试验用精量排种控制单元的设计与实现

发布时间：2020-06-17 11:44

【摘要】：随着社会的进步,玉米商业化育种程度加强,人工费用的大幅度提高和对试验质量的高标准要求,传统的试验播种方式已远不能满足试验播种的需求。因此,研制自动化程度较高,能有效提高试验播种水平和速度,降低劳动成本的自动化试验播种机尤为重要和迫切。论文通过分析不同类型精密排种器的优缺点,以及国内科研单位及玉米企业进行玉米试验的播种方式,设计并实现了试验排种器的机械结构以及相配套的自动控制单元,具有一定的实用价值论文阐述了排种器的机械结构和工作原理,并从与排种器机械组件所配合的硬件需求出发,采用了具有S型高阶加减速,支持速度衔接,能够做到运动轨迹顺滑连贯的G5S四轴运动控制器,同时对排种盘转动的扭矩进行了计算和电机配型,提出了应用小型真空泵对排种盘产生负压,为提高排种合格率,可采用高负压、小吸口的技术方案,并对吸种口的空气流量进行了理论计算,选择出符合流量要求的小型真空泵(UV-180V)。为了节约成本和资源,设计了四组齿轮配比,利用步进电机的倒转和顺转功能,实现了换种和排种过程的自动控制;为了提高试验排种控制单元的自动化程度,对运动参数和播种参数修改进行了说明,同时对播种参数中的行距和密度变化进行详细计算,以达到自动换种和排种的目的。论文阐述了控制单元的电机指令接口、DI数字输入接口、系统功能接口的功能以及接线方式。对排种控制单元的系统设计,参数设置,任务管理和自动控制流程进行详细说明,并给出控制单元的流程图,编写了自动控制管理软件,达到了自动换种、排种和清仓的控制要求,较好的解决了传统种植玉米试验费工、费时、播种质量差的问题。为了验证试验用精量排种器的可靠性,本文采用裂裂区试验设计,对排种器的排种性能进行了测试。试验研究了吸种孔直径、转速及真空度等参数对排种合格指数的影响,并对试验过程的可靠性进行了方差分析,结果表明:排种盘转速对排种合格指数影响最大,平均合格指数达到96.71%,当排种器转速小于22.5r/min时,排种平均合格指数达到98.38%,在此速度下,完全可以满足试验精量排种的精度和速度要求。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S223.2

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本文编号：2717556