农业机械化第十三章农业机械的信息化与精细农业
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Case IH 8010 割台和喂入装置可以根据联合收割机的行驶 速度进行自动调节，达到最佳喂入效果。成功采用了大量的智 能调节和操纵系统，例如辅助转向系统、自动驾驶系统、脱粒 滚筒恒速控制系统、作业速度自动控制系统。
16
脱粒滚筒恒速控制系统
无级变速器
液压控制
17
卸粮距离自动可调
18
⒉ 自动操纵方向装置
3
4
5
具有可视化多功能的驾驶室操作系统
——通过控制手柄、按钮、 旋钮和液晶触摸显示屏完成 对联合收割机各种收获参数 的设定和调整 。
6
二、人机接口技术
拖拉机和农业机械作业中，都需要人来操纵和控制。 传统驾驶室中的仪表盘正迅速由电子监控仪表取代，并逐 步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，从而 大大改善了人机交互界面。这种智能化显示终端，实际上 就是一台带液晶显示屏的计算机。它代表了当今仪器与控 制装置发展的主流方向，又常被称为虚拟化仪器显示终端 （Virtual Display Terminal）。
第十三章 农业机械的信息化与精细农业
第一节 电子信息技术带动农业机械技术创新 第二节 谷物联合收割机监视与自动控制装置 第三节 半喂入式水稻联合收割机喂入深度自 动调节装置的电路设计（设计案例一） 第四节 精细农业技术的发展
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第一节 电子信息技术带动农业机械的 技术创新
20世纪下半期开始的电子信息科技革命，成为推动各个领 域知识、技术创新的强有力手段，也明显的影响着农业机械化 技术的创新过程。
10
⒊ 轴端安全离合器
对于推运器、升运器、脱粒滚筒、复脱器等工作部件的 监视装置，一般是采用安装在驱动轴端的安全离合器加上报 警信号电路。
⒋ 夹持输送监视器
安装在夹持链的末端，对半喂入式收割机的脱粒喂入链 和排草夹持链输送茎秆进行监视，其检测装置与逐稿器监视 器类似。当夹持作物茎秆发生堵塞时，监视器压板被抬起， 使微动开关闭合，发生报警信号。
7
大型拖拉机驾驶室内智能化显示终端
8
第二节 谷物联合收割机监视和自动控制装置
一、谷物联合收割机工作部件的监视装置
⒈ 逐稿器监视装置
来自百度文库
该装置安装在逐稿器箱上盖
板上，用来监视逐稿器上方茎秆
负荷。当茎秆增加到超负荷时，
茎秆压迫传感板，触发信号装置
的开关，使工作电路断开，同时
接通报警信号电路。
1. 传感板 2. 扭簧 3. 顶盖
为了减轻驾驶员的劳动强度，联合收割机上采用了自动驾驶装置。
联合 收割 机的 自动 操向 装置
3. 联合收割机的自动调平装置
坡道作业上的收割机，其工作效率还与机器倾斜度有关。
19
第三节 半喂入式水稻联合收割机喂入深度自 动调节装置的电路设计（设计案例一）
半喂入式水稻联合收割机工作时一个经常发生的 故障是堵塞，其中脱粒滚筒堵塞是最易出现问题之一。
12
损失监视器的安装位置
1. 逐稿器损失监视器 2. 清粮筛损失监视器 3. 指示仪表
切草监视装置
1. 开关 2. 切刀护板 3. 发动机调速器 4. 油门离合器 5. 切刀
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二、谷物联合收割机的自动调节装置
⒈ 喂入量的自动监测装置
目前已经有多种形式，通常采用的是间接测量法。
可安装喂入量传感器的部位
二、理论分析与电路参数设计
1、逻辑设计
为调节荷杆深度，需要感应深浅部分和控制执行部分。 感应深浅部分用触电开关作为输入信号，控制执行部分由直 流电机完成。
22
2、电路设计与电器元件选用
元器件选用：89C51单片机、继电器、光电耦合器件、 7407同相器、晶振、二极管、电阻、电容等。
4. 触点开关 5. 罩盖 6. 轴
9
⒉ 粮箱监视器
安装在粮箱内侧壁上方或箱盖内，用来监视粮箱谷物的 堆满程度。当粮箱充满时，谷物籽粒压迫传感板，使报警电 路闭合、报警。
粮箱监视器 1. 壳体 2. 固定触点 3. 弹簧 4. 传感板 5. 可动触点 6. 调节螺丝
扭矩传感变速器 1. 定凸轮 2.弹簧 3.定轮 4.动凸轮
1. 割刀传动轴 2. 割台推运器轴 3. 倾斜输送器主动轴 4. 滚筒轴上 5. 凹板压力 6. 链耙的位置 7. 倾斜输送器被动轴的偏移 8. 浮动推运器的偏移
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液压式喂入量自动调节装置
1. 油缸 2. 行走无级变速器（a 为主动盘、b 为被动盘） 3. 滑阀 4. 缓冲弹簧 5. 手柄 6. 钢丝 7. 传感器滑板
电子信息学用于农业机械装备的技术创新，可概括为如下 基本领域：
① 提高机械作业的机械性能：过程监视、控制、诊断等； ② 过程精确操作：及时获取过程信息，能精确执行命令； ③ 改善劳动者的操作条件：操作方便、安全、舒适； ④ 发展基于卫星定位系统的农机作业田间导航、定位变量 作业的智能控制农业作业机械，支持农田的科学管理决策等。
以单片机为核心的微电子控制技术是国内外农机 具广泛采用的监控技术，可靠性高、成本低。
本设计结合收割机喂入深度调节具体要求，用单 片机自动调整喂入深浅的控制。
20
21
一、设计的已知条件
闽江150型半喂入水稻联合收割机为设计样机，将脱粒 滚筒深度调节方式由手动螺旋调整改为自动调整，需对电路 部分进行设计。
2
一、拖拉机与农业机械中的电子装备技术
拖拉机与自走式农业机械的电子设备正由早期的专用控 制器向通用控制器发展，向网络化、智能化、分别式控制技 术方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械，已装置了若 干个标准的控制单元（ECU），它实际上已是一个带有独立 处理信息与控制功能的计算机智能控制终端，是针对农业机 械 使 用 环 境 专 门 设 计 的 通 用 微 型 作 业 计 算 机 （ Job computer），具有统一标准设计的接口和采用了现场控制局 域网络（CNA）技术及其网络通信协议。
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⒌ 谷粒损失监视器
采用传声板作为敏感元件，安装在逐稿器和清选筛的出 草口下方，当排出的秸草中夹带谷粒落下，冲击传声板时发 出声波对压电晶体起作用，产生的电压信号经过电路传给显 示仪，即显示出谷粒损失的情况。
⒍ 切草监视器
由于联合收割机的碎草装置一般安装在排草口后，常常 是半露在机器外面，十分危险。当切草刀发生堵塞时，堆积 的物料将切草监视器的护板推开，电路接通，使油门离合器 中的安全电磁阀吸合，油门手柄归零，发动机熄火停机。
Case IH 8010 割台和喂入装置可以根据联合收割机的行驶 速度进行自动调节，达到最佳喂入效果。成功采用了大量的智 能调节和操纵系统，例如辅助转向系统、自动驾驶系统、脱粒 滚筒恒速控制系统、作业速度自动控制系统。
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脱粒滚筒恒速控制系统
无级变速器
液压控制
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卸粮距离自动可调
18
⒉ 自动操纵方向装置
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具有可视化多功能的驾驶室操作系统
——通过控制手柄、按钮、 旋钮和液晶触摸显示屏完成 对联合收割机各种收获参数 的设定和调整 。
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二、人机接口技术
拖拉机和农业机械作业中，都需要人来操纵和控制。 传统驾驶室中的仪表盘正迅速由电子监控仪表取代，并逐 步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，从而 大大改善了人机交互界面。这种智能化显示终端，实际上 就是一台带液晶显示屏的计算机。它代表了当今仪器与控 制装置发展的主流方向，又常被称为虚拟化仪器显示终端 （Virtual Display Terminal）。
第十三章 农业机械的信息化与精细农业
第一节 电子信息技术带动农业机械技术创新 第二节 谷物联合收割机监视与自动控制装置 第三节 半喂入式水稻联合收割机喂入深度自 动调节装置的电路设计（设计案例一） 第四节 精细农业技术的发展
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第一节 电子信息技术带动农业机械的 技术创新
20世纪下半期开始的电子信息科技革命，成为推动各个领 域知识、技术创新的强有力手段，也明显的影响着农业机械化 技术的创新过程。
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⒊ 轴端安全离合器
对于推运器、升运器、脱粒滚筒、复脱器等工作部件的 监视装置，一般是采用安装在驱动轴端的安全离合器加上报 警信号电路。
⒋ 夹持输送监视器
安装在夹持链的末端，对半喂入式收割机的脱粒喂入链 和排草夹持链输送茎秆进行监视，其检测装置与逐稿器监视 器类似。当夹持作物茎秆发生堵塞时，监视器压板被抬起， 使微动开关闭合，发生报警信号。
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大型拖拉机驾驶室内智能化显示终端
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第二节 谷物联合收割机监视和自动控制装置
一、谷物联合收割机工作部件的监视装置
⒈ 逐稿器监视装置
来自百度文库
该装置安装在逐稿器箱上盖
板上，用来监视逐稿器上方茎秆
负荷。当茎秆增加到超负荷时，
茎秆压迫传感板，触发信号装置
的开关，使工作电路断开，同时
接通报警信号电路。
1. 传感板 2. 扭簧 3. 顶盖
为了减轻驾驶员的劳动强度，联合收割机上采用了自动驾驶装置。
联合 收割 机的 自动 操向 装置
3. 联合收割机的自动调平装置
坡道作业上的收割机，其工作效率还与机器倾斜度有关。
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第三节 半喂入式水稻联合收割机喂入深度自 动调节装置的电路设计（设计案例一）
半喂入式水稻联合收割机工作时一个经常发生的 故障是堵塞，其中脱粒滚筒堵塞是最易出现问题之一。
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损失监视器的安装位置
1. 逐稿器损失监视器 2. 清粮筛损失监视器 3. 指示仪表
切草监视装置
1. 开关 2. 切刀护板 3. 发动机调速器 4. 油门离合器 5. 切刀
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二、谷物联合收割机的自动调节装置
⒈ 喂入量的自动监测装置
目前已经有多种形式，通常采用的是间接测量法。
可安装喂入量传感器的部位
二、理论分析与电路参数设计
1、逻辑设计
为调节荷杆深度，需要感应深浅部分和控制执行部分。 感应深浅部分用触电开关作为输入信号，控制执行部分由直 流电机完成。
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2、电路设计与电器元件选用
元器件选用：89C51单片机、继电器、光电耦合器件、 7407同相器、晶振、二极管、电阻、电容等。
4. 触点开关 5. 罩盖 6. 轴
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⒉ 粮箱监视器
安装在粮箱内侧壁上方或箱盖内，用来监视粮箱谷物的 堆满程度。当粮箱充满时，谷物籽粒压迫传感板，使报警电 路闭合、报警。
粮箱监视器 1. 壳体 2. 固定触点 3. 弹簧 4. 传感板 5. 可动触点 6. 调节螺丝
扭矩传感变速器 1. 定凸轮 2.弹簧 3.定轮 4.动凸轮
1. 割刀传动轴 2. 割台推运器轴 3. 倾斜输送器主动轴 4. 滚筒轴上 5. 凹板压力 6. 链耙的位置 7. 倾斜输送器被动轴的偏移 8. 浮动推运器的偏移
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液压式喂入量自动调节装置
1. 油缸 2. 行走无级变速器（a 为主动盘、b 为被动盘） 3. 滑阀 4. 缓冲弹簧 5. 手柄 6. 钢丝 7. 传感器滑板
电子信息学用于农业机械装备的技术创新，可概括为如下 基本领域：
① 提高机械作业的机械性能：过程监视、控制、诊断等； ② 过程精确操作：及时获取过程信息，能精确执行命令； ③ 改善劳动者的操作条件：操作方便、安全、舒适； ④ 发展基于卫星定位系统的农机作业田间导航、定位变量 作业的智能控制农业作业机械，支持农田的科学管理决策等。
以单片机为核心的微电子控制技术是国内外农机 具广泛采用的监控技术，可靠性高、成本低。
本设计结合收割机喂入深度调节具体要求，用单 片机自动调整喂入深浅的控制。
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一、设计的已知条件
闽江150型半喂入水稻联合收割机为设计样机，将脱粒 滚筒深度调节方式由手动螺旋调整改为自动调整，需对电路 部分进行设计。
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一、拖拉机与农业机械中的电子装备技术
拖拉机与自走式农业机械的电子设备正由早期的专用控 制器向通用控制器发展，向网络化、智能化、分别式控制技 术方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械，已装置了若 干个标准的控制单元（ECU），它实际上已是一个带有独立 处理信息与控制功能的计算机智能控制终端，是针对农业机 械 使 用 环 境 专 门 设 计 的 通 用 微 型 作 业 计 算 机 （ Job computer），具有统一标准设计的接口和采用了现场控制局 域网络（CNA）技术及其网络通信协议。
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⒌ 谷粒损失监视器
采用传声板作为敏感元件，安装在逐稿器和清选筛的出 草口下方，当排出的秸草中夹带谷粒落下，冲击传声板时发 出声波对压电晶体起作用，产生的电压信号经过电路传给显 示仪，即显示出谷粒损失的情况。
⒍ 切草监视器
由于联合收割机的碎草装置一般安装在排草口后，常常 是半露在机器外面，十分危险。当切草刀发生堵塞时，堆积 的物料将切草监视器的护板推开，电路接通，使油门离合器 中的安全电磁阀吸合，油门手柄归零，发动机熄火停机。