1  凹板間隙自動(dòng)調節系統設計背景

    谷物聯(lián)合收割機的脫粒裝置，是谷物聯(lián)合收割機的重要工作部件。脫粒裝置的重要特點(diǎn)是由高速旋轉的滾筒和固定的弧型凹板配合，使谷物從滾筒與凹板之間通過(guò)，經(jīng)脫粒元件的打擊、揉搓、碾壓和梳刷，通過(guò)破壞谷粒與穗軸的連接力而實(shí)現脫粒。脫粒裝置是聯(lián)合收割機中最重要的組成部分，也是收割機能耗最大的部件之一，在收割機作業(yè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )因為谷物含水量變化，滾筒轉速過(guò)低，凹板間隙過(guò)小等原因，導致谷物在凹板與滾筒之間堆積，造成堵塞。

    在作物條件‘定時(shí)，脫粒質(zhì)量主要取決于滾筒轉速和凹板間隙。 一般情況下，滾筒轉速越大，凹板間隙越小，脫粒越干凈，但破碎率會(huì )增加且極容易產(chǎn)生堵塞。凹板間隙增大，破碎會(huì )減少，堵塞故障率降低，但易出現脫不凈現象。因此，凹板間隙調整就顯得十分重要。排除滾筒堵塞的方法通常是先停機，用手工加大凹板間隙，再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機，加大油門(mén)，等谷物排盡后再手工將凹板間隙調整的合適的大小，然后才能繼續工作。所以‘旦發(fā)生滾筒堵塞，收割機必須停止工作，大大降低了工作效率。

    本文提出‘種凹板間隙白動(dòng)調節系統，能在不停機的情況下檢測谷物流量，進(jìn)而判定是否發(fā)生堵塞， 一旦發(fā)生堵塞，則自動(dòng)增大凹板間隙，故障排除后，再白動(dòng)恢復凹板間隙，大大提高了收割機工作效率。

2系統構成

    凹板間隙自動(dòng)調節系統主要由單片機、谷物流量檢測部分、凹板間隙檢測部分、調節步進(jìn)電機及調節機構共五個(gè)部分組成。

    單片機是整個(gè)系統的核心，用于處理各個(gè)部分送來(lái)的數據，并向執行機構發(fā)出動(dòng)作指令，實(shí)現需要的功能。谷物流量檢測部分用于檢測谷物流量是否停下，也就是是否發(fā)生堵塞。該部分工作原理是在滾筒入口端設置壓力傳感器，當發(fā)生堵塞時(shí)，滾筒入口端谷物壓力增大，當壓力增大到一定值時(shí)，該傳感器發(fā)出堵塞信號。凹板間隙檢測部分主要由位置傳感器組成，用于檢測滾筒入口和出口處的凹板間隙，并向單片機提供間隙大小數值，供單片機精確控制凹板間隙。

    為了精確調節凹板間隙，單片機通過(guò)調節步進(jìn)電機來(lái)實(shí)現對間隙的精確調節。步進(jìn)電機可雙向高精度調節，因此本系統采用步進(jìn)電機作為凹板間隙動(dòng)作調控控制部件。調節機構主要作用一方面是將步進(jìn)電機的轉動(dòng)轉化為凹板與滾筒之間間隙的平動(dòng)，另一方面實(shí)現功率轉換，因為凹板體積及重量較大，單純用步進(jìn)電機很難驅動(dòng)。

    各部件之間的關(guān)系如圖1所示。

3工作原理

    凹板間隙白動(dòng)調節系統工作原理如圖2所示。

    谷物壓力檢測傳感器不斷地檢測滾筒入口處谷物壓力，并且將壓力數值發(fā)送給單片機，單片機則將壓力數值與預定數值比較，當壓力數值大于預定數值時(shí)，則判定發(fā)生堵塞。

    發(fā)生堵塞時(shí)，單片機向步進(jìn)電機發(fā)出指令，經(jīng)調節機構增大凹板間隙，同時(shí)，單片機不斷檢測谷物壓力傳感器送來(lái)的數據，判斷堵塞是否解除，如堵塞沒(méi)有解除則繼續增大凹板間隙，直到堵塞解除。當堵塞解除后，單片機向步進(jìn)電機發(fā)出指令，減小凹板間隙，同時(shí)讀取凹板間隙傳感器送來(lái)的數據，判斷凹板間隙是否減小到預定值，達到預定值，則停止減小凹板間隙。此時(shí)，收割機故障自動(dòng)排除并繼續正常工作。

    本系統谷物壓力預定值和凹板間隙預定值均可預先通過(guò)程序設置。