基于三點調(diào)平的農(nóng)田激光清平機設(shè)計與研究.pdf

1、清平機是用于對土地進行清理、平整的機械設(shè)備,在農(nóng)田水利、機場、道路、地面建筑等農(nóng)業(yè)工程和工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。土地清理平整是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程和大多地面工程建設(shè)施工的必要條件。為了滿足小面積地塊(如小面積試驗田、大棚種植、地基基槽、綠化帶、精確農(nóng)業(yè)用地等)對清平機小型化的要求,設(shè)計了一款基于三點調(diào)平的自行銑削式激光清平機。
　　 根據(jù)不共線的三個點確定一個平面的原理,參照汽車的獨立懸架系統(tǒng)設(shè)計了三點獨立懸掛調(diào)平系統(tǒng)作為清平機的機械

2、本體來保證清平機機臺可以方便、可靠、高效、自動地進行調(diào)平作業(yè)。三個相對于清平機機臺獨立懸掛的車輪作為三個調(diào)平點,包括兩套前輪電機控制偏移擺動升降架機構(gòu)和一套后輪電機控制偏移擺動升降架機構(gòu)。
　　 為了控制清平機始終工作在在同一海拔高度,利用安裝在三腳架上的JP3激光發(fā)射器產(chǎn)生的高精度激光基準(zhǔn)平面作為清平機的清平作業(yè)基準(zhǔn)面,安置在清平機前面的激光接收器接收激光發(fā)射器發(fā)射的激光,根據(jù)光伏效應(yīng)判斷清平機機臺脫離基準(zhǔn)平面的距離,并實時將

3、位置偏移量轉(zhuǎn)化為模擬信號反饋到控制系統(tǒng)進行運算處理。
　　 除了控制清平機的海拔高度外,還需要保證清平機機臺的水平度,以防止產(chǎn)生“爬坡”和“下坡”現(xiàn)象而影響清平精度。本課題中采用了VTI公司生產(chǎn)的SCA61T系列加速度傾角傳感器來檢測清平機機臺的水平度,并將檢測到的水平傾角轉(zhuǎn)化為模擬信號反饋到控制系統(tǒng)進行運算處理。
　　 控制系統(tǒng)根據(jù)激光接收器和傾角傳感器反饋回來的位置偏差信號和水平傾斜信號進行判斷、運算、處理,并將控制

4、信號經(jīng)信號接口電路傳至中間驅(qū)動電路來完成永磁同步電機的正向或反向轉(zhuǎn)動,與電機連接的滾珠絲杠螺旋副將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槿齻€獨立懸掛的車輪相對于清平機機臺的正向或反向擺動,從而保證清平機機臺始終保持水平狀態(tài)處于同一海拔高度進行清平作業(yè)。
　　 經(jīng)過多次的現(xiàn)場清平試驗,并對獲得的大量實驗數(shù)據(jù)進行了處理分析,證明了該清平機清平作業(yè)后的土地平整精度比人工作業(yè)有了很大提高,其平整精度已達到10mm／100m2,而且作業(yè)效率也提高了數(shù)十倍。滿足