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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明适用于农业机械技术领域，提供了一种镇压力可调的全向主动仿形镇压装置，通过其特殊的气力式横向仿形结构设计，使镇压装置能够应对更加复杂的耕作地表环境，极大满足镇压作业中对镇压均匀性的农艺要求。在装置中添加了非线性弹簧装置，可大幅降低拖拉机带来的振动扰动，实现镇压深度波动平稳，镇压力更佳均匀。基于镇压装置配套设计了一套镇压力实时监测反馈调节系统，利用气力式调节元件，可以根据不同作物的理想镇压强度与镇压深度范围自行设定，满足对镇压深度和镇压力进行快速调节的需求。

主权项：1.一种镇压力可调的全向主动仿形镇压装置，其特征在于，包括镇压装置和镇压力实时监测反馈调节系统；所述镇压装置包括气泵、空气弹簧、丝杠拉杆、安装架、镇压轮、旋转接头和机架；所述气泵安装在机架的横梁之上；空气弹簧的上端与上机架进行铰接，其下端内嵌于下机架上；所述丝杠拉杆的上端与下机架进行铰接，下端嵌入弧形杆中，弧形杆铰接于下机架的底部；所述镇压轮通过安装架与下机架连接，所述镇压轮包括弹性轮辋和Y型支撑辐条，所述Y型支撑辐条环列安装于中心轴上，所述旋转接头设置于中心轴的两端，且Y型支撑辐条的两个分支分别通过一个导气管与两个旋转接头连接，Y型支撑辐条的两分支内部均设置有内置阀芯，且Y型支撑辐条的两个分支内均安装有压力弹簧，且压力弹簧一端与内置阀芯连接，另一端通过连接挡板与弹性轮辋进行连接；所述镇压力实时监测反馈调节系统包括电源、单片机、实时定位系统、镇压力实时监测系统、镇压力反馈调节系统和荧光编码贴片；其中，所述镇压力实时监测系统包括四个监测传感器，即用于监测空气弹簧实时压力的压力传感器、用于监测空气弹簧伸长量的位移传感器、用于监测镇压轮上的各辐条荧光编码的光电传感器以及用于判断气泵是否向Y型支撑辐条内部进行充放气体的距离传感器；上述各传感器均通过信息处理电路与单片机进行连接；所述荧光编码贴片位于各Y型支撑辐条之上，各Y型支撑辐条上均放置三枚荧光贴片，荧光贴片为黑白两种颜色，通过不同的排列组合形成荧光编码，光电传感器通过监测Y型支撑辐条上不同的荧光编码感知经过的辐条类别；所述距离传感器内嵌安装于安装架外侧，数量为二，对称分布于镇压轮的两侧；所述压力传感器内嵌于空气弹簧的底部，位移传感器轴向通过柔性胶体粘附于空气弹簧之上，光电传感器内嵌安装于安装架内侧；所述装置进行横向仿形的方法包括以下步骤：S1：通过气泵在作业前对Y型支撑辐条内部的气体压力进行设定，在无需横向仿形的镇压过程中对Y型支撑辐条内部气体压力实时监测，始终保持Y型支撑辐条内部气体压力维持在设定范围；S2：在镇压装置前进时，镇压轮对土壤进行镇压，连接挡板间通过弹性轮辋进行压力传递，Y型支撑辐条内部充入压力气体，气体压力取决于不同作物的理想镇压强度范围；S3：在面对平整垄面时，Y型支撑辐条上的两个压力弹簧受力相同，Y型支撑辐条的左右两内置阀芯同时进行上下往复运动；S4：在面对横向路面不平整情况，Y型支撑辐条上的两个压力弹簧受力不同，同时，安装在安装架外侧的两个距离传感器产生位移差K，若K值不在垄面位移差M的设定区间内，气泵向垄面较低侧进行充气，进而推动压力弹簧与连接挡板，从而加大另一侧垄面镇压力，使镇压后的垄面平整，实现横向仿形。

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