浙江大学;农业农村部南京农业机械化研究所王申莹获国家专利权
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龙图腾网获悉浙江大学;农业农村部南京农业机械化研究所申请的专利一种花生捡拾联合收获机的智能监控系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115250716B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210806324.9,技术领域涉及:A01D29/00;该发明授权一种花生捡拾联合收获机的智能监控系统是由王申莹;胡志超;王永维;吴惠昌;彭宝良;谢焕雄;游兆延;高学梅;陈有庆;于昭洋;曹明珠设计研发完成,并于2022-07-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种花生捡拾联合收获机的智能监控系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种花生捡拾联合收获机的智能监控系统。本发明通过采用扭矩传感器、位移传感器、风压差传感器等多传感器监测捡拾装置、摘果装置和清选装置工作负荷状况,并采用液压驱动系统实时调节各工作装置的运行参数,使各工作装置的喂入量保持稳定,以实现花生捡拾联合收获机中各工作装置实时处于最佳工作状态。本发明解决了花生捡拾联合收获作业自动化智能化化水平低导致捡拾台拥堵卡滞落果损失大以及后续摘果清选作业摘不干净、含杂率高、损失大的问题。
本发明授权一种花生捡拾联合收获机的智能监控系统在权利要求书中公布了:1.一种花生捡拾联合收获机的智能监控系统,所述花生捡拾联合收获机在行走驱动机构的驱动下在田间行走作业,花生捡拾联合收获机中包含花生捡拾台、摘果装置、清选装置和集果装置; 所述花生捡拾台中,由捡拾器捡拾花生果秧后通过搅龙驱动花生果秧归拢并排入摘果装置中; 所述摘果装置中,花生果秧进入由摘果辊筒和凹板筛组成的通道中,在旋转的摘果辊筒上的弹齿施加的击打和带动下沿着凹板筛向后输送,被击打掉落的花生荚果及杂物输入清选装置中,所述凹板筛由弹性支撑装置支撑且随着上方负荷的增加会出现下沉位移; 所述清选装置中,花生荚果及杂物进入清选筛网上,在振动机构施加的持续振动和风机施加的从下往上吹过清选筛网的气流作用下实现除杂,清选后的花生荚果最终收集于集果装置中; 其特征在于,在所述花生捡拾联合收获机按照初始状态运行过程中,对花生捡拾台、摘果装置、清选装置分别进行负荷监测,并执行反馈控制,负荷监测和控制方法为: 通过第一扭矩传感器监测用于向所述捡拾器和所述搅龙同时提供动力的动力轴的第一实时扭矩,以第一实时扭矩作为所述花生捡拾台对应的第一实时负荷;当第一实时负荷超过第一额定阈值且持续时间超过第一时间阈值但未超过第二时间阈值时,提高捡拾台驱动机构的功率从而提高所述捡拾器和所述搅龙的转速,加快花生捡拾台内花生果秧输入所述摘果装置的速度;当第一实时负荷超过第一额定阈值且持续时间超过第二时间阈值时,通过所述行走驱动机构降低所述花生捡拾联合收获机的行走速度,减少花生捡拾台处的花生果秧喂入量; 通过位移传感器监测所述凹板筛相对于初始状态的实时下沉位移,通过第二扭矩传感器监测用于驱动摘果辊筒旋转的第二动力轴的第二实时扭矩,将实时下沉位移和第二实时扭矩分别进行去量纲化,然后对去量纲化后的两个值进行加权融合作为所述摘果装置对应的第二实时负荷;当第二实时负荷超过第二额定阈值且持续时间超过第三时间阈值但未超过第四时间阈值时,提高摘果装置驱动机构的功率从而提高摘果辊筒的转速,加快摘果装置内花生果秧的击打和输出速度;当第二实时负荷超过第二额定阈值且持续时间超过第四时间阈值时,降低捡拾台驱动机构的功率从而降低所述捡拾器和所述搅龙的转速,减慢花生捡拾台内花生果秧输入所述摘果装置的速度; 通过风压差传感器监测所述清选筛网上下侧的实时风压差,通过第三扭矩传感器监测用于向所述风机和所述振动机构同时提供动力的第三动力轴的第三实时扭矩,将实时风压差和第三实时扭矩分别进行去量纲化,然后对去量纲化后的两个值进行加权融合作为所述清选装置对应的第三实时负荷;当第三实时负荷超过第三额定阈值且持续时间超过第五时间阈值但未超过第六时间阈值时,提高清选装置驱动机构的功率从而提高所述风机的转速和所述振动机构的振动频率,快速清选装置内杂物的排出速度;当第三实时负荷超过第三额定阈值且持续时间超过第六时间阈值时,降低摘果装置驱动机构的功率从而降低摘果辊筒的转速,减慢摘果装置内花生果秧的击打和输出速度; 所述花生捡拾台中,捡拾器捡拾花生果秧并将花生果秧输入由搅龙(19)和搅龙(19)下方的搅龙凹板(27)组成的间隙通道中,花生果秧在搅龙(19)的驱动下向下游进行输送; 所述搅龙(19)两侧的机架上分别设有一个滑动件(16),搅龙(19)两端分别通过带座轴承固定在滑动件(16)上,滑动件(16)与机架构成沿竖向的滑动副配合,搅龙(19)随两侧的滑动件(16)同步上下移动过程中改变所述间隙通道的间隙高度;滑动件(16)的上端与限位螺栓(17)一端固定,限位螺栓(17)另一端通过限位件悬挂在机架上;滑动件(16)的下端与拉簧(15)的一端连接,拉簧(15)的另一端通过预紧力调节螺栓(14)与机架连接,且预紧力调节螺栓(14)能够通过改变与拉簧(15)连接端的高度来调节拉簧(15)的预紧拉力; 所述搅龙(19)通过两侧的两组拉簧(15)和限位螺栓(17)实现在机架上的弹性挂接;在初始状态下,所述限位件与机架配合使限位螺栓(17)处于下极限位置,所述间隙通道保持初始高度;在所述间隙通道中的花生果秧物料厚度超过所述间隙通道的初始高度时,搅龙(19)在花生果秧施加的挤压力作用下克服两侧拉簧(15)的拉力并向上移动; 所述搅龙(19)的驱动轴端部设有驱动链轮,所述捡拾器的驱动轴末端固定有捡拾器链轮(24);所述驱动链轮通过搅龙-捡拾器驱动链(25)与所述捡拾器链轮(24)构成传动,所述驱动链轮通过动力轴-搅龙驱动链(23)与安装在动力轴(21)一端的动力轴从动链轮(29)构成传动;所述动力轴(21)的另一端安装有动力轴液压驱动链轮(28),所述动力轴(21)上安装有用于实时检测动力轴(21)所受扭矩的扭矩传感器(22); 所述花生捡拾台中,当因为第一实时负荷超过第一额定阈值而改变捡拾台驱动机构或者行走驱动机构的功率时,需继续监测第一实时负荷,若第一实时负荷重新回落至低于第一额定阈值且持续时间大于第七时间阈值,则重新调整捡拾台驱动机构或者行走驱动机构至改变前的初始状态; 所述摘果装置中,当因为第二实时负荷超过第二额定阈值而改变摘果装置驱动机构或者捡拾台驱动机构的功率时,需继续监测第二实时负荷,若第二实时负荷重新回落至低于第二额定阈值且持续时间大于第八时间阈值,则重新调整摘果装置驱动机构或者捡拾台驱动机构至改变前的初始状态; 所述清选装置中,当因为第三实时负荷超过第三额定阈值而改变清选装置驱动机构或者摘果装置驱动机构的功率时,需继续监测第三实时负荷,若第三实时负荷重新回落至低于第三额定阈值且持续时间大于第九时间阈值,则重新调整清选装置驱动机构或者摘果装置驱动机构至改变前的初始状态。
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