导致工作效率下降、故障率上升、机械损耗加剧，甚至是损坏收割机。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种收割机作业负荷控制系统，旨在解决现有技术中为了适应不同的作业条件，操作人员需要频繁的调整收割机的作业状态，否则收割机将无法正常稳定工作的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种收割机作业负荷控制系统，所述收割机作业负荷控制系统包括:
[0006]分别设置在收割机作业系统的各个作业设备工作轴上的若干个转速传感器，所述转速传感器分别对与其对应作业设备的工作轴进行转速监测；
[0007]分别与若干个所述转速传感器连接的控制器，所述控制器将任一所述转速传感器传送的作业设备工作轴的转速监测信号与所述控制器内存储的工作轴转速阈值进行比较判断，判断是否生成按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号，并输出生成的按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号；
[0008]与所述控制器连接的液压行走泵，所述液压行走泵根据所述控制信号逐步调整收割机行走系统的速度。
[0009]作为一种改进的方案，与所述作业设备相对应的转速传感器包括喂入搅龙转速传感器、过桥主动轴转速传感器、轴流滚筒转速传感器以及籽粒搅龙转速传感器。
[0010]作为一种改进的方案，所述控制器包括主控芯片和驱动芯片，其中:
[0011]所述主控芯片与所述分别与若干个所述转速传感器连接，用于将任一所述转速传感器监测到的转速监测信号与所述控制器内存储的工作轴转速阈值进行比较判断，判断是否生成按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号，并输出生成的按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号；
[0012]通过同步串行总线与所述主控芯片连接，用于根据所述主控芯片计算生成的控制信号，生成并输出驱动所述液压行走泵的电流信号。
[0013]作为一种改进的方案，所述驱动芯片与所述液压行走泵之间设有信号放大电路，所述信号放大电路包括:
[0014]与所述驱动芯片的OUTO引脚连接的晶体管Q1，所述晶体管Ql的门极与所述OUTO引脚连接，所述晶体管Ql的漏极与所述液压行走泵的比例电磁铁LI连接，所述源极接地；
[0015]所述晶体管Ql与所述OUTO引脚之间设有第一电流节点，所述第一电流节点与所述OUTO引脚之间设有二极管Dl、二极管D2和二极管D3，其中，所述二极管D2和二极管D3设有第二电流节点，所述第二电流节点的引线连接至所述驱动芯片的NEGO引脚；
[0016]所述晶体管Ql的漏极与所述液压行走泵的比例电磁铁LI之间设有采样电阻R4，所述采样电阻R4与所述液压行走泵的比例电磁铁LI之间设有第三电流节点，所述第三电流节点的引线连接至所述驱动芯片的POSO引脚。
[0017]作为一种改进的方案，所述二极管Dl为快速二极管，二极管D2为稳压二极管，二极管D3为快速续流二极管。
[0018]作为一种改进的方案，所述系统还包括与所述控制器连接的人机交互设备。
[0019]作为一种改进的方案，所述收割机作业负荷控制系统还包括设置在所述收割机行走系统上的速度传感器，所述速度传感器与所述控制器的主控芯片连接，所述速度传感器用于对当前所述收割机行走系统的行走速度进行检测，并通过所述控制器的处理后显示到所述人机交互设备上。
[0020]本发明的另一目的在于提供一种基于收割机作业负荷控制系统的收割机作业负荷控制方法，所述方法包括下述步骤:
[0021]设置在收割机作业系统的各个作业设备工作轴上的若干个转速传感器分别对与其对应作业设备的工作轴进行转速监测，并分别将监测到的转速监测信号输送至控制器；
[0022]所述控制器将任一所述转速传感器传送的作业设备工作轴的转速监测信号与所述控制器内存储的工作轴转速阈值进行比较判断，判断是否生成按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号，并将生成的按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号输送至液压行走泵；
[0023]所述液压行走泵根据所述控制信号逐步调整收割机行走系统的速度。
[0024]作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤:
[0025]所述控制器接收并处理所述收割机行走系统上的速度传感器反馈的收割机的行走速度信号，同时输出处理后的速度信号。
[0026]作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤:
[0027]所述人机交互设备接收操作人员输入的设置信息和所述控制器输出的速度信号，并显示所述速度信号，其中，所述设置信息包括工作轴转速阈值。
[0028]由于收割机作业负荷控制系统包括:分别设置在收割机作业系统的各个作业设备工作轴上的若干个转速传感器，转速传感器分别对与其对应作业设备的工作轴进行转速监测；分别与若干个转速传感器连接的控制器，控制器将任一转速传感器传送的作业设备工作轴的转速监测信号与所述控制器内存储的工作轴转速阈值进行比较判断，判断是否生成按比例逐次调整收割机行走速度的控制信号，并输出生成的按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号；与控制器连接的液压行走泵，液压行走泵根据控制信号逐步调整收割机行走系统的速度，从而实现收割机作业系统作业负荷的自动控制，根据作业工况自动调整收割速度，保证收割机的总体负荷处于良好状态。
[0029]由于收割机作业负荷控制系统还包括与所述控制器连接的人机交互设备，该人机交互设备用于显示相关作业设备工作轴转速及行驶速度等信息，通过可以进行设定转速阈值，并提供声光报警提示信息。
[0030]由于收割机作业负荷控制系统还包括设置在收割机行走系统上的速度传感器，该速度传感器与所述控制器的主控芯片连接，速度传感器用于对当前所述收割机行走系统的行走速度进行检测，并通过所述控制器的处理后显示到所述人机交互设备上，实现对操作人员的速度提示，便于操作人员及时进行换挡等操作。
[0031]在本发明实施例中，设置在收割机作业系统的各个作业设备工作轴上的若干个转速传感器分别对与其对应作业设备的工作轴进行转速监测，并分别将监测到的转速监测信号输送至控制器；所述控制器将任一所述转速传感器传送的作业设备工作轴的转速监测信号与所述控制器内存储的工作轴转速阈值进行比较判断，判断是否生成按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号，并将生成的按比例逐次调整所述收割机行走速度的控制信号输送至液压行走泵；所述液压行走泵根据所述控制信号逐步调整收割机行走系统的速度，从而实现收割机作业系统作业负荷的自动控制，根据作业工况自动调整收割速度，保证收割机的总体负