油菜旋耕移栽聯(lián)合作業(yè)機(jī)以拖拉機(jī)為動力,由于拖拉機(jī)動力輸出為定值,故栽植速度不能隨拖拉機(jī)前進(jìn)速度而變化,導(dǎo)致栽植穴距不穩(wěn)定。針對上述問題設(shè)計了穴距控制系統(tǒng),以STM32為主控制器,通過地輪測速編碼器檢測前進(jìn)速度,通過電液比例液壓系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)驅(qū)動栽植系統(tǒng)的液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)栽植速度與前進(jìn)速度的實時匹配。穴距控制系統(tǒng)臺架試驗表明:液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速與地輪轉(zhuǎn)速變化趨勢一致,滯后時間在600 ms內(nèi)左右兩個移栽單元的液壓馬達(dá)同步性好轉(zhuǎn)速平均誤差為0.7%。將穴距電液控制系統(tǒng)安裝于油菜旋耕移栽聯(lián)合作業(yè)機(jī)上,并進(jìn)行了整機(jī)田間試驗,4種理論穴距（150、160、170、180 mm）、4種作業(yè)速度（2、3、4、5 km/h）的對比試驗表明:穴距穩(wěn)定性好理論穴距、作業(yè)速度均對穴距一致性變異系數(shù)影響顯著,其中理論穴距影響最顯著,在穴距160 mm和4種作業(yè)速度下,穴距一致性變異系數(shù)均能保持較小值,說明160 mm為最佳穴距。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2020,51(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

油菜旋耕移栽聯(lián)合作業(yè)機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖Fig．1Structurediagramofrapeseedlingrotary

1.2穴距電液比例控制系統(tǒng)組成與控制原理油菜旋耕移栽聯(lián)合作業(yè)機(jī)穴距電液比例控制系統(tǒng)由地輪測速系統(tǒng)、電液比例控制系統(tǒng)和馬達(dá)驅(qū)動栽植系統(tǒng)等組成(圖2)。其工作流程如下:在油菜旋耕移栽聯(lián)合作業(yè)機(jī)開始作業(yè)時，地輪跟隨轉(zhuǎn)動，通過地輪測速編碼器檢測地輪轉(zhuǎn)速并換算為作業(yè)速度，通過電控系統(tǒng)控制比例流量閥調(diào)整液壓系統(tǒng)流量，驅(qū)動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動栽植系統(tǒng)工作。在作業(yè)過程中，地輪測速系統(tǒng)實時檢測前進(jìn)速度，當(dāng)前進(jìn)速度增加，通過電控系統(tǒng)控制比例流量閥增加流經(jīng)液壓馬達(dá)的流量，提升液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速，加快栽植頻率，保證栽植穴距的穩(wěn)定性。圖2穴距電液比例控制系統(tǒng)原理圖Fig．2Systemprinciplediagramofelectro-hydraulicproportionalcontrolsystemforholedistance1．液壓泵2．溢流閥3．液壓油箱4．壓力表5．過濾器6．二位四通電磁換向閥7．比例流量閥8．液壓馬達(dá)Ⅰ9．液壓馬達(dá)Ⅱ10．測速編碼器Ⅰ11．測速編碼器Ⅱ12．地輪測速編碼器13．控制板圖3地輪測速原理圖Fig．3Schematicofgroundwheelspeedmeasurement1．地輪2．機(jī)架固定點(diǎn)3．旋轉(zhuǎn)鉸接點(diǎn)4．地輪測速編碼器1.3地輪測速系統(tǒng)設(shè)計如圖3，地輪是跟隨聯(lián)合作業(yè)機(jī)前進(jìn)實現(xiàn)被動轉(zhuǎn)動，通過安裝在地輪轉(zhuǎn)軸上的測速編碼器測量理論轉(zhuǎn)速從而得出前進(jìn)速度。測速編碼器(歐姆龍E6B2CWZ6C500P/Ｒ)1轉(zhuǎn)500個脈沖。地輪圓周上均布釘齒，基本不會產(chǎn)生滑移。所以不考慮滑移情況下，前進(jìn)速度與地輪轉(zhuǎn)速的關(guān)系式為πD=v1nd(1)其中nd=X500(2)式中v———前進(jìn)速度，m/sD———地輪直徑，mmnd———地輪轉(zhuǎn)速，r/min

呈凳奔觳馇敖?俁齲?鼻?進(jìn)速度增加，通過電控系統(tǒng)控制比例流量閥增加流經(jīng)液壓馬達(dá)的流量，提升液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速，加快栽植頻率，保證栽植穴距的穩(wěn)定性。圖2穴距電液比例控制系統(tǒng)原理圖Fig．2Systemprinciplediagramofelectro-hydraulicproportionalcontrolsystemforholedistance1．液壓泵2．溢流閥3．液壓油箱4．壓力表5．過濾器6．二位四通電磁換向閥7．比例流量閥8．液壓馬達(dá)Ⅰ9．液壓馬達(dá)Ⅱ10．測速編碼器Ⅰ11．測速編碼器Ⅱ12．地輪測速編碼器13．控制板圖3地輪測速原理圖Fig．3Schematicofgroundwheelspeedmeasurement1．地輪2．機(jī)架固定點(diǎn)3．旋轉(zhuǎn)鉸接點(diǎn)4．地輪測速編碼器1.3地輪測速系統(tǒng)設(shè)計如圖3，地輪是跟隨聯(lián)合作業(yè)機(jī)前進(jìn)實現(xiàn)被動轉(zhuǎn)動，通過安裝在地輪轉(zhuǎn)軸上的測速編碼器測量理論轉(zhuǎn)速從而得出前進(jìn)速度。測速編碼器(歐姆龍E6B2CWZ6C500P/Ｒ)1轉(zhuǎn)500個脈沖。地輪圓周上均布釘齒，基本不會產(chǎn)生滑移。所以不考慮滑移情況下，前進(jìn)速度與地輪轉(zhuǎn)速的關(guān)系式為πD=v1nd(1)其中nd=X500(2)式中v———前進(jìn)速度，m/sD———地輪直徑，mmnd———地輪轉(zhuǎn)速，r/minX———電控系統(tǒng)1min內(nèi)接收脈沖數(shù)，個/min1.4電液比例控制系統(tǒng)設(shè)計電液比例控制用輸入的電信號調(diào)制液壓參數(shù)，使之成比例的連續(xù)變化，具有控制原理簡單、控制精度高的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。1.4.1液壓系統(tǒng)設(shè)計液壓系統(tǒng)主要由液壓泵、液壓馬達(dá)、油箱、比例流量閥、換向閥等組成。液壓系統(tǒng)主要依據(jù)栽植單元的馬達(dá)驅(qū)動軸的工作轉(zhuǎn)速為200r/min和扭矩為40N·m

【參考文獻(xiàn)】：
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