玉米免耕播种机排种器振动特性研究

发布时间：2020-07-02 19:16

【摘要】：保护性耕作是现代农业生产的主流,免耕播种机是实现这一耕作模式的重要工具。然而,免耕播种机在田间作业过程中会因地表不平、秸秆、残茬的影响而引起机械振动,进而影响排种器的播种性能,在高速免耕播种条件下,播种机受到的振动更加明显。针对上述问题,本文在分析国内外精密排种器研究现状及播种机振动特性的研究进展的基础上,以指夹式排种器为研究对象,结合传感器技术、现代微控制技术和计算机技术,开展了玉米免耕播种机排种器的振动特性研究工作。具体研究内容包括以下几方面:(1)设计了振动测试系统,采用型号为1A208E的加速度传感器作为排种器振动监测元件,结合STM32F103C8T6微控制器、DAQM-4202模拟量处理和SD存储器等器件完成了系统硬件设计,同时分别采用Keil开发环境、Labview软件实现了系统驱动程序和上位机监测界面的开发设计。(2)构建了模拟振动试验台,采用型号为DH40200的激振器作为田间播种机的振动模拟源,采用步进电机替代播种机地轮以驱动指夹式排种器旋转,并为步进电机配备减速器以实现排种器的稳定匀速排种。(3)开展室内土槽试验、田间试验,研究了指夹式排种器在前进方向、水平方向和垂直方向的振动信号,得出垂直方向的振动信号更加显著;对垂直方向的振动特性进行分析,得出其振动主频集中在0-20Hz。为了模拟播种机田间作业工况,开展了排种振动模拟振动试验,选取振动幅值和振动频率作为实验因子,播种合格指数作为试验考核指标,进行2因素5水平二次正交旋转组合试验,并应用Design-Expert软件对实验结果进行数据分析,最终得出排种器振动频率对播种合格指数的影响比排种器振动幅值对播种合格指数的影响要显著。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S223.2
【图文】：

第二章 振动测试系统设计 系统结构与原理为分析免耕播种机指夹式排种器所受振动情况，构建了振动测试系统， 2.1 所示。该机主要由微控制器、PC 机、LCD 显示屏、按键模块、存储器和信号放大器组成。其中，微控制器是整个系统的控制核心，振动传时测量指夹式排种器作业时所受到的振动情况，信号放大器用于放大振出信号，存储器用于存储作业参数信息，LCD 屏和按键模块为实现人机交

图 2.2 加速度传感器Fig.2.2 Acceleration sensor术公司生产，属于压电式g，相应频率范围在0.1～150号为 STM32F103C8T6 芯片 的 32 位 ARM 微控制器。该 64K 字节的程序存储器，最 个输入通道，1us 的转换时，需要设计其最小系统， 单片机、供电电路、程序VDD_3483.3V

【参考文献】

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本文编号：2738575