单节蔗种智能排种技术研究与装置研制

发布时间：2020-06-05 08:52

【摘要】：甘蔗是生产食糖和乙醇的重要原材料,它的种植广泛分布在热带、亚热带地区,如澳大利亚、巴西等。我国也是甘蔗种植的大国,国内甘蔗产区集中遍布于粤、桂、滇、琼等地。在粤西湛江地区,甘蔗作为优秀特色支柱产业,其产业价值约占湛江作物区经济总量的百分之六十。但受种植条件较差、机械化程度较低、投入成本高等因素的制约,湛江甘蔗产业面临着多重考验。甘蔗机械化种植作为甘蔗机械化生产的关键一环,在国外已成熟应用;而在国内,蔗农普遍采用传统的人工种植方式,生产成本高,劳动强度大且效率低。因此,推进甘蔗种植机械化势在必行。本文针对湛江地区的地形地貌特征,结合单芽蔗种的结构特点及其种植要求,并结合国内外现有的甘蔗种植机的结构特点及工作原理,试设计一种新型的甘蔗智能排种种植装置。论文通过对现有的甘蔗种植机进行了解,确定了甘蔗智能排种种植装置的结构形式以及工作原理。通过对蔗种在种箱内的受力分析、排种部件可行性验证之后,将机架、储料箱、链式定位输送机构、导向槽、智能定距槽轮排种机构、速度传感器、智能控制显示器等组装成整机,并搭建试验平台进行模拟。本文主要研究要点如下:一、对蔗种在种箱内的受力进行充分的理论分析,确定蔗种种箱的结构形式,找出蔗种种箱的防堵塞的最佳结构状态。二、结合蔗种的结构特点及尺寸参数,确定链式定位输送机构、导向槽的相关设计尺寸参数,例如爪、导向槽的形状及大小。三、利用Solidworks软件将甘蔗种植机进行三维建模仿真,设置了甘蔗及排种种植机的尺寸参数。通过PLC控制,将车轮种植机的线速度与智能定距槽轮排种机构的转速建立某种函数关系,并将参数传输到显示屏上,便于检测与设定,使排种达到要求的株距植。四、通过ADAMS软件对甘蔗排种种植机的排种机构进行运动仿真。通过ANSYSWorkbench分析软件对甘蔗种植机机架的应力应变分析,提供机架优化的理论依据。五、将设计的甘蔗种植机三维图形做模拟平台,此设计整体较简单、紧凑,经济。装备形式为与东风404拖拉机三点悬挂进行模拟作业。模拟了智能定距槽轮排种机构的运作状态,最终表明此排种设计合理,可实现所需要求。为进一步发展甘蔗种植机械化与研究提出了切实可行的建议。六、主要创新点在于:采用搅拌的方式解决蔗种在种箱内的堵塞问题;采用二次定位的方式对蔗种进行约束,防止在传送过程中出现堵塞现象;排种机构通过单片机的控制达到按照设定的株距进行均匀播种的目的。
【图文】：

人工种植,甘蔗

意义种糖类和酒精的主要原料。是温热带农作物，为纬30o-北纬 33o，且种植面积绝大部分在南北亚太地区、中南美洲和非洲地区分布[1]，如澳国也是甘蔗生产大国，蔗区在滇、琼、粤、桂等地区、雷州地区，处于中国大陆最南端，位于符合甘蔗所需生长条件。粤西湛江地区、雷州地区三大支柱产业（甘蔗前所未有的挑战。甘蔗的种植技术要求为深耕利用的是人工种植的方法（如图 1-1），由于是行消毒，且种植密度可以得到保证。但是，随着用工少的现象，造成工人劳动作业紧张、播种不因此，加快甘蔗机械化种植技术的应用强度已成

排种,缺苗,行距,装置研制

单节蔗种智能排种技术研究与装置研制大利亚的 P &H Bonel公司，属先斩切好蔗种，再进行种植的装备，此装备的储料箱较大，可一次性装载较多甘蔗节[12]；依次进行开沟、消毒、排种、洒肥、埋土等一系列动作，需要人工辅助较少，劳动力极大减少；种植行距为 1.6 米，现广东粤西地区实际种植行距一般为1m 1.4m；种植行距比实际需要的偏大；另根据实际操作播种，，出现了严重缺苗、伤芽现象。另外广西地区相关农业机械研究所也曾引进澳大利亚所生产的 AUSTOFT 750型甘蔗种植机（如图 1-3），同样地，该排种机也为事先斩切好种子，再进行排种[13]，通过在国内进行实际播种试验，最后，因导致严重缺苗伤芽而无法正常使用。
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S223

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