一种基于大数据的自适应土况能力强的旋耕机的制作方法

1.本发明涉及农业耕作设备领域，更具体地说，本发明涉及一种基于大数 据的自适应土况能力强的旋耕机。


背景技术：

2.旋耕机是一种以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械，又称旋转 耕耘机，是与拖拉机配套完成耕、耙作业的耕耘机械，能够切碎埋在地表以 下的根茬，便于播种机作业，为后期播种提供良好种床。因其具有碎土能力 强、耕后地表平坦等特点，一次作业即能使土壤细碎，土肥掺和均匀，地面 平整，达到旱地播种或水田栽插的要求，有利于争取农时，提高工效，并能 充分利用拖拉机的功率等优点而被广泛的应用在土壤耕作作业中。
3.目前，旋耕机的研发方向逐步趋向于大数据化、土况能力自适应化，但 是现有的旋耕机往往只能实现单一的旋耕功能，而且刀片在旋耕过程中容易 受损。
4.在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解， 因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
5.

技术实现要素：

6.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于大数据的 自适应土况能力强的旋耕机，通过旋耕预处理机构对待旋耕土壤表面进行处 理，使旋耕刀更容易旋进土壤中，且在旋耕完成的同时，可利用起垄轮对旋 耕后的土壤进行起垄，实现一机单程多用，以解决上述背景技术中提出的问 题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的自适应 土况能力强的旋耕机，包括驱动设备，所述驱动设备上固定安装有棚架，所 述驱动设备的前端设置有举升机构，所述举升机构远离驱动设备的一端设置 有旋耕预处理机构，所述驱动设备的后端设置有旋耕起垄机构；
8.所述举升机构包括有固定安装在驱动设备前端的安装架，所述安装架， 所述安装架前端顶部铰接安装有举升臂，所述安装架前端中部设置有第二调 节臂，且第二调节臂中部与安装架铰接，所述第二调节臂底端交接有第一调 节臂，所述安装架前端顶中部安装有第二气缸以及前端顶部两侧均安装有第 一气缸，两个第一气缸的伸缩端分别与举升臂的对应侧铰接，第二气缸的伸 缩端与第二调节臂的顶端铰接；
9.所述旋耕预处理机构包括有承载斗，所述承载斗后端与举升臂以及第一 调节臂的对应端之间均铰接，所述承载斗的后端顶部开设有收纳槽，且收纳 槽两侧顶端均开设有槽口，所述收纳槽内部活动插接有活动插板，所述活动 插板其中一侧焊接有多组预松齿牙，且活动插板的一端两侧均固定设有宽度 与槽口相适配的安装耳板，所述承载斗底端面两侧均焊接有l形托架；
10.所述旋耕起垄机构包括有电机、旋耕机壳、起垄机壳和连接旋耕机壳与 起垄机壳
的挡泥壳，且起垄机壳向远离驱动设备的一端呈缩口状设置，电机 固定安装在旋耕机壳的一端，所述旋耕机壳面向驱动设备的一端顶部两侧均 焊接有连接耳板，两个连接耳板远离旋耕机壳的一端均通过连杆与驱动设备 转动连接，所述驱动设备后端安装有第三气缸，所述第三气缸的伸缩端与旋 耕机壳顶端面铰接，所述旋耕机壳内部安装有与电机的驱动轴传动连接的旋 耕机架，所述起垄机壳内腔两侧壁均固定连接有多个呈共线设置的轴杆，且 起垄机壳内腔两侧壁的轴杆相对端均通过轴承转动连接有起垄轮。
11.采用上述进一步方案的有益效果是：通过举升机构将安装有自带预松齿 牙的活动插板的承载斗底端面贴近地面，让预松齿牙插入土中，利用驱动设 备向前推进来实现土壤预松以及清理掉地面的石块等杂物，一方面可防止在 旋耕土壤的过程中石块等杂物对旋耕刀造成损伤，另一方面可以使得旋耕机 构旋耕更省力，从而提高旋耕刀的使用寿命，且在旋耕完成的同时，可利用 起垄轮对旋耕后的土壤进行起垄，实现一机单程多用。
12.在一个优选地实施方式中，所述预松齿牙设置为三角锥状结构，且其中 一条棱正对驱动设备的前进方向，预松齿牙上朝向驱动设备前进方向的两个 侧面设置为内凹式弧面。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：一方面方便预松齿牙更快地插入土 壤中，另一方面可以利用弧面引导土壤向两边散开，以使得预松齿牙向前推 进更省力。
14.在一个优选地实施方式中，两个所述安装耳板相背端之间的距离大于承 载斗的宽度。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：方便将活动插板自收纳槽内部取出。
16.在一个优选地实施方式中，所述活动插板的宽度等于两个l形托架之间 形成的空腔宽度，两个l形托架其中一端面对应安装耳板的中心位置处以及 两个安装耳板的中心位置处均开设有锁紧螺孔。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：方便快速对活动插板进行限位并进 行锁紧安装。
18.在一个优选地实施方式中，所述承载斗内腔远离收纳槽的一端表面以及 活动插板靠近安装耳板的一端顶端面均呈倾斜设置。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：方便引导承载斗推进过程中的石块 等杂物进入承载斗内部。
20.在一个优选地实施方式中，所述旋耕机架由转轴和多组呈“7”字型的旋 耕刀组成，每组旋耕刀均设置有多个，且每组的相邻两个旋耕刀的旋地端呈 反向设置，每组的多个旋耕刀的安装端均固定连接有弧板，且每组的多个旋 耕刀装配后其端部的弧板组成一个圆环，所述弧板两端面向旋耕刀的一侧均 焊接有与旋耕刀固定连接的加强筋板。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：利用多个弧板组成的圆环实现对同 组安装的多个旋耕刀进行卡位，并配合设置的加强筋板来提高旋耕刀在旋耕 土壤过程中的抗压强度。
22.在一个优选地实施方式中，所述旋耕刀的旋地端边缘焊接有多个推进齿 牙。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：可以大大降低旋耕刀旋进土壤过程 中所受到的阻力。
24.在一个优选地实施方式中，所述棚架顶部设置有出风机构，所述出风机 构包括有
固定安装在棚架顶部的壳罩，所述壳罩内腔顶部固定嵌装有抽风机， 壳罩内腔周侧面固定安装有半导体制冷片，所述棚架顶部对应壳罩内腔的位 置处贯穿开设有多个呈倾斜设置的出风口。
25.采用上述进一步方案的有益效果是：可以利用半导体制冷片对经抽风机 吸入壳罩内部的气体进行加热/制冷，使得驱动设备上的操作环境更加舒适。
26.在一个优选地实施方式中，所述壳罩顶部对应抽风机的位置处固定安装 有底部带有支架的防护棚，所述壳罩顶端面位于防护棚两侧的部分倾斜向下 设置。
27.采用上述进一步方案的有益效果是：可防止外环境中的杂物或者雨水落 入壳罩内部。
28.在一个优选地实施方式中，s1在出风机构的位置处放置参数监测系统， 其中参数监测系统包括温湿度监测模块、风速监测模块、控制器、数据处理 模块及信号收发器；
29.s2通过参数监测系统对局部环境的参数识别与读取，经过分析后，将其 通过信号收发器发送至设备中的驱动电机处，供设备接收继续运转信号、反 向运转信号以及停止运转信号；
30.s3将温湿度监测模块所生成的监测数据以文本的方式进行记录，并生成 初始文本a，将风速监测模块所生成的监测数据以初始文本a对应的时间间隔， 生成相同时间段的文本集，得到初始文本b；
31.s4将初始文本b的参数以赋值的方式补入对应时间间隔的初始文本a中， 得到监测信息文本集；
32.s5最后通过数据处理模块以预设值为达标线，对监测信息文本集进行分 析是否达标，根据预设值通过信号收发器将对应预设值的信号发送至设备的 驱动电机的控制器处；
33.其中在s5的实际处理过程中，
[0034][0035]
logisitc的意思为双logisitc函数，t的意思为设备工作的不同阶段节 点，a1，a2分别表达的最高温湿度节点以及最低温湿度节点，a3，a4分别表达 的是最高风速节点以及最低风速节点，exp是以自然常数e为底的指数函数， 利用得到的最终值，判断温湿度参数与风速参数之间的相互影响关系，利用 正负值，决定参数影响的权重，最后根据设定的权重，将分配信息发送至控 制器中。
[0036]
本发明的技术效果和优点：
[0037]
1、本发明可以根据实际土况选择性地通过举升机构将安装有自带预松 齿牙的活动插板的承载斗底端面贴近地面，让预松齿牙插入土中，利用驱动 设备向前推进来实现土壤预松以及清理掉地面的石块等杂物，一方面可防止 在旋耕土壤的过程中石块等杂物对旋耕刀造成损伤，另一方面可以使得旋耕 组件旋耕更省力，从而提高旋耕刀的使用寿命，且在旋耕完成的同时，可利 用起垄轮对旋耕后的土壤进行起垄，实现一机单程多用，此外，旋耕刀的独 特结构设计可以提高旋耕刀在旋耕土壤过程中的抗压强度和降低旋耕刀旋进 土壤过程中所受到的阻力，预松齿牙的独特结构设计可以方便预松齿牙更快 地插入土壤
中，并利用弧面引导土壤向两边散开，以使得预松齿牙向前推进 更省力；
[0038]
2、本发明可以通过抽风机将外环境中的空气吸入壳罩内部，并经由半导 体制冷片进行加热/制冷后自倾斜设置的出风口吹出至操作人员的前侧面，使 得驱动设备上的操作环境更加舒适；
[0039]
3、本发明通过在棚架上加设风力发电机构和太阳能发电机构，可以大大 提高该旋耕机的工作续航能力，提升工作效率。
[0040]
4、通过温湿度参数以及风速参数，决定实际的控制信号，并针对三种不 同的信号生成发送至对应的设备控制器中，对驱动电机型的组件做分配，达 到便于控制电机型组件的作用，同时在分配温湿度信息与风速信息的预设值 过程中，利用双logisitc函数对两种参数或者多种参数的最大、最小之间差 值，得到曲线的变化率，判断函数曲线的实际光滑度，来决定实际的预设值 分配情况，相对提升设备电机处控制信息分配的合理性，从而降低误差。
附图说明
[0041]
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，构成本发明的一部分， 本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0042]
图1为本发明未装配活动插板时的整体结构示意图。
[0043]
图2为本发明装配活动插板时的整体侧视图。
[0044]
图3为本发明的图1中a部分放大图。
[0045]
图4为本发明的图1中b部分放大图。
[0046]
图5为本发明的活动插板与安装耳板装配示意图。
[0047]
图6为本发明的预松齿牙结构示意图。
[0048]
图7为本发明的起垄机壳与起垄轮装配示意图。
[0049]
图8为本发明的旋耕刀结构示意图。
[0050]
图9为本发明的加固架结构示意图。
[0051]
图10为本发明的出风机构结构示意图。
[0052]
图11为本发明的半导体制冷片工作原理图。
[0053]
附图标记为：1驱动设备、2棚架、3举升机构、31安装架、32第一气缸、 33举升臂、34第二气缸、35第一调节臂、36第二调节臂、4旋耕预处理机构、 41承载斗、42收纳槽、43活动插板、44预松齿牙、45l形托架、46安装耳 板、5旋耕起垄机构、51旋耕机壳、52起垄机壳、53挡泥壳、54连接耳板、 55第三气缸、56电机、57旋耕机架、58轴杆、59起垄轮、510旋耕刀、511 弧板、512加强筋板、513推进齿牙、6风力发电机构、7太阳能发电机构、8 出风机构、81壳罩、82抽风机、83半导体制冷片、84出风口、85防护棚、9 加固架。
具体实施方式
[0054]
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够 以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示 例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思 全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定 是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类
似的部分，因而将省略对 它们的重复描述。
[0055]
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或 更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公 开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践 本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它 的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、 实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
[0056]
实施例1
[0057]
参照说明书附图1-6，本发明一实施例的一种基于大数据的自适应土况能 力强的旋耕机，包括驱动设备1，驱动设备1上固定安装有棚架2，驱动设备 1的前端设置有举升机构3，举升机构3远离驱动设备的一端设置有旋耕预处 理机构4，驱动设备1的后端设置有旋耕起垄机构5。
[0058]
进一步的，举升机构3包括有固定安装在驱动设备1前端的安装架31， 安装架31，安装架31前端顶部铰接安装有举升臂33，安装架31前端中部设 置有第二调节臂36，且第二调节臂36中部与安装架31铰接，第二调节臂36 底端交接有第一调节臂35，安装架31前端顶中部安装有第二气缸34以及前 端顶部两侧均安装有第一气缸32，两个第一气缸32的伸缩端分别与举升臂 33的对应侧铰接，第二气缸34的伸缩端与第二调节臂36的顶端铰接；
[0059]
旋耕预处理机构4包括有承载斗41，承载斗41后端与举升臂33以及第 一调节臂35的对应端之间均铰接，承载斗41的后端顶部开设有收纳槽42， 且收纳槽42两侧顶端均开设有槽口，收纳槽42内部活动插接有活动插板43， 活动插板43其中一侧焊接有多组预松齿牙44，预松齿牙44设置为三角锥状 结构，且其中一条棱正对驱动设备1的前进方向，预松齿牙44上朝向驱动设 备1前进方向的两个侧面设置为内凹式弧面，且活动插板43的一端两侧均固 定设有宽度与槽口相适配的安装耳板46，两个安装耳板46相背端之间的距离 大于承载斗41的宽度，承载斗41内腔远离收纳槽42的一端表面以及活动插 板43靠近安装耳板46的一端顶端面均呈倾斜设置，承载斗41底端面两侧均 焊接有l形托架45，活动插板43的宽度等于两个l形托架45之间形成的空 腔宽度，两个l形托架45其中一端面对应安装耳板46的中心位置处以及两 个安装耳板46的中心位置处均开设有锁紧螺孔。
[0060]
需要说明的是，在作业开始前，承载斗41处于提升状态，若待旋耕土壤 的地面上有较大的石块或其他杂物(此处是指能对工作状态下的旋耕刀造成 损伤的异物)，且待旋耕的土壤硬度较大时，则将活动插板43自收纳槽42 内取出，并将其插入至两个l形托架45之间形成的空腔内部，然后用锁紧螺 栓穿过安装耳板46上的锁紧螺孔将活动插板43固定安装在承载斗41底部(焊 接有预松齿牙44的一侧面向地面)，进入待旋耕土壤区域后，通过控制室的 操作区控制承载斗41底端面贴近土壤表面，让预松齿牙44插入土壤中，并 控制驱动设备1向前推进来实现土壤预松以及清理掉地面的石块等杂物，一 方面可防止在旋耕土壤的过程中石块等杂物对旋耕起垄机构5上的旋耕组件 造成损伤，另一方面可以使得旋耕组件旋耕更省力，从而提高旋耕组件的使 用寿命，反之，若待旋耕土壤的地面上没有较大的石块或其他杂物，且待旋 耕土壤较为松软时，则可以让承载斗41保持提升状态，且活动插板43至于 收纳槽42内部，并利用收纳槽42两侧的槽口来卡住活动插板43，避免该旋 耕机在工作过程中导致活动插板43发生晃动而造成预松齿牙44尖端的损坏， 其中，在承载斗41底端面贴近地面向前推进的过程中，由于预松齿牙44设 置为三角锥状结构，且其中一
条棱正对驱动设备1的前进方向，预松齿牙44 上朝向驱动设备1前进方向的两个侧面设置为内凹式弧面，一方面方便预松 齿牙44更快地插入土壤中，另一方面可以利用弧面引导土壤向两边散开，以 使得预松齿牙44向前推进更省力，与此同时，在承载斗41底端面贴近地面 向前推进的过程中，由于承载斗41内腔远离收纳槽42的一端表面以及活动 插板43靠近安装耳板46的一端顶端面均呈倾斜设置，可方便引导承载斗41 推进过程中的石块等杂物进入承载斗41内部。
[0061]
实施例2
[0062]
参照说明书附图1-2和图7-8，本发明一实施例的旋耕起垄机构5包括有 电机56、旋耕机壳51、起垄机壳52和连接旋耕机壳51与起垄机壳52的挡 泥壳53，且起垄机壳52向远离驱动设备1的一端呈缩口状设置，电机56固 定安装在旋耕机壳51的一端，旋耕机壳51面向驱动设备1的一端顶部两侧 均焊接有连接耳板54，两个连接耳板54远离旋耕机壳51的一端均通过连杆 与驱动设备1转动连接，驱动设备1后端安装有第三气缸55，第三气缸55的 伸缩端与旋耕机壳51顶端面铰接，旋耕机壳51内部安装有与电机56的驱动 轴传动连接的旋耕机架57，旋耕机架57由转轴和多组呈“7”字型的旋耕刀 510组成，每组旋耕刀510均设置有多个，且每组的相邻两个旋耕刀510的旋 地端呈反向设置，每组的多个旋耕刀510的安装端均固定连接有弧板511，且 每组的多个旋耕刀510装配后其端部的弧板511组成一个圆环，弧板511两 端面向旋耕刀510的一侧均焊接有与旋耕刀510固定连接的加强筋板512，起 垄机壳52内腔两侧壁均固定连接有多个呈共线设置的轴杆58，且起垄机壳 52内腔两侧壁的轴杆58相对端均通过轴承转动连接有起垄轮59，旋耕刀510 的旋地端边缘焊接有多个推进齿牙513。
[0063]
需要说明的是，在该旋耕起垄机构5进入待旋耕的土壤区域前，始终处 于提升状态，一旦进入待旋耕的土壤区域，则通过控制室的操作区控制第三 气缸55让旋耕起垄机构5下落，并使得朝向地面的旋耕刀插入到土壤中的指 定深度，然后通过控制室的操作区启动电机56工作，并控制驱动设备向前推 进，以利用旋转的旋耕机架57完成对土壤的旋耕，并在土壤旋耕完成的同时， 成缩口状设置的起垄机壳52内部的起垄轮59随着驱动设备的向前推进完成 对旋耕后土壤的起垄工作，其中，利用多个弧板511组成的圆环实现对同组 安装的多个旋耕刀510进行卡位，并配合设置的加强筋板512来提高旋耕刀 510在旋耕土壤过程中的抗压强度，同时，设置在旋耕刀510的旋地端边缘位 置的推进齿牙513可以大大降低旋耕刀510旋进土壤过程中所受到的阻力， 从而降低能耗。
[0064]
实施例3
[0065]
参照说明书附图1-2和图10-11，本发明一实施例的一种基于大数据的自 适应土况能力强的旋耕机，其棚架2顶部设置有出风机构8，出风机构8包括 有固定安装在棚架2顶部的壳罩81，壳罩81内腔顶部固定嵌装有抽风机82， 壳罩81顶部对应抽风机82的位置处固定安装有底部带有支架的防护棚85， 壳罩81顶端面位于防护棚85两侧的部分倾斜向下设置，壳罩81内腔周侧面 固定安装有半导体制冷片83，棚架2顶部对应壳罩81内腔的位置处贯穿开设 有多个呈倾斜设置的出风口84。
[0066]
需要说明的是，在该旋耕机工作的过程中，操作人员可以通过控制室的 操作区控制抽风机82将外环境中的空气吸入壳罩81内部，然后经由半导体 制冷片83进行加热/制冷后自倾斜设置的出风口84吹出至操作人员的前侧面， 使得驱动设备1上的操作环境更加舒
分别表达的最高温湿度节点以及最低温湿度节点，a3，a4分别表达 的是最高风速节点以及最低风速节点，exp是以自然常数e为底的指数函数， 利用得到的最终值，判断温湿度参数与风速参数之间的相互影响关系，利用 正负值，决定参数影响的权重，最后根据设定的权重，将分配信息发送至控 制器中。
[0079]
针对上述方法需要进一步说明的是，通过温湿度参数以及风速参数，决 定实际的控制信号，并针对三种不同的信号生成发送至对应的设备控制器中， 对驱动电机型的组件做分配，达到便于控制电机型组件的作用，同时在分配 温湿度信息与风速信息的预设值过程中，利用双logisitc函数对两种参数或 者多种参数的最大、最小之间差值，得到曲线的变化率，判断函数曲线的实 际光滑度，来决定实际的预设值分配情况，相对提升设备电机处控制信息分 配的合理性，从而降低误差。
[0080]
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑， 对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以 用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本 质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
[0081]
最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非 另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以 是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、
ꢀ“
下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对 位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
[0082]
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结 构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同 实施例可以相互组合；
[0083]
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。