發(fā)布時(shí)間：2017-12-22 15:13

  本文關(guān)鍵詞：馬鈴薯整薯精密播種關(guān)鍵技術(shù)研究　出處：《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：馬鈴薯是第四大主糧作物,針對(duì)目前馬鈴薯種植機(jī)廣泛存在的漏播重播問(wèn)題,本文研發(fā)了雙層種箱式精密排種裝置和漏播自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng),并進(jìn)行了田間試驗(yàn)驗(yàn)證。(1)基于離散元數(shù)值模擬技術(shù),在研究種薯物理特性的基礎(chǔ)上,使用EDEM軟件建立了排種器離散元數(shù)值模型,分析了排種過(guò)程中種薯運(yùn)動(dòng)區(qū)域、種群運(yùn)動(dòng)規(guī)律和排種性能的主要影響因素。結(jié)果表明:排種過(guò)程中大多數(shù)種薯不參于運(yùn)動(dòng),少量種薯的運(yùn)動(dòng)特性決定了充種成功率;種薯的主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域是相鄰鏈勺內(nèi)的倒圓錐體,其中下圓錐體區(qū)域內(nèi)種薯的運(yùn)動(dòng)特性決定了充種成功率,為高效充種區(qū)。(2)基于運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析技術(shù),使用ADAMS軟件建立了排種器運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析模型,研究了取種勺的位移、速度和加速度特性,結(jié)果表明:取種勺在脫開(kāi)鏈輪自由運(yùn)動(dòng)的階段容易發(fā)生抖動(dòng);取種勺在傳動(dòng)平面法線方向的位移和速度波動(dòng)均不大,但具有高頻特性,不利于種薯穩(wěn)定輸送;適當(dāng)增大鏈條張緊程度,可以有效減小自由運(yùn)動(dòng)階段取種勺的速度波動(dòng)。(3)設(shè)計(jì)了具有護(hù)種板和取種角度的取種勺,并搭建了性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái);研究了排種速度、張緊距離和取種角度對(duì)性能指標(biāo)的影響規(guī)律,得到了回歸方程,并對(duì)回歸模型進(jìn)行了多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化,結(jié)果表明:在試驗(yàn)范圍內(nèi),空種率隨排種速度的增大而增大,隨張緊距離和取種角度的增大先減小后增大;重種率隨排種速度的增大而減小,隨張緊距離的增大而增大,隨取種角度的增大先增大后減小;護(hù)種板可減少鏈條抖動(dòng)對(duì)取種勺上種薯的擾動(dòng)作用,取種角度的設(shè)置增大了種薯與護(hù)種板之間的有效摩擦力,增強(qiáng)了馬鈴薯在種勺上的穩(wěn)定性。(4)設(shè)計(jì)了新型雙層種箱式排種裝置,以空種率和重種率為性能指標(biāo),研究了排種速度、種勺直徑和充種高度對(duì)充種性能的影響規(guī)律,得到了空種率和重種率與試驗(yàn)因素之間的回歸模型,使用多目標(biāo)優(yōu)化方法對(duì)回歸模型進(jìn)行求解,并使用最優(yōu)參數(shù)取值對(duì)雙層種箱式排種器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化和試驗(yàn)驗(yàn)證;雙層種箱式排種裝置增大了高效充種區(qū)體積,可有效降低漏播率50%。(5)基于微電容信號(hào)探測(cè)技術(shù),設(shè)計(jì)了電容式馬鈴薯漏種檢測(cè)傳感器,開(kāi)發(fā)了以PLC為核心的自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng),搭建了具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的試驗(yàn)樣機(jī),并進(jìn)行了田間試驗(yàn)。結(jié)果表明:在試驗(yàn)范圍內(nèi),經(jīng)自補(bǔ)種系統(tǒng)補(bǔ)償后,最終空種率為1.1%～1.75%,補(bǔ)種株距誤差為7.6%～16.9%;在試驗(yàn)范圍內(nèi),補(bǔ)種成功率不隨排種速度的變化顯著波動(dòng),補(bǔ)種株距精度滿足馬鈴薯種植要求。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S223.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1319932