农业技能论文：液压与电控技能对农机化的作用范文

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作者：谭笑颖单位：北京卓众出版有限公司

液压传动与控制技术应用实例

液压传动与控制方式因其自身特点，结合机、电技术，大大提高了机械设备的可操控性、舒适性和安全性，在行走机械领域受到广泛的重视。近年来，随着国内农业集约化和规模化发展对农机具的要求提高，液压传动与控制技术在农业机械中的应用也取得了很大的发展，以拖拉机液压系统中最复杂的电液提升系统应用举例说明。电液提升器属于拖拉机液压系统中最复杂的一部分，工作时可以通过传感器来检测力和位置的参数，精确控制提升器的位置和力，使犁深的深度保持一致和整块田地的平整性，以达到真正的精细化生产。

1电液系统关键元件

系统主要由以下部分组成:液压泵、提升阀、速度雷达、速度传感器、力传感器、压力传感器、提升油缸、位移传感器、控制面板、中央处理器(ECU)和尾部控制按钮等(图1)。

2工作原理

液压泵13提供液压油给电液比例换向阀3，控制提升油缸9，带动后面悬挂的农机具做提升、保持或下降运动。中央处理器8接收控制面板4发出的指令值和位移传感器6、力传感器10反馈的实际值，通过比较、计算设定值和实际值的差异，发送指令给电液比例控制阀3，调节提升油缸运动，实现控制需求。

在这套控制系统中，根据不同的作业方式，可以实现以下不同控制需求:

(1)位控制:在这种工况下，控制变量是悬挂的位置。位移传感器6由安装在上拉杆铰接点的凸轮驱动发出反馈信号给中央处理器8，中央处理器8根据反馈信号，发送指令信号给电液比例控制阀3，保证机具相对于前后轮所形成平面的角度是固定的。

(2)力控制:在这种工况下，控制变量是下拉杆铰接点受到的拉力。此拉力受拖拉机悬挂的机具的工作深度的影响，工作深度越深，拉力越大。如当拖拉机进行耕地作业时，作业面高低起伏或土壤阻力反复变化，都将造成拉力的变化，则拉力传感器10将信号反馈给中央处理器8，中央处理器8将实时调节提升油缸9，控制犁深，保证拉力不变。

(3)力位综合控制:在这种工况下，中央处理器8同时接收位移传感器和力传感器的信号，按照一定的比例综合计算，可以在一定范围内随阻力调节，且同时又可保证最小耕深需求。

(4)主动减振:为了减小拖拉机后悬挂机具对前轮附着力的影响，提高车辆转向控制性能，中央处理器8会根据位移传感器和力传感器的反馈信号，评估并发送适当的指令信号给电液比例换向阀3进行控制。

(5)防滑控制:拖拉机是否打滑由中央处理器8对速度雷达12和速度传感器11的反馈信号比较判定。防滑控制可以节约工作时间和燃料，减少轮胎磨损，减轻驾驶员的疲劳，以及保证拖拉机不会陷车。

(6)压力控制:压力控制是把液压悬挂系统的液压缸的油液压力作为调节参数，用控制油缸压力变化范围的方法调节农具对拖拉机的质量转移量，中央处理器8根据压力传感器14的反馈信号控制电液比例换向阀3。

(7)前悬挂控制:控制面板5发出控制信号，压力传感器14和位移传感器1的反馈信号发送给中央处理器8，中央处理器8通过比较、计算设定值实际值的差异，控制电液比例控制阀2的流量，实现位控制和压力控制。

(8)尾部控制按钮:通过尾部控制按钮7，可以实现悬挂装置的升降。

(9)安全装置:除了控制和调节功能，中央处理器8还控制各种监控电路。开关互锁功能可防止在系统开机时悬挂装置误动作。当开机后进行第1次悬挂升降动作时，互锁功能解除。提升高度也被监测，可以通过控制面板预先设定。中央处理器8也实时监测位传感器的开路或短路，在故障发生时悬挂装置将被锁定，禁止运动。

结束语

应该看到，农业机械发展的趋势是自动化、智能化。在农业发达国家，液压传动、电子自动控制、GPS、传感技术、图像识别等现代科技被广泛应用于农业机械，一台大型设备可以自动、高效、智能、精准以及低耗能地完成各种作业任务，它已不再是传统意义上的一台简单的机械，而是具备了GPS、传感器、处理器、工作部和加工部等智能控制系统的复合机械，是发展规模化、集约化、高效和可持续的现代农业体系的必要保障。