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内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:激光平地机
学校名称:塔里木大学
参赛队伍:南疆之星7
参赛学生:马有成 王杰 刘坤  
指导老师:兰海鹏  

详细说明

目前,新疆建设兵团农业机械特别是自行研制的农业机械中光电液机一体化产品的应用还比较欠缺。激光平地技术的实施可以大大提高新疆建设兵团农业基础设施水平,提高作物产量,节约农业用水,降低平地作业功耗,其综合经济效益十分明显。

激光平地机械的市场前景十分广阔。若该技术向新疆自治区推广,需求量更多。新疆建设兵团有引进国外相关技术进行试验研究的经验。农一师通用机械厂曾在国产普通长跨度平地机上加装激光调平装置进行试验,取得了一定的设计经验。推广该技术的前景十分看好。

激光平地技术是利用激光发射、接收装置这种非视觉检测方法,在作业地块上方以单束激光旋转形成一激光平面,接收器通过检测激光平面的位置来判断作业点处地势,系统会自动调节平地铲高度和转角,保证平地效果和精度,在发达国家普遍使用。我国正处于引进、试用和推广阶段,在东北地区国有农场和新疆生产建设兵团农场等处有使用。

整套激光平地系统包括:拖拉机、激光发射器、激光接收装置、 平地铲水平检测装置、控制器、液压动力系统、平地铲等。拖拉机挂接平地设备并提供前进动力和液压力;激光发射装置置于平整地面上,同时使得激光接收器与平地铲刃之间的垂直高度和激光平面到所要求的目标平地面距离相等,工作时接收器将激光平面与接收器中点间的相对位置量转化成电信号传递给控制器,平地铲水平检测装置将角位移量转化为电信号传递给控制器,控制器针对前两种信号自动做出程序处理,向电磁阀发出控制信号,使得电磁阀工作液压油作用于双作用油缸,从而调整平地铲的工作姿态,力求将平地误差缩小到最小;平地铲的工作过程实际就是土方切削、搬运及填充的过程总和;拖拉机行进到非平地势位置时,平地铲整体所处的水平高度也随之调整,激光平面将不位于接收器中心点,接收器将该偏移距离量转换成电信号传至控制器,控制器通过对电信号的程序处理命令电磁阀实施相应的动作,液压系统调节双作用油缸的伸缩长度使平地铲位置调整,激光平面重新照射在接收器中心点处,铲壁推运来的土壤顺铲刃与地面之间的间隙被铺在非平地势处,完成填充作业。

激光接收机内有一组传感器—硅光电管,可以在 360 度方位接收激光,并把激光信号转变为电信号,传输至控制系统。

本产品采用螺纹插装式阀作为整个液压控制装置的控制元件,具有结构简单、紧凑,安装简捷、方便等优点;同时采用锥阀式结构,密封好,泄漏少,避免了平地铲的静沉降,提高了平地机的工作性能;换向阀采用12 V直流电磁铁驱动,实现了远距离电控方式调节系统工况,满足了移动机械的使用要求。

本机器的设计与其他机器不同之处还在于本机器采用两个接收机,分别配置在平地铲的两端。两个油缸分别控制来保证平地铲的水平。从而避免了平地铲可能出现的倾斜。并使平地机在作业区内可以在任何方向上作业。极大提高了平地的质量和工作效率。





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