第五节 联合收获机的自动控制与监视装置

1、 联合收获机发展中的一个重要问题，就是要不断地联合收获机发展中的一个重要问题，就是要不断地提高机器的提高机器的生产率生产率。提高生产率的途径除了不断改进工作部件的性能外，还有。提高生产率的途径除了不断改进工作部件的性能外，还有加大作业幅宽、加速前进速度和提高机器工作的可靠性加大作业幅宽、加速前进速度和提高机器工作的可靠性等三个方面。等三个方面。目前世界上大型谷物联合收获机的喂入量已达到目前世界上大型谷物联合收获机的喂入量已达到810kg/s，其割，其割幅已超过幅已超过7m。这样庞大的机型，因受到运输条件的限制，已经达到。这样庞大的机型，因受到运输条件的限制，已经达到极限，因而侧重于加快机器前进

2、速度和提高机器工作的可靠性。极限，因而侧重于加快机器前进速度和提高机器工作的可靠性。 一、一、联合收获机的自动控制装置联合收获机的自动控制装置 联合收获机的自动控制装置主要有喂入量自动控制装置、割台联合收获机的自动控制装置主要有喂入量自动控制装置、割台高低自动控制装置、脱粒机自动调平装置和自动操向装置等。高低自动控制装置、脱粒机自动调平装置和自动操向装置等。（一）喂入量自动控制装置（一）喂入量自动控制装置 联合收获机的谷粒损失和喂入量的关系联合收获机的谷粒损失和喂入量的关系 由上图可知，损失增加最快的是由上图可知，损失增加最快的是逐稿器的分离损失逐稿器的分离损失，这就说明，这就说明逐稿器是限制

3、联合收获机生产率的主要工作部件。因此，逐稿器是限制联合收获机生产率的主要工作部件。因此，应当取逐应当取逐稿器上方茎稿层厚度作为喂入量自动调节的参数。稿器上方茎稿层厚度作为喂入量自动调节的参数。 但是，这将使传感信号滞后但是，这将使传感信号滞后45s，因而不能及时调节联合收，因而不能及时调节联合收获机的前进速度。获机的前进速度。从控制损失的角度来看，最理想的自动控制方式从控制损失的角度来看，最理想的自动控制方式是根据联合收获机的损失来自动调节前进速度。是根据联合收获机的损失来自动调节前进速度。但是这将使滞后时但是这将使滞后时间更长，而且感受元件也比较复杂。由此可见，喂入量的控制应尽间更长，而且感

4、受元件也比较复杂。由此可见，喂入量的控制应尽可能与割台的工作部件联系起来。可能与割台的工作部件联系起来。目前应用比较广泛的方法是把自目前应用比较广泛的方法是把自动控制系统与倾斜输送器链耙的浮动量联系起来。动控制系统与倾斜输送器链耙的浮动量联系起来。由试验得知，倾由试验得知，倾斜输送器链耙的浮动量和喂入量成正比，而且影响比较大。所以目斜输送器链耙的浮动量和喂入量成正比，而且影响比较大。所以目前许多国家的联合收获机上，都用它作为自动调节喂入量的传感参前许多国家的联合收获机上，都用它作为自动调节喂入量的传感参数，其信号大约滞后数，其信号大约滞后0.4s。液压式喂入量自动控制装置液压式喂入量自动控制装

5、置1.传感器滑板传感器滑板 2.钢丝钢丝 3.手杆手杆 4.弹簧缓冲器弹簧缓冲器 5.滑阀滑阀 6.行走无级变速器行走无级变速器 7.油缸油缸（二）自动调平装置（二）自动调平装置 联合收获机在丘陵或坡地上作业时，其工作质量不仅与喂入量联合收获机在丘陵或坡地上作业时，其工作质量不仅与喂入量的均匀性有关，而且还与脱粒机的倾斜程度有关。的均匀性有关，而且还与脱粒机的倾斜程度有关。 联合收获机横向倾斜与谷粒损失率的关系联合收获机横向倾斜与谷粒损失率的关系坡地联合收获机自动调平机构坡地联合收获机自动调平机构1.左液缸左液缸 2.膜片膜片 3.右液缸右液缸 4.膜片膜片 5.上触点上触点 6.下触点下触点

6、 7.蓄电池蓄电池 8.限位限位杆杆 9.单向阀单向阀 10.调平油缸调平油缸 11.分配器滑阀分配器滑阀(三位四通阀三位四通阀) 12.手杆手杆 13.铁芯铁芯 14.左线圈左线圈 15.右线圈右线圈 16.杠杆杠杆 17.油管油管 18.油管油管 19.油泵油泵 20.油箱油箱（三）自动操向装置（三）自动操向装置 为了减轻驾驶员的劳动强度，有些联合收获机开始采用自动操为了减轻驾驶员的劳动强度，有些联合收获机开始采用自动操向装置，如向装置，如E516联合收获机、日本的井关和久保田联合收获机等。联合收获机、日本的井关和久保田联合收获机等。工作时，驾驶员不必转动方向盘，联合收获机便可沿着作物边缘

7、前工作时，驾驶员不必转动方向盘，联合收获机便可沿着作物边缘前进。在直接收获时，可以利用侧面未收割作物的边缘，作为预先给进。在直接收获时，可以利用侧面未收割作物的边缘，作为预先给定的操向控制线；在分段收获时，可以利用禾铺作为操向的依据。定的操向控制线；在分段收获时，可以利用禾铺作为操向的依据。 二、二、联合收获机的监视装置联合收获机的监视装置 现代大型联合收获机上都设有监视装置。发动机的监视仪表早现代大型联合收获机上都设有监视装置。发动机的监视仪表早已成为标准设备，但是联合收获机的工作质量监视和和工作部件监已成为标准设备，但是联合收获机的工作质量监视和和工作部件监视还处在发展阶段。现介绍联合收获

8、机上几项主要的监视装置。视还处在发展阶段。现介绍联合收获机上几项主要的监视装置。（一）谷粒损失监视装置（一）谷粒损失监视装置 联合收获机使用中的基本要求，是在保证谷粒损失低于允许范联合收获机使用中的基本要求，是在保证谷粒损失低于允许范围的情况下，充分发挥机器的生产效率。但是，只凭驾驶员的经验围的情况下，充分发挥机器的生产效率。但是，只凭驾驶员的经验估计机器的负荷和工作质量，这个要求是难以达到的。为了测定谷估计机器的负荷和工作质量，这个要求是难以达到的。为了测定谷粒损失，需要花费很大的劳动量，而且测定值是不连续的。因此，粒损失，需要花费很大的劳动量，而且测定值是不连续的。因此，早在早在60年代许

9、多国家就开始研究联合收获机的谷粒损失监视装置。年代许多国家就开始研究联合收获机的谷粒损失监视装置。 谷粒损失监视装置的传感器谷粒损失监视装置的传感器1.塑料膜片传感器塑料膜片传感器 2.压电晶体片压电晶体片 3.阻尼垫阻尼垫 4.传感器体传感器体 5.导线导线 谷粒损失监视装置由谷粒损失监视装置由传感器和仪表两部分组成传感器和仪表两部分组成。传感器固定。传感器固定在逐稿器或筛子的出口处，仪表安置在驾驶员附近的适当位置，在逐稿器或筛子的出口处，仪表安置在驾驶员附近的适当位置，两者用导线连接起来。两者用导线连接起来。谷粒损失监视仪表的工作原理谷粒损失监视仪表的工作原理1.传感器传感器 2.滤波放大

10、器滤波放大器 3.鉴别器鉴别器 4.调节器调节器 5.频率频率-电压转换器电压转换器 6.读数指示器读数指示器 谷粒撞击传感器后，产生谷粒撞击传感器后，产生40Hz左右的信号，而滤波放大器左右的信号，而滤波放大器只对只对40Hz左右的信号起放大作用。仪表上的输出电压，代表了左右的信号起放大作用。仪表上的输出电压，代表了单位时间内谷粒撞击传感器的平均频率，也就反映了单位时间单位时间内谷粒撞击传感器的平均频率，也就反映了单位时间内的谷粒损失。内的谷粒损失。 上述谷粒损失监视装置只能记录单位时间的损失量。它受作物上述谷粒损失监视装置只能记录单位时间的损失量。它受作物产量和机器前进速度等因素的影响，容

11、易造成误差，需要经常标定。产量和机器前进速度等因素的影响，容易造成误差，需要经常标定。原苏联设计试制了能够指示损失率的监视器，它采用四个传感器。原苏联设计试制了能够指示损失率的监视器，它采用四个传感器。两个装在逐稿器的后方；一个装在筛子后面；另一个则纵向安装在两个装在逐稿器的后方；一个装在筛子后面；另一个则纵向安装在鱼鳞筛的下面，其长度等于筛子的长度。它可以反映单位时间内收鱼鳞筛的下面，其长度等于筛子的长度。它可以反映单位时间内收获的总谷粒量。获的总谷粒量。把谷粒损失传感器和总谷粒量传感器的测定值通过把谷粒损失传感器和总谷粒量传感器的测定值通过积分电路相除，即可得出损失百分数。积分电路相除，即

12、可得出损失百分数。 美国和西德均研制了能够指示单位面积谷粒损失的监视器，把美国和西德均研制了能够指示单位面积谷粒损失的监视器，把联合收获机的速度转换成电量输入到电路中，然后在用损失量除以联合收获机的速度转换成电量输入到电路中，然后在用损失量除以机器速度，便可得到单位面积的损失量。机器速度，便可得到单位面积的损失量。 目前谷粒损失监视器的应用虽然还不够普遍，但是它是联合收目前谷粒损失监视器的应用虽然还不够普遍，但是它是联合收获机发展的一个必然趋势。据一些国家统计，采用监视器后谷粒损获机发展的一个必然趋势。据一些国家统计，采用监视器后谷粒损失可以降低失可以降低0.5，效率可提高，效率可提高10，因

13、此每台联合收获机一年就可，因此每台联合收获机一年就可多收很多粮食。多收很多粮食。传感器的安装部位传感器的安装部位a.逐稿器传感器逐稿器传感器 b.清粮筛传感器清粮筛传感器1.传感板传感板 2.导谷槽导谷槽（二）工作部件转速的监视装置（二）工作部件转速的监视装置 联合收获机工作部件的正确转速，是保证工作质量联合收获机工作部件的正确转速，是保证工作质量和效率的关键。某些部件的工作情况，通过转速的变化和效率的关键。某些部件的工作情况，通过转速的变化就可以了解。所以，现代联合收获机的关键部位（如逐就可以了解。所以，现代联合收获机的关键部位（如逐稿器、滚筒、杂余螺旋和谷粒升运器等）的轴上都装有稿器、滚筒

14、、杂余螺旋和谷粒升运器等）的轴上都装有转速监视器。转速监视器。采用转速监视器后，可以防止部件堵塞和采用转速监视器后，可以防止部件堵塞和损坏，提高使用可靠性、工作质量和工作效率。损坏，提高使用可靠性、工作质量和工作效率。目前采目前采用的转速监视器多为用的转速监视器多为电磁式电磁式。它可以在转速低于额定转。它可以在转速低于额定转速的速的1030时，发出声光信号，预报发生故障的部件。时，发出声光信号，预报发生故障的部件。 转速监视传感器简图转速监视传感器简图1.导线导线 2.干簧管干簧管 3.永久磁铁永久磁铁 4.旋转轴旋转轴转速监视仪表的工作原理转速监视仪表的工作原理1.输入电路输入电路 2.积分电路积分电路 3.电压比较器电压比较器 4.电子开关电子开关 5.指示器指示器 6.声响器声响器（三）工作部件监视装置（三）工作部件监视装置 联合收获机上某些工作部件如逐稿器、粮箱、杂余联合收获机上某些工作部件如逐稿器、粮箱、杂余螺旋、谷粒升运器和复脱器等，其上都装有信号装置，螺旋、谷粒升运器和复脱器等，其上都装有信号装置，用以防止堵塞，提高效率。用以防止堵塞，提高效率。 在谷粒螺旋和杂余螺旋轴端的安全离合器上，也有在谷粒螺旋和杂余螺旋轴端的安全离合器上，也有信号装置。当超负荷时，安全离合器打滑，安全离合器信号装