1PJ-2500型激光平地机应用分析

1PJ-2500型激光平地机应用分析
耕地问题事关粮食安全和社会主义新农村建设大局,随着农业结构调整，农村城镇化和土地流转的进程逐步加快,耕地保护形势日益严峻。

为满足社会主义新农村建设的需要，土地平整综合整治已经成为保护耕地资源、集约利用土地的重要手段。

土地平整对于农田节水、作物增收、杂草控制等方面均有明显效果。

激光控制平地技术是利用激光测量平面和电子控制系统作为非视觉的控制手段，利用控制系统控制液压调节系统实现平地铲的自动升降，避免人工操作和目测判断所造成的误差，以达到农田精细平整的目的。

近年来，我国先后有一些科研机构开始研究激光控制平地系统，其中有中国农业大学开发的JSP-1型激光平地机，中国航空精密机械研究所研制的GP-1型激光校准平地机等机型，通过这些设备的研制和开发，促进了我国激光控制平地技术装备方面的研究，但是这些设备试验应用过程中存在的问题较多，技术性能指标与国外同类产品相比还有一定差距。

1.支撑轮
2.挡板
3.铲刀
4.斜拉杆
5.牵引架
6.拉力传感器
7.入土角调节装置
8.液压油箱
9.空气过滤器10.电磁换向阀11.激光接收器12.滑轨13.变速箱14.液压马达15.液压油缸
图11PJ-2500型激光平地机2013年，我单位引进了北京农业信息技术研究中心开发的1PJ-2500型激光平地机，通过实际生产作业考核，该机具的通过性能好、自动化程度高、精平效果好，是理想的土地精平作业机械。

一、总体结构及工作原理
1.总体结构
1PJ-2500型激光平地机由激光发射器、激光接收器、控制器、平地铲升降装置、平地铲、激光接收器升降装置等组成，总体结构如图1所示，控制器如图2所示，激光发射器如图3所示，激光接收器如图4所示。

图2控制器图3激光发射器图4激光接收器2.工作原理
激光发射器旋转发射激光束形成扫射平面作为控制装置的作业基准平面。

以激光接收器的高度与激光发射器扫射平面的高差作为控制量，控制器通过电液换向阀将控制量发送给平地铲以控制平地铲高度。

在手动状态下，通过扳动按钮控制平地铲和激光接收器。

在自动状态下，根据激光接收器传递的位置信息自动控制液压系统平地铲刀口的位置不断上下调节，以完成对作业地块挖土或填土的操作。

通过读取拉力传感器的数值来判断是否过载，拉力大于极限值时，抬铲卸土操作，防止因负载过大损伤牵引车发动机或平地铲。

通过读取液压缸位移传感器数值确定平地铲和支撑轮位置，防止平地作业时支撑轮抬起过高而损坏液压系统和影响平地的效果。

3.主要技术参数
外形尺寸（长×宽×高）:4485 mm×2600 mm×3055 mm；
整机质量：1200 kg；
配套动力：55 1 kW以上轮式拖拉机；
工作幅宽：2 5 m；
传动方式：液压传动；
联动方式：牵引式；
工作电压：12 VDC；
工作温度：5～40 ℃；
平地精度：±2 cm；
工作半径：400 m；
激光接收器可调范围：088 m。

二、激光平地机的使用
1.观测作业地块
作业前要先清理作业区域内的树根、石块等障碍物，如果在土质坚实的地块进行作业，还要先用整地机械旋耕地表，为激光平地机作业创造必要条件。

本激光平地机的平整精度高达±2 cm，能够在半径400 m范围内，待p
根据被平地块大小确定激光发射器的安放位置，选择地面平坦且不受田间机具和行人影响的地方，若作业半径较大（超过300 m），激光发射器应安放在地块的中间位置。

首先固定发射器的三脚架并保持稳定，然后将激光发射器安装在三脚架顶部并旋紧固定螺栓，打开电源并调整到适宜高度，使激光发射器高出拖拉机顶部，防止拖拉机和操作人员遮挡激光束，随着发射器马达的旋转，就形成了激光控制面。

3.控制器的连接与调试
控制器的正面安装了模式选择、激光控制器和平地铲三个控制按钮。

指示信号灯主要显示地面高差，指导操作人员选择合适的模式进行作业。

控制器的反面安装了六个线缆连接口，分别是通讯、传感器、激光接收器、平地铲升降、激光接收器升降和电源。

线缆选用的是针式螺旋接口方式，不同接口使用不同的针数，防止连接错误。

控制器的动力电源来自拖拉机电瓶，无正负极区分。

各线缆连接完毕后，需要对整机进行调试后才能进行作业。

首先选择不同的模式，调试机具是否能实现手动和自动的转换。

然后再调试平地铲和激光接收器的升降。

调试过程中，如果平地铲无法作业，则需互换电磁换向阀上的两个接头再进行调试；如果激光接收器无法升降，则需调整马达、牵引钢缆和升降导轨的装配。

调试至各运动和连接部件都实现正常运转，才能进行作业生产。

4.平地作业
把拖拉机开到作业区域，打开控制器，调整到手动模式，根据前期的随机取点测量数据作为参考，使用手动升降开关将平地铲刀口调整到大概的初始位置，然后上下调整激光接收器，直至控制器绿灯亮。

开动拖拉机在田间作Z字行折线行进，密切观察控制器的指示灯和平地铲吃土情况，控制器上方的红灯亮表示田面地势高，下方的红灯亮表示地势低。

作业过程中控制器的自动和手动模式要交替使用，若吃土量适中就采取自动模式，若吃土量过大就选择手动模式控制，以防拖拉机超负荷牵引。

一趟作业后，对地面的起伏情况就有了初步了解，平地铲留下的刮痕也可帮助判断地面的高低。

平地铲吃土量调整完毕后，将控制器开关置于自动位置，进行粗平作业。

粗平作业后，刮土量急剧减少，这时应重新调整平地铲刀口标高，进行精平操作。

平地铲刀口标高一般要进行2～4次调整，最后控制器绿灯常亮或不断闪烁时，即平地作业完成。

5.测量
平地过程中，要使用手持激光接收器，配合塔尺对田块进行网格点测量，记录测量数据，实时掌握激光平地机的作业效果，辅助指导平地机作业。

该机具可以把地面平整高差控制在±2 cm范围内，精度要求越高，作业时间越长。

应根据农田实际情况设定地块平整精度，在满足使用的前提下可适当降低精度，以提高激光平地机的作业效率。

通过对1PJ-2500型激光平地机的推广应用，体现了诸多优势。

该机具作业成本低，自动化程度高，平地精度高，平整后的农田在灌溉时省水、省时、省力，减少肥料流失，作业效果得到农民的广泛认可，经济效益和社会效益显著，具有广阔的应用前景。