基于三點(diǎn)調(diào)平的農(nóng)田激光清平機(jī)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、清平機(jī)是用于對(duì)土地進(jìn)行清理、平整的機(jī)械設(shè)備,在農(nóng)田水利、機(jī)場(chǎng)、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(yàn)田、大棚種植、地基基槽、綠化帶、精確農(nóng)業(yè)用地等)對(duì)清平機(jī)小型化的要求,設(shè)計(jì)了一款基于三點(diǎn)調(diào)平的自行銑削式激光清平機(jī)。
　　 根據(jù)不共線的三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)平面的原理,參照汽車的獨(dú)立懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)了三點(diǎn)獨(dú)立懸掛調(diào)平系統(tǒng)作為清平機(jī)的機(jī)械

2、本體來(lái)保證清平機(jī)機(jī)臺(tái)可以方便、可靠、高效、自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)平作業(yè)。三個(gè)相對(duì)于清平機(jī)機(jī)臺(tái)獨(dú)立懸掛的車輪作為三個(gè)調(diào)平點(diǎn),包括兩套前輪電機(jī)控制偏移擺動(dòng)升降架機(jī)構(gòu)和一套后輪電機(jī)控制偏移擺動(dòng)升降架機(jī)構(gòu)。
　　 為了控制清平機(jī)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(jī)的清平作業(yè)基準(zhǔn)面,安置在清平機(jī)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(jī)機(jī)臺(tái)脫離基準(zhǔn)平面的距離,并實(shí)時(shí)將

3、位置偏移量轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)反饋到控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算處理。
　　 除了控制清平機(jī)的海拔高度外,還需要保證清平機(jī)機(jī)臺(tái)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(lái)檢測(cè)清平機(jī)機(jī)臺(tái)的水平度,并將檢測(cè)到的水平傾角轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)反饋到控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)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(lái)的位置偏差信號(hào)和水平傾斜信號(hào)進(jìn)行判斷、運(yùn)算、處理,并將控制

4、信號(hào)經(jīng)信號(hào)接口電路傳至中間驅(qū)動(dòng)電路來(lái)完成永磁同步電機(jī)的正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng),與電機(jī)連接的滾珠絲杠螺旋副將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿齻€(gè)獨(dú)立懸掛的車輪相對(duì)于清平機(jī)機(jī)臺(tái)的正向或反向擺動(dòng),從而保證清平機(jī)機(jī)臺(tái)始終保持水平狀態(tài)處于同一海拔高度進(jìn)行清平作業(yè)。
　　 經(jīng)過(guò)多次的現(xiàn)場(chǎng)清平試驗(yàn),并對(duì)獲得的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理分析,證明了該清平機(jī)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(dá)到10mm／100m2,而且作業(yè)效率也提高了數(shù)十倍。滿足