寬幅小麥復式精播機控制系統(tǒng)的研究與設計
發(fā)布時間:2021-09-11 14:57
精密播種是實現(xiàn)農(nóng)作物合理密植與增產(chǎn)豐收的重要手段,精播種植和控制方式的選擇將直接影響播種作業(yè)質(zhì)量、作物出苗率及最終糧食收益。國內(nèi)播種機普遍存在智能化程度低以及地輪鏈條驅(qū)動打滑造成漏播與播種不勻等問題。本研究以小麥精播智能化控制為研究目標,深入研究我國現(xiàn)有小麥精播機關鍵部件運行機理及機械構(gòu)造,建立小麥全程智能化精播控制系統(tǒng)模型,研究重點主要體現(xiàn)在下述四個方面。(1)寬幅布種與主控驅(qū)動模式選擇。本研究選擇小麥寬幅布種方式與直流電機驅(qū)動精播模式。所選排種方式為槽輪窩眼式寬幅均布排種,驅(qū)動方法是直流電機驅(qū)動排種施肥,避免因地輪驅(qū)動打滑造成漏播和播種不勻等現(xiàn)象。(2)主控系統(tǒng)設計。通過STM32單片機對拖拉機行進速度、排種施肥軸轉(zhuǎn)速進行實時測取、運算處理和誤差矯正,在機具前行速度、小麥播種量和施肥量等參數(shù)間建立一套小麥精播智能化控制系統(tǒng)數(shù)學模型,采用PID控制算法實時調(diào)整種肥軸轉(zhuǎn)速,保障小麥免耕播種作業(yè)過程中,無論牽引機前行速度快慢,均達到株距恒定、施肥穩(wěn)定和布種均勻的效果,實現(xiàn)小麥精播智能化控制。(3)監(jiān)控系統(tǒng)設計。以單片機為監(jiān)測芯片,通過反射式光電傳感器和編碼器分別獲取種肥流動與種肥軸轉(zhuǎn)動信...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
寬幅精密排種器
a. 排種器零件 b. 排種器裝配體刨面圖、排種器外殼蓋 2、排種器外殼 3、排種器內(nèi)芯 4、布種器 5、導流槽 6、內(nèi)芯蓋 7、毛刷圖 2-3 寬幅精密排種器Fig.2-3 Precision seeder器工作時,窩眼式排種輪窩眼尺寸與形狀對小麥種子充種性能具有重要影時,小麥種子形狀尺寸并不均勻,在充種過程中小麥種子充種形態(tài)也各高充種性能,排種內(nèi)芯窩眼尺寸應有較高余量(彭強吉,2017),結(jié)合、短徑與厚度確定窩眼孔長寬深尺寸,窩眼結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。
lmin-麥粒最小寬度,取 2.36 mmhmax-麥粒最大厚度,取 3.90 mmhmin-麥粒最小厚度,取 1.50 mm設計的寬幅窩眼式排種內(nèi)芯三維結(jié)構(gòu)如圖 2-3a(3)所示,內(nèi)芯窩眼長寬高分別為 9.00 mm,5.00 mm,3.00 mm。為了實現(xiàn)小麥精確粒播、寬幅播種的目的,本研究采用自主設計的寬幅窩眼式排種器,但僅僅使用寬幅排種器并不能實現(xiàn)精確布種的要求,種子在下落過程中會因碰撞對均勻布種造成影響。為達到均勻布種目標,寬幅排種器的安裝位置要盡可能貼近地面,排種器安裝貼近地面又會造成壅土現(xiàn)象,導致精播機無法繼續(xù)工作。針對玉米—小麥輪作區(qū)免耕播種技術特點,結(jié)合區(qū)域農(nóng)藝要求,綜合精確排種、精密布種要求,從減少機具堵塞和單粒精密播種出發(fā),設計開發(fā)一種可調(diào)排種懸掛裝置,裝置主要由槽鋼、方鋼、托架、大型螺栓等組成。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玉米精量排種器電驅(qū)PID控制系統(tǒng)設計與性能評價(英文)[J]. 和賢桃,丁友強,張東興,楊麗,崔濤,魏劍濤,劉全威,顏丙新,趙東岳. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(17)
[2]小麥單粒精密播種機的研制[J]. 彭強吉,薦世春,何青海,付乾坤,岳會. 農(nóng)機化研究. 2017(07)
[3]淺談小麥種植機械化問題與新技術[J]. 錢善鳳. 農(nóng)民致富之友. 2017(10)
[4]油菜精量排種器種子流傳感裝置設計與試驗[J]. 丁幼春,楊軍強,朱凱,張莉莉,周雅文,廖慶喜. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(09)
[5]免耕播種機播種質(zhì)量紅外監(jiān)測系統(tǒng)設計與試驗[J]. 車宇,偉利國,劉婞韜,李卓立,汪鳳珠. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(S1)
[6]小麥播種實時監(jiān)控系統(tǒng)設計與試驗(英文)[J]. 盧彩云,付衛(wèi)強,趙春江,梅鶴波,孟志軍,董建軍,高娜娜,王秀,李立偉. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(02)
[7]玉米精量排種器排種質(zhì)量自動檢測儀設計與試驗[J]. 和賢桃,郝永亮,趙東岳,張東興,崔濤,楊麗. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(10)
[8]玉米免耕精量播種機排種質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 紀超,陳學庚,陳金成,王士國,赫鵬亮. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(08)
[9]基于時間間隔的多路精量排種器性能檢測系統(tǒng)設計與試驗(英文)[J]. 丁幼春,王雪玲,廖慶喜,李明. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(07)
[10]西門子PLC在空氣干燥站中的應用[J]. 張杰,李波. 內(nèi)蒙古石油化工. 2015(17)
碩士論文
[1]小麥旋耕施肥寬幅精密播種復式機的設計[D]. 曹瑤瑤.山東農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]氣吸式無級調(diào)控小麥精播機自動控制系統(tǒng)的研制[D]. 朱鵬飛.山東農(nóng)業(yè)大學 2013
[3]氣吸式油莎豆精量鋪膜播種機的研制[D]. 楊冬冬.河北農(nóng)業(yè)大學 2013
[4]小麥雙線精播自動控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 李潔.山東農(nóng)業(yè)大學 2012
[5]4BQD-40型氣力噴播機排種自動控制系統(tǒng)的研究[D]. 王安亭.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2012
[6]無刷直流電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 朱海舟.長沙理工大學 2012
[7]基于拖拉機前輪轉(zhuǎn)速的排種驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D]. 唐堯華.河北農(nóng)業(yè)大學 2009
[8]精密播種機監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 陳紹斌.西北農(nóng)林科技大學 2007
[9]小麥精量排種器的試驗研究[D]. 王永梅.新疆農(nóng)業(yè)大學 2006
[10]精密排種的微處理控制系統(tǒng)研究[D]. 鄭曉龍.華中農(nóng)業(yè)大學 2006
本文編號:3393208
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
寬幅精密排種器
a. 排種器零件 b. 排種器裝配體刨面圖、排種器外殼蓋 2、排種器外殼 3、排種器內(nèi)芯 4、布種器 5、導流槽 6、內(nèi)芯蓋 7、毛刷圖 2-3 寬幅精密排種器Fig.2-3 Precision seeder器工作時,窩眼式排種輪窩眼尺寸與形狀對小麥種子充種性能具有重要影時,小麥種子形狀尺寸并不均勻,在充種過程中小麥種子充種形態(tài)也各高充種性能,排種內(nèi)芯窩眼尺寸應有較高余量(彭強吉,2017),結(jié)合、短徑與厚度確定窩眼孔長寬深尺寸,窩眼結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。
lmin-麥粒最小寬度,取 2.36 mmhmax-麥粒最大厚度,取 3.90 mmhmin-麥粒最小厚度,取 1.50 mm設計的寬幅窩眼式排種內(nèi)芯三維結(jié)構(gòu)如圖 2-3a(3)所示,內(nèi)芯窩眼長寬高分別為 9.00 mm,5.00 mm,3.00 mm。為了實現(xiàn)小麥精確粒播、寬幅播種的目的,本研究采用自主設計的寬幅窩眼式排種器,但僅僅使用寬幅排種器并不能實現(xiàn)精確布種的要求,種子在下落過程中會因碰撞對均勻布種造成影響。為達到均勻布種目標,寬幅排種器的安裝位置要盡可能貼近地面,排種器安裝貼近地面又會造成壅土現(xiàn)象,導致精播機無法繼續(xù)工作。針對玉米—小麥輪作區(qū)免耕播種技術特點,結(jié)合區(qū)域農(nóng)藝要求,綜合精確排種、精密布種要求,從減少機具堵塞和單粒精密播種出發(fā),設計開發(fā)一種可調(diào)排種懸掛裝置,裝置主要由槽鋼、方鋼、托架、大型螺栓等組成。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玉米精量排種器電驅(qū)PID控制系統(tǒng)設計與性能評價(英文)[J]. 和賢桃,丁友強,張東興,楊麗,崔濤,魏劍濤,劉全威,顏丙新,趙東岳. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(17)
[2]小麥單粒精密播種機的研制[J]. 彭強吉,薦世春,何青海,付乾坤,岳會. 農(nóng)機化研究. 2017(07)
[3]淺談小麥種植機械化問題與新技術[J]. 錢善鳳. 農(nóng)民致富之友. 2017(10)
[4]油菜精量排種器種子流傳感裝置設計與試驗[J]. 丁幼春,楊軍強,朱凱,張莉莉,周雅文,廖慶喜. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(09)
[5]免耕播種機播種質(zhì)量紅外監(jiān)測系統(tǒng)設計與試驗[J]. 車宇,偉利國,劉婞韜,李卓立,汪鳳珠. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(S1)
[6]小麥播種實時監(jiān)控系統(tǒng)設計與試驗(英文)[J]. 盧彩云,付衛(wèi)強,趙春江,梅鶴波,孟志軍,董建軍,高娜娜,王秀,李立偉. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(02)
[7]玉米精量排種器排種質(zhì)量自動檢測儀設計與試驗[J]. 和賢桃,郝永亮,趙東岳,張東興,崔濤,楊麗. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(10)
[8]玉米免耕精量播種機排種質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 紀超,陳學庚,陳金成,王士國,赫鵬亮. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(08)
[9]基于時間間隔的多路精量排種器性能檢測系統(tǒng)設計與試驗(英文)[J]. 丁幼春,王雪玲,廖慶喜,李明. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(07)
[10]西門子PLC在空氣干燥站中的應用[J]. 張杰,李波. 內(nèi)蒙古石油化工. 2015(17)
碩士論文
[1]小麥旋耕施肥寬幅精密播種復式機的設計[D]. 曹瑤瑤.山東農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]氣吸式無級調(diào)控小麥精播機自動控制系統(tǒng)的研制[D]. 朱鵬飛.山東農(nóng)業(yè)大學 2013
[3]氣吸式油莎豆精量鋪膜播種機的研制[D]. 楊冬冬.河北農(nóng)業(yè)大學 2013
[4]小麥雙線精播自動控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 李潔.山東農(nóng)業(yè)大學 2012
[5]4BQD-40型氣力噴播機排種自動控制系統(tǒng)的研究[D]. 王安亭.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2012
[6]無刷直流電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 朱海舟.長沙理工大學 2012
[7]基于拖拉機前輪轉(zhuǎn)速的排種驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D]. 唐堯華.河北農(nóng)業(yè)大學 2009
[8]精密播種機監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 陳紹斌.西北農(nóng)林科技大學 2007
[9]小麥精量排種器的試驗研究[D]. 王永梅.新疆農(nóng)業(yè)大學 2006
[10]精密排種的微處理控制系統(tǒng)研究[D]. 鄭曉龍.華中農(nóng)業(yè)大學 2006
本文編號:3393208
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