山东理工大学农业工程与食品科学学院  李晓伟 刁培松

 

前言

　　我国是农业大国，连续十年粮食产量全球第一，在多种作物机械化收获过程中，割台高度是非常重要的参数指标；割台高度过高时，不易收获完整植株，会造成作物损失率偏高；割台高度过低时，易过多收获到麦穗以下部分，可能会造成割台触地、堵塞搅拢等问题，严重影响收获机作业效率。

　　金诚谦团队设计了一种仿形装置。该装置由主要有角度传感器，主、副板构成，当遇到地面起伏仿形装置的角度传感器会产生对应比例旋转,从而控制割台高度[1]。姬魁洲团队研制了一种机械连杆式仿形装置，仿形机构压板会随地面起伏程度不同而旋转不同角度，装置中的角度传感器可随时测量角度变化，控制系统通过数学模型推算出田间地表的起伏变化情况从而控制割台高度。该结构具有可靠性和稳定性[2]。

1割台高度监测装置设计及工作原理 

　　本次使用的角度传感器霍尔效应来监测转轴角度变化。角度传感器中的霍尔元件角度传感器由一个半导体霍尔元件和一个磁场源组成[3]。通过测量霍尔电压的变化可以确定转轴的角度变化，从而判断地面的起伏程度。在实际现场试验中，对割台距离地面高度和割台反馈高度进行了标定。经试验表明，本次设计的地面起伏监测装置能够有效地提取田间地面起伏变化的信号，并在保证信号准确和稳定的前提下更易于安装，该装置适用的机型范围更广泛，价格更低廉[4]。

1.1割台高度监测装置 

　　 拨禾轮高度自适应控制系统地面仿形装置采用机械接触式测量法，主要工作组件包括角度传感器、仿形板、拉力弹簧、液压缸位移传感器等[5]。传感器实时监测液压缸的位移参数与作业地面的起伏程度，使得作物与拨禾轮的相对距离不变，拨禾齿可以垂直入禾且留茬高度不变。