電動牽引式農(nóng)田耕作方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動牽引式農(nóng)田耕作方法和系統(tǒng)，使用電能作為動力，以電動卷揚(yáng)機(jī)及鋼絲繩，通過田間預(yù)設(shè)的固定設(shè)施和控制設(shè)施，牽引耕作機(jī)械來完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程。本發(fā)明使用電能作為耕作機(jī)械的驅(qū)動力，無排放、無污染，符合低碳減排的環(huán)保要求；以電動卷揚(yáng)機(jī)替代笨重的內(nèi)燃機(jī)械，實(shí)現(xiàn)了耕作機(jī)械的輕型化，可節(jié)約大量的材料消耗和能耗；可增加耕作機(jī)械的耕作寬幅，加快耕作機(jī)械的運(yùn)行速度，提高耕作效率；減輕耕作機(jī)械對土壤的壓力，改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于水土保持；縮小農(nóng)作物的行距，合理密植，增加土地使用效率，提高農(nóng)作物產(chǎn)量；提高耕作機(jī)械的自動化水平，提高耕作效率；能耗小，使用電能成本低，耕作價(jià)格低，可以大幅度降低耕作成本。
【專利說明】
電動牽引式農(nóng)田耕作方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種電動牽引式農(nóng)田耕作方法和系統(tǒng)，用于農(nóng)田耕作、種植、保護(hù)、排灌和收獲。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，人類農(nóng)業(yè)耕作方式大體經(jīng)歷了兩個(gè)階段。第一個(gè)階段是原始的，主要依靠人力畜力來進(jìn)行農(nóng)業(yè)耕作;第二個(gè)階段是進(jìn)入20世紀(jì)后，以內(nèi)燃機(jī)為動力的農(nóng)業(yè)機(jī)械化得到了推廣運(yùn)用，并逐步形成產(chǎn)業(yè)體系，大大提高了農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)效率。
[0003]但就目前普遍使用的以農(nóng)用拖拉機(jī)為主的農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕作存在著諸多弊端與不足，主要有:設(shè)備體積大、重量大;材料及能源消耗大;運(yùn)行速度慢;技術(shù)和維修復(fù)雜等，更主要的是:
[0004]⑴內(nèi)燃機(jī)以燃油作為動力，運(yùn)行時(shí)排放大量的廢氣，對環(huán)境形成污染，不符合低碳環(huán)保的要求。
[0005]⑵由于拖拉機(jī)等重型耕作機(jī)械的長期使用，對土壤產(chǎn)生深層壓實(shí)的積累，對農(nóng)作物生長產(chǎn)生不利的影響。
[0006]⑶使用現(xiàn)行的耕作機(jī)械耕作，農(nóng)作物的行距預(yù)留空間過大，降低了土地的使用效率，降低了農(nóng)作物的產(chǎn)量。以上這些都是必須著力解決的實(shí)際問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在提供一種電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009 ] 一種電動牽引式農(nóng)田耕作方法，包括以下步驟:
[0010](I)在農(nóng)田的A、B兩端分別設(shè)置用于牽引耕作機(jī)械往復(fù)耕作的牽引裝置;在耕作機(jī)械的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有輔助牽引臂；
[0011](2)B端的牽引裝置通過第二鋼絲繩將位于A端的耕作機(jī)械牽引到B端附近，完成一個(gè)耕作過程，在此過程中，耕作機(jī)械牽引出A端處牽引裝置的第一鋼絲繩；
[0012](3)耕作機(jī)械向一旁移動一個(gè)身位后，由A端處牽引裝置的第一鋼絲繩牽引返回耕作；
[0013](4)重復(fù)上述步驟(2)和(3)，直至將農(nóng)田耕作一遍，完成耕作。
[0014]所述的步驟(3)中耕作機(jī)械向一旁移動一個(gè)身位采用扇形掉頭法，利用牽引裝置將耕作機(jī)械轉(zhuǎn)動180°。
[0015]所述的步驟(3)中耕作機(jī)械向一旁移動一個(gè)身位采用平移返回法，利用牽引裝置將耕作機(jī)械平移一個(gè)身位。
[0016]—種電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，包括耕作機(jī)械，還包括電動卷揚(yáng)機(jī)和滑輪槽道，在農(nóng)田的兩端分別安裝一根相互平行的滑輪槽道，兩根該滑輪槽道的U形縮口的一側(cè)相對設(shè)置，在該滑輪槽道的縮口內(nèi)滑動安裝牽引滑輪，在該滑輪槽道的內(nèi)部裝有用于驅(qū)動牽引滑輪沿著該滑輪槽道往復(fù)移動的牽引滑輪移動機(jī)構(gòu);在每一該槽道的對應(yīng)端各安裝一電動卷揚(yáng)機(jī)，兩側(cè)的電動卷揚(yáng)機(jī)分別與第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的一端連接，該第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的另一端繞過對應(yīng)的牽引滑輪后與耕作機(jī)械的后、前側(cè)的被牽引環(huán)分別連接;在所述的耕作機(jī)械的一側(cè)設(shè)有輔助牽引臂，在該輔助牽引臂的兩側(cè)各設(shè)有一能夠驅(qū)動被牽引環(huán)沿輔助牽引臂往復(fù)移動的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu);所述的電動卷揚(yáng)機(jī)、牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)和被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)均與一控制器連接。
[0017]在所述的耕作機(jī)械的兩側(cè)各設(shè)有一輔助牽引臂，兩根輔助牽引臂的首端分別與耕作機(jī)械的兩側(cè)通過鉸接軸鉸接，在兩個(gè)輔助牽引臂上各裝有一個(gè)被牽引環(huán);在該耕作機(jī)械的前端設(shè)有與輔助牽引臂的首端對接的延伸臂，在該輔助牽引臂和延伸臂的內(nèi)部裝有所述的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)，在該輔助牽引臂的首端與耕作機(jī)械之間裝有偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu);在兩根輔助牽引臂的尾端各裝有一個(gè)用于分別繞過所述第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的的鋼絲繩滑輪。
[0018]所述的牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)包括牽引電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)，牽引電機(jī)安裝在電動卷揚(yáng)機(jī)旁邊，牽引電機(jī)的輸出軸與傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，在傳動機(jī)構(gòu)上連接所述的牽引滑輪。
[0019]所述的傳動機(jī)構(gòu)為鏈傳動機(jī)構(gòu)或鋼絲繩傳動機(jī)構(gòu)，所述的牽引滑輪固定在該鏈傳動機(jī)構(gòu)的鏈條上或鋼絲繩傳動機(jī)構(gòu)的鋼絲繩上。
[0020]所述的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、鏈傳動機(jī)構(gòu)，電機(jī)安裝在該耕作機(jī)械上，電機(jī)的輸出軸與鏈傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，在鏈傳動機(jī)構(gòu)的鏈條上連接所述的被牽引環(huán)。
[0021]所述的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括多個(gè)液壓缸和偏轉(zhuǎn)桿，偏轉(zhuǎn)桿的底端均鉸接在輔助牽引臂首端的鉸接軸上，相鄰的偏轉(zhuǎn)桿的頂端之間、以及輔助牽引臂和耕作機(jī)械與相鄰的偏轉(zhuǎn)桿的頂端之間各安裝一液壓缸;該液壓缸與安裝在耕作機(jī)械上的小型液壓機(jī)連接。
[0022]所述的輔助牽引臂伸出耕作機(jī)械左側(cè)或右側(cè)體外的長度為耕作機(jī)械寬幅的二分之一O
[0023]在所述的耕作機(jī)械上裝有蓄電池、太陽能發(fā)電裝置或利用耕作機(jī)械轉(zhuǎn)動發(fā)電的裝置，作為安裝在耕作機(jī)械上的所有用電器的電源。
[0024]在所述的耕作機(jī)械上裝有自動糾偏機(jī)構(gòu)。
[0025]所述的控制器設(shè)有遙控器;在所述的電動卷揚(yáng)機(jī)上裝有速度調(diào)控裝置，并在該遙控器上設(shè)有速度調(diào)控功能鍵。
[0026]本發(fā)明使用電能作為動力，以電動卷揚(yáng)機(jī)及軟鋼絲繩，通過田間預(yù)設(shè)的固定設(shè)施和控制設(shè)施，牽引耕作機(jī)械來完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程。具有以下特點(diǎn):
[0027]1、使用電能作為耕作機(jī)械的驅(qū)動力，無排放、無污染，符合低碳減排的環(huán)保要求。
[0028]2、以電動卷揚(yáng)機(jī)替代笨重的內(nèi)燃機(jī)械，實(shí)現(xiàn)了耕作機(jī)械的輕型化，可節(jié)約大量的材料消耗和能耗。
[0029]3、可增加耕作機(jī)械的耕作寬幅，加快耕作機(jī)械的運(yùn)行速度，提高耕作效率。
[0030]4、減輕耕作機(jī)械對土壤的壓力，改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于水土保持。
[0031 ] 5、縮小農(nóng)作物的行距，合理密植，增加土地使用效率，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。
[0032]6、運(yùn)用自動化、電子化等現(xiàn)代科技手段提高耕作機(jī)械的自動化水平，提高耕作效率。
[0033]7、縮短耕作時(shí)間，有利于農(nóng)作物的搶收搶種。
[0034]8、能耗小，使用電能成本低，耕作價(jià)格低，且節(jié)約人力，可以大幅度降低耕作成本。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明在實(shí)施時(shí)的總體構(gòu)成俯視示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明設(shè)有雙輔助牽引臂的耕作機(jī)械前側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3是圖2的俯視圖；
[0038]圖4是圖3右半部的放大圖；
[0039]圖5是圖4中耕作機(jī)械相對于輔助牽引臂偏轉(zhuǎn)的示意圖；
[0040]圖6是本發(fā)明設(shè)有單輔助牽引臂的耕作機(jī)械前側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖7是圖6的俯視圖；
[0042]圖8是本發(fā)明輔助牽引臂上的被牽引環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043 ] 圖9是圖8的N-N剖視圖；
[0044]圖10是本發(fā)明耕作機(jī)械進(jìn)行扇形轉(zhuǎn)彎(掉頭)過程第一步(轉(zhuǎn)過約50°時(shí))的示意圖；
[0045]圖11是本發(fā)明耕作機(jī)械進(jìn)行扇形轉(zhuǎn)彎(掉頭)過程第二步(轉(zhuǎn)過約12-130°時(shí))的示意圖；
[0046]圖12是本發(fā)明耕作機(jī)械進(jìn)完成掉頭(轉(zhuǎn)過約180°后)的示意圖。
[0047]附圖標(biāo)記說明:1、電動卷揚(yáng)機(jī)，2、滑輪槽道，3、牽引滑輪，4、第一鋼絲繩，5、傳動機(jī)構(gòu)，6、耕作機(jī)械，7、輔助牽引臂，71、槽口，72、定位凹槽，8、被牽引環(huán)，81、突出部，9、(輔助牽引臂的)三角支架，10、第二鋼絲繩，11、農(nóng)田，12、耕作機(jī)械的行駛輪，13、偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，131、液壓缸，132、偏轉(zhuǎn)桿，14、(被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F的)電機(jī)，15、(被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F的)鏈傳動機(jī)構(gòu)，16、鉸接軸，17、延伸臂，18、(牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)E的)牽引電機(jī)，19、鋼絲繩滑輪，A、(圖1中)農(nóng)田的左下角，B、(圖1中)農(nóng)田的右下角，C、(圖1中)農(nóng)田的右上角，D、(圖1中)農(nóng)田的左上角，Al、初始牽引(從左至右)時(shí)第一鋼絲繩4與牽引滑輪連接處的位置，A2、平移返回法返回(從右至左)時(shí)第一鋼絲繩4與被牽引環(huán)連接處所在的位置A3、初始牽引時(shí)第一鋼絲繩4與被牽引環(huán)連接處所在的位置，A4、下一次(第二次)返回(從左至右)時(shí)第一鋼絲繩4與牽引滑輪連接處所在的位置，B1、初始牽引(從左至右)時(shí)第二鋼絲繩10與牽引滑輪連接處的位置，B2、初始牽引(從左至右)時(shí)第二鋼絲繩10與被牽引環(huán)連接處所在的位置，B3、扇形掉頭法第一次轉(zhuǎn)彎時(shí)第二鋼絲繩10與被牽引環(huán)連接處所在的位置，B4、第二次牽引(從右至左)時(shí)第二鋼絲繩10與牽引滑輪連接處所在的位置，E、牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)，F(xiàn)、被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0048]關(guān)于本發(fā)明詞語的定義:
[0049]1、本說明書中的“耕作機(jī)械”指農(nóng)業(yè)機(jī)械中的耕作、種植、保護(hù)、排灌、收獲五大類機(jī)械。
[0050]2、縱向指耕作機(jī)械前進(jìn)的直線方向。
[0051 ] 3、橫向指耕作機(jī)械前進(jìn)的側(cè)面方向。
[0052]4、耕作機(jī)械的左側(cè)、右側(cè)均按耕作機(jī)械前進(jìn)方向判定。
[0053]參見圖1?圖5，本發(fā)明一種電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，包括耕作機(jī)械6、電動卷揚(yáng)機(jī)I和滑輪槽道2，在農(nóng)田11的兩端分別安裝一根相互平行的滑輪槽道2，兩根該滑輪槽道2的U形縮口的一側(cè)相對設(shè)置，在該滑輪槽道2的縮口內(nèi)滑動安裝牽引滑輪3，在該滑輪槽道2的內(nèi)部裝有用于驅(qū)動牽引滑輪3沿著該滑輪槽道2往復(fù)移動的牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)E;在每一該槽道2的對應(yīng)端各安裝一電動卷揚(yáng)機(jī)I，左邊的電動卷揚(yáng)機(jī)I與第一鋼絲繩4的一端連接，該第一鋼絲繩4的另一端繞過該側(cè)滑輪槽道2內(nèi)的牽引滑輪3后，與耕作機(jī)械6左側(cè)的被牽引環(huán)8連接【參見圖1，此時(shí)的被牽引環(huán)8位于輔助牽引臂7尾端(即圖1中的上端)】。右邊的電動卷揚(yáng)機(jī)I與第二鋼絲繩10的一端連接，該第二鋼絲繩10的另一端繞過對應(yīng)的牽引滑輪3后與位于耕作機(jī)械6前側(cè)(即圖1中耕作機(jī)械6的右側(cè))中部的另一被牽引環(huán)8連接。在所述的耕作機(jī)械6的左、右兩側(cè)(圖1中的上、下)各設(shè)有輔助牽引臂7，兩根輔助牽引臂7的首端分別與耕作機(jī)械6的兩側(cè)通過鉸接軸16鉸接，在輔助牽引臂7的尾端各裝有一個(gè)被牽引環(huán)8 ；在該耕作機(jī)械6的前端設(shè)有與輔助牽引臂7的首端對接的延伸臂17，在該輔助牽引臂7和延伸臂17的內(nèi)部裝有能夠驅(qū)動被牽引環(huán)8沿輔助牽引臂7和延伸臂17往復(fù)移動的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F，在該輔助牽引臂7的首端與耕作機(jī)械6之間裝有偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)13;所述的電動卷揚(yáng)機(jī)1、牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)E、偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)13和被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F均與一控制器連接。
[0054]所述的牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)E包括牽引電機(jī)18、傳動機(jī)構(gòu)5，牽引電機(jī)18安裝在電動卷揚(yáng)機(jī)I旁邊，牽引電機(jī)18的輸出軸與傳動機(jī)構(gòu)5傳動連接。所述的傳動機(jī)構(gòu)5為鏈傳動機(jī)構(gòu)或鋼絲繩傳動機(jī)構(gòu)，所述的牽引滑輪3固定在該鏈傳動機(jī)構(gòu)的鏈條上或鋼絲繩傳動機(jī)構(gòu)的鋼絲繩上。
[0055]所述的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F包括電機(jī)14、鏈傳動機(jī)構(gòu)15，電機(jī)14安裝在該耕作機(jī)械6上，電機(jī)14的輸出軸與鏈傳動機(jī)構(gòu)15傳動連接。所述的被牽引環(huán)8固定在該鏈傳動機(jī)構(gòu)5的鏈條上。
[0056]所述的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)13包括多個(gè)液壓缸131和偏轉(zhuǎn)桿132，偏轉(zhuǎn)桿132的底端均鉸接在輔助牽引臂7首端的鉸接軸16上，相鄰的偏轉(zhuǎn)桿132的頂端之間、以及輔助牽引臂7和耕作機(jī)械6與相鄰的偏轉(zhuǎn)桿132的頂端之間各安裝一液壓缸131;該液壓缸131與安裝在耕作機(jī)械6上的小型液壓機(jī)(未圖示)連接。
[0057]在所述的耕作機(jī)械6上裝有蓄電池、太陽能發(fā)電或動力發(fā)電裝置(未圖示)，作為安裝在耕作機(jī)械6上的所有用電器(包括牽引電機(jī)18、被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F的電機(jī)14、小型液壓機(jī)的動力裝置以及控制器和控制器系統(tǒng)的位置傳感器)的電源。
[0058]所述的輔助牽引臂7伸出耕作機(jī)械6左右兩側(cè)體外的長度為(或接近)耕作機(jī)械6寬幅的二分之一。
[0059]在所述的電動卷揚(yáng)機(jī)I上裝有速度調(diào)控裝置，并在該遙控器上設(shè)有速度調(diào)控功能鍵。
[0060]下面對本發(fā)明的應(yīng)用基礎(chǔ)和工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0061]—、本發(fā)明的運(yùn)行必要的基礎(chǔ)設(shè)施及安裝要求(參考圖1):
[0062]1、實(shí)行必要的農(nóng)田田園化改造。要求田間道路或機(jī)耕路縱向與耕地平行，成直線，寬度符合農(nóng)機(jī)車輛行駛及設(shè)備安裝要求;農(nóng)田11的橫向道路與縱向垂直，成直線，寬度符合農(nóng)機(jī)車輛行駛及設(shè)備安裝要求。
[0063]2、預(yù)埋或架設(shè)電源線，安裝電源插座，符合安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0064]3、預(yù)制埋設(shè)電動卷揚(yáng)機(jī)I的底座，要求埋設(shè)牢固。
[0065]4、預(yù)制埋設(shè)、安裝滑輪槽道2，埋設(shè)牢固。
[0066]5、考慮澆灌作業(yè)，田間基礎(chǔ)設(shè)施還應(yīng)增設(shè)水源。
[0067]二、本發(fā)明耕作機(jī)械6的設(shè)計(jì)構(gòu)思:
[0068](一)、輔助牽引臂7:
[0069]耕作機(jī)械6自身不裝備動力驅(qū)動裝置，它是靠安裝在耕地兩端的電動卷揚(yáng)機(jī)I帶動鋼絲繩4和10牽引工作的，要保持耕作機(jī)械6在耕地中往返作業(yè)，就必須為它提供雙向的牽引設(shè)備和牽引力。
[0070]為電動牽引式專用耕作機(jī)械所設(shè)計(jì)的輔助牽引臂7就是在耕作機(jī)械6被牽引向一端耕作作業(yè)時(shí)，負(fù)責(zé)將另一端的被牽引鋼絲繩4或10隨耕作機(jī)械拖至對端，以保證耕作機(jī)械在返回耕作作業(yè)時(shí)的需要。
[0071]輔助牽引臂7伸出耕作機(jī)械的體外長度，約為耕作機(jī)械寬幅的二分之一，以保證耕作機(jī)械返回耕作時(shí)，其被牽引點(diǎn)(即被牽引環(huán)8)與對端牽引鋼絲繩4或10的牽引滑輪3在同一直線上。在兩根輔助牽引臂7的尾端各裝有一個(gè)用于分別繞過所述第一鋼絲繩4和第二鋼絲繩10的的鋼絲繩滑輪19(在耕作機(jī)械6掉頭時(shí)用于支撐第一鋼絲繩4或第二鋼絲繩10)。
[0072]如在農(nóng)作物生長的耕地里作業(yè)，輔助牽引臂7需高出農(nóng)作物，以保證農(nóng)作物不被損壞。
[0073]輔助牽引臂7內(nèi)的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F，需要時(shí)，由控制器啟動電機(jī)14，鏈傳動機(jī)構(gòu)15帶動被牽引環(huán)8到達(dá)預(yù)定位置(由設(shè)在該位置的傳感器定位)。耕作機(jī)械6上所有用電器使用的蓄電池的電能可以下列三種方式補(bǔ)充:a、耕作前充電；b、在耕作機(jī)械適當(dāng)位置安裝太陽能裝置充電；C、在耕作機(jī)械的轉(zhuǎn)動中安裝微型發(fā)電機(jī)，利用耕作機(jī)械前進(jìn)時(shí)的動力發(fā)電、充電。
[0074](二)、牽引點(diǎn)調(diào)整系統(tǒng):
[0075]耕作機(jī)械6無人操作，在耕作作業(yè)時(shí)左右兩側(cè)受力不一，行進(jìn)中可能會發(fā)生前后偏移。因此在專用耕作機(jī)械6的牽引系統(tǒng)中設(shè)置自動調(diào)整系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)耕作機(jī)械機(jī)6身的前后偏移程度，自動啟動被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F的鏈傳動機(jī)構(gòu)15將牽引被牽引環(huán)8向機(jī)身偏后的一方移動，自動調(diào)整牽引鋼絲繩的最佳受力點(diǎn)，以保持耕作機(jī)械機(jī)身始終與牽引鋼絲繩4或1保持垂直。
[0076](三)、自動糾偏系統(tǒng):
[0077]電動牽引式專用耕作機(jī)械長距離被牽引前進(jìn)，諸多因素(如土壤的濕度、硬度、風(fēng)力等)可能對耕作機(jī)械的直線前進(jìn)形成影響，造成偏差。
[0078]因此專業(yè)耕作機(jī)械設(shè)計(jì)安裝自動糾偏定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)在耕作機(jī)械偏離預(yù)定前進(jìn)路線時(shí)，可以自動啟動糾偏裝置(如單邊剎車、放下糾偏舵板等)，使耕作機(jī)械始終按預(yù)定的路線保持直行。
[0079](四)、電動卷揚(yáng)機(jī)速度調(diào)控系統(tǒng):
[0080]電動牽引式耕作系統(tǒng)所采用的電動卷揚(yáng)機(jī)I，具備遙控、調(diào)速功能，在牽引不同耕作機(jī)械(如犁耙、噴灌、收割)作業(yè)時(shí)，可根據(jù)需要選擇不同的牽引速度，以保證耕作質(zhì)量和效率。[0081 ] 三、本發(fā)明的工作過程:
[0082](一)、基本方法(以耕作耕作機(jī)械為例、按操作步驟說明):
[0083]1、用農(nóng)用車輛將兩臺電動卷揚(yáng)機(jī)1、耕作機(jī)械6運(yùn)抵耕地作業(yè)現(xiàn)場(農(nóng)田11)的A處。
[0084]2、用隨車的小型起吊機(jī)將A處(圖1左側(cè))電動卷揚(yáng)機(jī)I吊裝在預(yù)制的粧基上，接通電源(將電動卷揚(yáng)機(jī)底部與預(yù)制粧基頂部的預(yù)留部件卡接即可)。
[0085]3、將耕作機(jī)械6吊起放入耕地的A處，保持與A-D線平行。
[0086]4、將左側(cè)電動卷揚(yáng)機(jī)I中的第一鋼絲繩4拉出，將鋼絲繩頭經(jīng)左側(cè)滑輪槽道2的滑輪3(A1處)，與耕作耕作機(jī)械6的輔助牽引臂7尾端(A3處)的被牽引環(huán)8相扣。
[0087]5、將車輛駛至農(nóng)田11的B處(圖1右側(cè))，同樣安裝好另一電動卷揚(yáng)機(jī)I，接通電源。
[0088]6、拉出右側(cè)電動卷揚(yáng)機(jī)I中的第二鋼絲繩10的鋼絲繩頭，經(jīng)B端滑動槽道2的滑輪3(BI處)，臨時(shí)卡接在車輛向耕地上方挑出橫桿頂端。
[0089]7、將車輛勻速駛回農(nóng)田11的A端，將B端的第二鋼絲繩10頭卡接在耕作機(jī)械6的前偵U (圖1中右側(cè)中間B2位置)的被牽引環(huán)8上。
[0090]8、操作遙控器，右側(cè)(B端)的電動卷揚(yáng)機(jī)I開始工作，第二鋼絲繩10牽引耕作耕作機(jī)械6由A端向B端前進(jìn);左側(cè)(A端)的電動卷揚(yáng)機(jī)I剎車松開，第一鋼絲繩4被耕作機(jī)械6的輔助牽引臂7牽引，隨耕作機(jī)械向B端前進(jìn)。
[0091]9、當(dāng)耕作機(jī)械6耕作抵達(dá)B端時(shí)，采用不同的轉(zhuǎn)向或掉頭方式(下節(jié)詳述)，使耕作機(jī)械6和鋼絲繩回到“7”(與初始狀態(tài)對稱)的狀態(tài)。系統(tǒng)繼續(xù)工作，如此反復(fù)循環(huán)。
[0092]10、整個(gè)地塊耕作結(jié)束，耕作機(jī)械6?？吭贑點(diǎn)或D點(diǎn)，由農(nóng)用車將耕作機(jī)械吊出田塊運(yùn)回。
[0093](二)、電動牽引耕作耕作機(jī)械的轉(zhuǎn)向、掉頭方法:
[0094]當(dāng)電動牽引式耕作機(jī)械6耕作至農(nóng)田的一端時(shí)，采用以下方法的一種方法使之調(diào)轉(zhuǎn)方向，繼續(xù)耕作(在此均以耕作機(jī)械由A端出發(fā)縱向被牽引至B端的情況來描述)。
[0095]1、扇形掉頭法:
[0096]當(dāng)耕作機(jī)械6運(yùn)行將要到達(dá)B端時(shí)(預(yù)留與耕作機(jī)械6機(jī)身寬度相等的距離)，耕作機(jī)械6左側(cè)的行駛輪12剎住(耕作機(jī)械6兩側(cè)的行駛輪12必須安裝在機(jī)身的左右頂端，在耕作機(jī)械有多組行駛輪時(shí)必須有一組安裝在機(jī)身的左右頂端)，剎車后對耕作機(jī)械6的左側(cè)進(jìn)行定位。(也可考慮在耕作機(jī)械6左側(cè)設(shè)置插入地面的裝置，以保持耕作機(jī)械6在轉(zhuǎn)向時(shí)不發(fā)生側(cè)移或滑動端的電動卷揚(yáng)機(jī)I減速運(yùn)行，耕作機(jī)械6內(nèi)置的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)F的鏈傳動機(jī)構(gòu)15啟動將第二鋼絲繩10的牽引點(diǎn)(被牽引環(huán)8)從B2處向耕作機(jī)械6右側(cè)緩慢移動，同時(shí)原A3位置的第一鋼絲繩4經(jīng)輔助牽引臂7頂部的被牽引環(huán)8被內(nèi)置的鏈傳動機(jī)構(gòu)15拉動經(jīng)鋼絲繩滑輪19向耕作機(jī)械6前側(cè)的中部移動，進(jìn)入原B2位置定位。耕作機(jī)械6在第二鋼絲繩1的牽引作用下緩慢以扇形運(yùn)動軌跡向左側(cè)旋轉(zhuǎn)(圖1中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))前進(jìn)。
[0097]耕作機(jī)械6旋轉(zhuǎn)前進(jìn)時(shí)，其左側(cè)的輔助牽引臂7的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)13啟動，(圖4-5)使輔助牽引臂7向內(nèi)(前進(jìn)方向)彎曲，以保證輔助牽引臂7始終保持與耕地B-C端的連線呈平行狀態(tài)，從而保持左側(cè)輔助牽引臂7從A端牽引出的第一鋼絲繩4(A3處)的位置不變。
[0098]當(dāng)耕作機(jī)械6機(jī)身被牽引以扇形軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)至一定角度時(shí)(約50度左右，如圖10所示)，右側(cè)的電動卷揚(yáng)機(jī)I停止工作，剎車松開;右側(cè)的電動卷揚(yáng)機(jī)I內(nèi)置的另一牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)E的牽引電機(jī)18啟動，帶動B端滑輪槽道2內(nèi)的鏈輪傳動機(jī)構(gòu)5的鏈條(或細(xì)鋼絲繩)轉(zhuǎn)動，將B端滑輪槽道2內(nèi)的滑輪3從BI處向C方向移動至B3處定位，B端的電動卷揚(yáng)機(jī)I重新啟動，牽引耕作機(jī)械6繼續(xù)向左轉(zhuǎn)向。
[0099]此時(shí)耕作機(jī)械6內(nèi)置的鏈輪傳動機(jī)構(gòu)15已將第二鋼絲繩10從B2處移動到至耕作機(jī)械6的右側(cè)(參見圖1O)。當(dāng)耕作機(jī)械6機(jī)身轉(zhuǎn)向至90度以后，第二鋼絲繩1繼續(xù)向耕作機(jī)械6右側(cè)的輔助牽引臂7頂端移動，牽引耕作機(jī)械6的右側(cè)繼續(xù)向左轉(zhuǎn)向(參見圖11)。此時(shí)耕作機(jī)械6右側(cè)的輔助牽引臂7的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)13啟動，右側(cè)的輔助牽引臂逐步伸直。
[0100]當(dāng)耕作機(jī)械6的機(jī)身轉(zhuǎn)至一定角度(約120—130度，如圖11所示)，第二鋼絲繩10無法牽弓I耕作機(jī)械6繼續(xù)轉(zhuǎn)向時(shí)，B端的電動卷揚(yáng)機(jī)I停止工作并松開剎車ο A端的電動卷揚(yáng)機(jī)I啟動，由第一鋼絲繩4牽引耕作機(jī)械6繼續(xù)轉(zhuǎn)向，當(dāng)耕作機(jī)械6完成180度轉(zhuǎn)向時(shí)(如圖12所示)，耕作機(jī)械6左側(cè)的剎車輪松開，耕作機(jī)械6左側(cè)的輔助牽引臂7的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)13恢復(fù)原狀態(tài)，耕作機(jī)械6被第一鋼絲繩4牽引向A端耕作，耕作機(jī)械6右側(cè)的輔助牽引臂7帶動第二鋼絲繩10向A端同步前進(jìn)。
[0101 ]在耕作機(jī)械6到達(dá)A端后，按上述過程相反的程序動作，完成掉頭，繼續(xù)耕作。如此反復(fù)往返，完成耕作任務(wù)。
[0102]2、平移返回法:
[0103]此工作方式適用于不需要調(diào)整正反方向的耕作機(jī)械6(如噴灌或噴農(nóng)藥)，到達(dá)移動后只需要平移一個(gè)機(jī)身即可。耕作機(jī)械6只需要圖6和圖7所示的單輔助牽引臂7的即可。
[0104]當(dāng)耕作耕作機(jī)械6到達(dá)B端時(shí)，右側(cè)(B端)的電動卷揚(yáng)機(jī)I停止工作，并松開剎車，右側(cè)的牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)E的牽引電機(jī)18啟動，帶動B端滑輪槽道2內(nèi)的鏈輪傳動機(jī)構(gòu)5的鏈條(或細(xì)鋼絲繩)轉(zhuǎn)動，將滑輪槽道2內(nèi)的牽引滑輪3從BI向C方向移動至B4處并定位；同時(shí)耕作機(jī)械6內(nèi)置的鏈輪傳動機(jī)構(gòu)15啟動，將原B2位置的第二鋼絲繩10向左移動至輔助牽引臂7的頂端;右側(cè)(B端)的電動卷揚(yáng)機(jī)I重新啟動，牽引耕作機(jī)械6向C方向移動。
[0105]此時(shí)耕作機(jī)械6的輪子自動轉(zhuǎn)向90度，在耕作機(jī)械6平移的同時(shí)，耕作機(jī)械6內(nèi)置的鏈傳動機(jī)構(gòu)15啟動，將第一鋼絲繩4從輔助牽引臂7頂端的A3位置，以耕作機(jī)械移動的相同速度向耕作機(jī)械6的中部A2位置移動并定位。當(dāng)耕作機(jī)械6到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，右側(cè)(B端)的電動卷揚(yáng)機(jī)I停止工作，松開剎車，左側(cè)(A端)的電動卷揚(yáng)機(jī)I啟動，第一鋼絲繩4牽引耕作機(jī)械6向A端繼續(xù)耕作作業(yè);第二鋼絲繩10隨輔助牽引臂帶向A端。
[0106]耕作機(jī)械6到達(dá)A端后，按上述動作(相反的)重復(fù)，繼續(xù)耕作。
[0107]本發(fā)明中的牽引滑輪3和牽引環(huán)8的定位采用位置傳感器即可實(shí)現(xiàn)，也可以采用程序控制。牽引滑輪3和牽引環(huán)8定位后的卡位(保證在牽引過程中不移動)可以通過電磁閥鎖定，或通過電機(jī)(I 8或14)與鏈傳動機(jī)構(gòu)5或15)之間采用蝸輪蝸桿(具有自鎖功能)的傳動來實(shí)現(xiàn)，均屬于常規(guī)技術(shù)，不再贅述。
[0108]牽引滑輪3和牽引環(huán)8定位后的卡位還可以采用圖8和圖9所示的結(jié)構(gòu)(只示出了輔助牽引臂7與牽引環(huán)8的卡位結(jié)構(gòu)，牽引滑輪3的卡位結(jié)構(gòu)于此相同)，在縮口 U形截面的輔助牽引臂7的槽口 71需要定位的位置設(shè)有定位凹槽72，在牽引環(huán)8的底部(與鏈傳動機(jī)構(gòu)15的鏈條連接的滑塊)設(shè)有與定位凹槽72對應(yīng)的突出部81，牽引環(huán)8移動到該處后突出部81卡入定位凹槽72，起到卡位的作用。牽引鋼絲繩松開后牽引環(huán)8在鏈條的拉動下，其突出部81縮回，移動到下一定位位置。
[0109]因?yàn)閮蓚?cè)輔助牽引臂7的耕作機(jī)械在做扇形掉頭時(shí)，需將牽引第一鋼絲繩4的牽引環(huán)從輔助牽引臂7的尾端移動至耕作機(jī)械6前進(jìn)一側(cè)的中部(參見圖11)，這時(shí)牽引第一鋼絲繩4需要鋼絲繩滑輪19支撐。而一側(cè)設(shè)輔助牽引臂7的其牽引第一鋼絲繩4的牽引環(huán)只在本側(cè)左右移動，因此不需要滑輪支撐。
[0110]四、耕作機(jī)械6工作自身需要的動力的設(shè)計(jì)構(gòu)思:
[0111]某些耕作機(jī)械除行進(jìn)外，還需要動力來完成作業(yè)，如收割機(jī)械。對此，可用以下方法解決。
[0112]1、利用耕作機(jī)械被牽引前進(jìn)時(shí)輪具轉(zhuǎn)動帶動耕作機(jī)械的傳動系統(tǒng)，這種動力轉(zhuǎn)換模式為:電力一一牽引力一一輪具轉(zhuǎn)動力一一耕作機(jī)械工作動力。對此，在新型耕作機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，改進(jìn)耕作機(jī)械輪具的設(shè)計(jì)，使之可獲得更好的效果。
[0113]2、利用蓄電池提供。
[0114]3、同時(shí)使用上述兩種方法，綜合為耕作機(jī)械提供動力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動牽引式農(nóng)田耕作方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在農(nóng)田的A、B兩端分別設(shè)置用于牽引耕作機(jī)械往復(fù)耕作的牽引裝置;在耕作機(jī)械的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有輔助牽引臂； (2)B端的牽引裝置通過第二鋼絲繩將位于A端的耕作機(jī)械牽引到B端附近，完成一個(gè)耕作過程，在此過程中，耕作機(jī)械牽引出A端處牽引裝置的第一鋼絲繩； (3)耕作機(jī)械向一旁移動一個(gè)身位后，由A端處牽引裝置的第一鋼絲繩牽引返回耕作； (4)重復(fù)上述步驟(2)和(3)，直至將農(nóng)田耕作一遍，完成耕作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動牽引式農(nóng)田耕作方法，其特征在于，所述的步驟(3)中耕作機(jī)械向一旁移動一個(gè)身位采用扇形掉頭法，利用牽引裝置將耕作機(jī)械轉(zhuǎn)動180°;或者，所述的步驟(3)中耕作機(jī)械向一旁移動一個(gè)身位采用平移返回法，利用牽引裝置將耕作機(jī)械平移一個(gè)身位。3.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的電動牽引式農(nóng)田耕作方法的系統(tǒng)，包括耕作機(jī)械，其特征在于，還包括電動卷揚(yáng)機(jī)和滑輪槽道，在農(nóng)田的兩端分別安裝一根相互平行的滑輪槽道，兩根該滑輪槽道的U形縮口的一側(cè)相對設(shè)置，在該滑輪槽道的縮口內(nèi)滑動安裝牽引滑輪，在該滑輪槽道的內(nèi)部裝有用于驅(qū)動牽引滑輪沿著該滑輪槽道往復(fù)移動的牽引滑輪移動機(jī)構(gòu);在每一該槽道的對應(yīng)端各安裝一電動卷揚(yáng)機(jī)，兩側(cè)的電動卷揚(yáng)機(jī)分別與第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的一端連接，該第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的另一端繞過對應(yīng)的牽引滑輪后與耕作機(jī)械的后、前側(cè)的被牽引環(huán)分別連接;在所述的耕作機(jī)械的一側(cè)設(shè)有輔助牽引臂，在該輔助牽引臂的兩側(cè)各設(shè)有一能夠驅(qū)動被牽引環(huán)沿輔助牽引臂往復(fù)移動的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu);所述的電動卷揚(yáng)機(jī)、牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)和被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)均與一控制器連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，其特征在于，在所述的耕作機(jī)械的兩側(cè)各設(shè)有一輔助牽引臂，兩根輔助牽引臂的首端分別與耕作機(jī)械的兩側(cè)通過鉸接軸鉸接，在兩個(gè)輔助牽引臂上各裝有一個(gè)被牽引環(huán);在該耕作機(jī)械的前端設(shè)有與輔助牽引臂的首端對接的延伸臂，在該輔助牽引臂和延伸臂的內(nèi)部裝有所述的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)，在該輔助牽引臂的首端與耕作機(jī)械之間裝有偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu);在兩根輔助牽引臂的尾端各裝有一個(gè)用于分別繞過所述第一鋼絲繩和第二鋼絲繩的的鋼絲繩滑輪。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，其特征在于，所述的牽引滑輪移動機(jī)構(gòu)包括牽引電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)，牽引電機(jī)安裝在電動卷揚(yáng)機(jī)旁邊，牽引電機(jī)的輸出軸與傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，在傳動機(jī)構(gòu)上連接所述的牽引滑輪。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳動機(jī)構(gòu)為鏈傳動機(jī)構(gòu)或鋼絲繩傳動機(jī)構(gòu)，所述的牽引滑輪固定在該鏈傳動機(jī)構(gòu)的鏈條上或鋼絲繩傳動機(jī)構(gòu)的鋼絲繩上。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，其特征在于，所述的被牽引環(huán)移動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、鏈傳動機(jī)構(gòu)，電機(jī)安裝在該耕作機(jī)械上，電機(jī)的輸出軸與鏈傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，在鏈傳動機(jī)構(gòu)的鏈條上連接所述的被牽引環(huán)。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，其特征在于，所述的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括多個(gè)液壓缸和偏轉(zhuǎn)桿，偏轉(zhuǎn)桿的底端均鉸接在輔助牽引臂首端的鉸接軸上，相鄰的偏轉(zhuǎn)桿的頂端之間、以及輔助牽引臂和耕作機(jī)械與相鄰的偏轉(zhuǎn)桿的頂端之間各安裝一液壓缸;該液壓缸與安裝在耕作機(jī)械上的小型液壓機(jī)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，其特征在于，所述的輔助牽引臂伸出耕作機(jī)械左側(cè)或右側(cè)體外的長度為耕作機(jī)械寬幅的二分之一;在所述的耕作機(jī)械上裝有蓄電池、太陽能發(fā)電裝置或利用耕作機(jī)械轉(zhuǎn)動發(fā)電的裝置，作為安裝在耕作機(jī)械上的所有用電器的電源。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動牽引式農(nóng)田耕作系統(tǒng)，其特征在于，在所述的耕作機(jī)械上裝有自動糾偏機(jī)構(gòu);所述的控制器設(shè)有遙控器;在所述的電動卷揚(yáng)機(jī)上裝有速度調(diào)控裝置，并在該遙控器上設(shè)有速度調(diào)控功能鍵。
【文檔編號】A01B71/00GK105960869SQ201610476294
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】劉華安
【申請人】劉華安