激光控制平地系统铲运设备的开发和研究.pdfVIP

中国农业工程学会2005年学术年会论文集 121 激光控制平地系统铲运设备的开发与研究 刘艳峰1’2刘刚1，林建涵1，司永胜1’2，高华江1 (1． “现代精细农业系统集成研究”教育部重点实验室，中国农业大学，北京，100083：2．河北农业大学，保定，071001) ■薹：本文介绍了激光控制平地系统的组成及工作原理。结合邯郸激光控制平地系统中试项目，研制开发了适合邯郸具体农业生 产条件的铲运设备，包括液压系统和平地铲，并在邯郸永年县原种厂，配套自主研发的激光控制系统，进行了激光控制平地试验。结 果表明，在铁牛60马力拖拉机的牵引下，整个系统性能基本稳定，液压系统工作正常，平地铲大小适中，农田平整精度较好，标准 偏差值由作业前的4．3cm下降至2．2cm。 关呐：激光平地激光接收器激光控制器液压系统平地铲 中啊分类鼍：S123，$22 1．1激光平地控制系统 0引 言 激光控制平地系统由激光发射器、激光接收器、激 我国是水资源匮乏的国家，是世界人均水平的1／4。 光控制器和铲运设备(包括液压调节器和平地铲)四个 2004年全国总用水量5548亿立方米，农业用水占基本部分构成(图1)。平地作业时，激光发射器高速旋 64．6％，农田实灌面积亩均用水量为450立方米…。为了转，在农田上方产生一’个激光水平面，作为平整土地作 减少农业用水，我国开展了多项节水技术，其中激光控 业的参照基准面，安装于平地铲上方标的激光接收器接 制平地技术是目前国际上逐渐推广的节水技术之一，如 收激光信号后，将其转换为相应的电信号，并将电信号 澳大利亚的棉田一般都要进行激光平地作业。激光控制 传递给控制器；激光控制器对来自激光接收器的信号进 平地技术在国外农田平整中应用达二十余年，也是一项 行分析与处理，输出相应的位置信号给液压调节器，再 比较成熟的节水技术。近些年来，我国引进了大量激光 由液压调节器驱动液压油缸，控制平地铲升降，以拟合 控制平地设备，并在新疆和东北垦区进行了平地试验和 激光平面，并随着拖拉机的前进进行平地作业，达到平 实践，但是由于价格问题，一直未能大面积推广使用。 地的效果。 而且我国大部分地区仍然是联产承包责任制的中小规模 农田，作为牵引的农用拖拉机一般在60马力左右，也不 适合采用引进技术的方法在我国进行激光控制平地技术 的普及。因此，针对我国这些具体情况，在国家863重 大专项支持下，中国农业大学设计开发了激光控制平地 1-槲／L；2一控制器； 3-激光接收器；4-标杆：5一液压电磁 系统【2J。为了在我国华北地区旱作农田首先推广激光控 阀； 6-平地铲； 7-5-角支架；8-激光发射器。 制平地技术，中国农业大学现代精细农业系统集成教育 部重点实验室与邯郸市农业局合作，在永年县原种厂进 图1激光平地系统结构示意图 Schematic the of laser machine 行了激光控制平地中试试验。其中，针对邯郸市永年县 Fig．1 diagram leveling 原种厂的具体生产条件，重新设计开发了一套铲运设备， 1．2液压系统设计 包括液压系统和平地铲。通过这次中试试验，旨在积累 液压系统(图2)是根据控制信号控制平地铲的上 经验，完善系统，形成适合我国推广使用的激光控