宽幅小麦复式精播机控制系统的研究与设计
发布时间：2021-09-11 14:57
精密播种是实现农作物合理密植与增产丰收的重要手段,精播种植和控制方式的选择将直接影响播种作业质量、作物出苗率及最终粮食收益。国内播种机普遍存在智能化程度低以及地轮链条驱动打滑造成漏播与播种不匀等问题。本研究以小麦精播智能化控制为研究目标,深入研究我国现有小麦精播机关键部件运行机理及机械构造,建立小麦全程智能化精播控制系统模型,研究重点主要体现在下述四个方面。（1）宽幅布种与主控驱动模式选择。本研究选择小麦宽幅布种方式与直流电机驱动精播模式。所选排种方式为槽轮窝眼式宽幅均布排种,驱动方法是直流电机驱动排种施肥,避免因地轮驱动打滑造成漏播和播种不匀等现象。（2）主控系统设计。通过STM32单片机对拖拉机行进速度、排种施肥轴转速进行实时测取、运算处理和误差矫正,在机具前行速度、小麦播种量和施肥量等参数间建立一套小麦精播智能化控制系统数学模型,采用PID控制算法实时调整种肥轴转速,保障小麦免耕播种作业过程中,无论牵引机前行速度快慢,均达到株距恒定、施肥稳定和布种均匀的效果,实现小麦精播智能化控制。（3）监控系统设计。以单片机为监测芯片,通过反射式光电传感器和编码器分别获取种肥流动与种肥轴转动信...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
宽幅精密排种器
a. 排种器零件 b. 排种器装配体刨面图、排种器外壳盖 2、排种器外壳 3、排种器内芯 4、布种器 5、导流槽 6、内芯盖 7、毛刷图 2-3 宽幅精密排种器Fig.2-3 Precision seeder器工作时，窝眼式排种轮窝眼尺寸与形状对小麦种子充种性能具有重要影时，小麦种子形状尺寸并不均匀，在充种过程中小麦种子充种形态也各高充种性能，排种内芯窝眼尺寸应有较高余量（彭强吉，2017），结合、短径与厚度确定窝眼孔长宽深尺寸，窝眼结构如图 2-4 所示。
lmin-麦粒最小宽度，取 2.36 mmhmax-麦粒最大厚度，取 3.90 mmhmin-麦粒最小厚度，取 1.50 mm设计的宽幅窝眼式排种内芯三维结构如图 2-3a（3）所示，内芯窝眼长宽高分别为 9.00 mm，5.00 mm，3.00 mm。为了实现小麦精确粒播、宽幅播种的目的，本研究采用自主设计的宽幅窝眼式排种器，但仅仅使用宽幅排种器并不能实现精确布种的要求，种子在下落过程中会因碰撞对均匀布种造成影响。为达到均匀布种目标，宽幅排种器的安装位置要尽可能贴近地面，排种器安装贴近地面又会造成壅土现象，导致精播机无法继续工作。针对玉米—小麦轮作区免耕播种技术特点，结合区域农艺要求，综合精确排种、精密布种要求，从减少机具堵塞和单粒精密播种出发，设计开发一种可调排种悬挂装置，装置主要由槽钢、方钢、托架、大型螺栓等组成。
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米精量排种器电驱PID控制系统设计与性能评价（英文）[J]. 和贤桃,丁友强,张东兴,杨丽,崔涛,魏剑涛,刘全威,颜丙新,赵东岳. 农业工程学报. 2017(17)
[2]小麦单粒精密播种机的研制[J]. 彭强吉,荐世春,何青海,付乾坤,岳会. 农机化研究. 2017(07)
[3]浅谈小麦种植机械化问题与新技术[J]. 钱善凤. 农民致富之友. 2017(10)
[4]油菜精量排种器种子流传感装置设计与试验[J]. 丁幼春,杨军强,朱凯,张莉莉,周雅文,廖庆喜. 农业工程学报. 2017(09)
[5]免耕播种机播种质量红外监测系统设计与试验[J]. 车宇,伟利国,刘婞韬,李卓立,汪凤珠. 农业工程学报. 2017(S1)
[6]小麦播种实时监控系统设计与试验（英文）[J]. 卢彩云,付卫强,赵春江,梅鹤波,孟志军,董建军,高娜娜,王秀,李立伟. 农业工程学报. 2017(02)
[7]玉米精量排种器排种质量自动检测仪设计与试验[J]. 和贤桃,郝永亮,赵东岳,张东兴,崔涛,杨丽. 农业机械学报. 2016(10)
[8]玉米免耕精量播种机排种质量监测系统[J]. 纪超,陈学庚,陈金成,王士国,赫鹏亮. 农业机械学报. 2016(08)
[9]基于时间间隔的多路精量排种器性能检测系统设计与试验（英文）[J]. 丁幼春,王雪玲,廖庆喜,李明. 农业工程学报. 2016(07)
[10]西门子PLC在空气干燥站中的应用[J]. 张杰,李波. 内蒙古石油化工. 2015(17)
硕士论文
[1]小麦旋耕施肥宽幅精密播种复式机的设计[D]. 曹瑶瑶.山东农业大学 2016
[2]气吸式无级调控小麦精播机自动控制系统的研制[D]. 朱鹏飞.山东农业大学 2013
[3]气吸式油莎豆精量铺膜播种机的研制[D]. 杨冬冬.河北农业大学 2013
[4]小麦双线精播自动控制系统的研究与设计[D]. 李洁.山东农业大学 2012
[5]4BQD-40型气力喷播机排种自动控制系统的研究[D]. 王安亭.内蒙古农业大学 2012
[6]无刷直流电机转速控制系统的研究与设计[D]. 朱海舟.长沙理工大学 2012
[7]基于拖拉机前轮转速的排种驱动系统的研究[D]. 唐尧华.河北农业大学 2009
[8]精密播种机监测系统的研究与开发[D]. 陈绍斌.西北农林科技大学 2007
[9]小麦精量排种器的试验研究[D]. 王永梅.新疆农业大学 2006
[10]精密排种的微处理控制系统研究[D]. 郑晓龙.华中农业大学 2006
本文编号：3393208
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
宽幅精密排种器
a. 排种器零件 b. 排种器装配体刨面图、排种器外壳盖 2、排种器外壳 3、排种器内芯 4、布种器 5、导流槽 6、内芯盖 7、毛刷图 2-3 宽幅精密排种器Fig.2-3 Precision seeder器工作时，窝眼式排种轮窝眼尺寸与形状对小麦种子充种性能具有重要影时，小麦种子形状尺寸并不均匀，在充种过程中小麦种子充种形态也各高充种性能，排种内芯窝眼尺寸应有较高余量（彭强吉，2017），结合、短径与厚度确定窝眼孔长宽深尺寸，窝眼结构如图 2-4 所示。
lmin-麦粒最小宽度，取 2.36 mmhmax-麦粒最大厚度，取 3.90 mmhmin-麦粒最小厚度，取 1.50 mm设计的宽幅窝眼式排种内芯三维结构如图 2-3a（3）所示，内芯窝眼长宽高分别为 9.00 mm，5.00 mm，3.00 mm。为了实现小麦精确粒播、宽幅播种的目的，本研究采用自主设计的宽幅窝眼式排种器，但仅仅使用宽幅排种器并不能实现精确布种的要求，种子在下落过程中会因碰撞对均匀布种造成影响。为达到均匀布种目标，宽幅排种器的安装位置要尽可能贴近地面，排种器安装贴近地面又会造成壅土现象，导致精播机无法继续工作。针对玉米—小麦轮作区免耕播种技术特点，结合区域农艺要求，综合精确排种、精密布种要求，从减少机具堵塞和单粒精密播种出发，设计开发一种可调排种悬挂装置，装置主要由槽钢、方钢、托架、大型螺栓等组成。
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米精量排种器电驱PID控制系统设计与性能评价（英文）[J]. 和贤桃,丁友强,张东兴,杨丽,崔涛,魏剑涛,刘全威,颜丙新,赵东岳. 农业工程学报. 2017(17)
[2]小麦单粒精密播种机的研制[J]. 彭强吉,荐世春,何青海,付乾坤,岳会. 农机化研究. 2017(07)
[3]浅谈小麦种植机械化问题与新技术[J]. 钱善凤. 农民致富之友. 2017(10)
[4]油菜精量排种器种子流传感装置设计与试验[J]. 丁幼春,杨军强,朱凯,张莉莉,周雅文,廖庆喜. 农业工程学报. 2017(09)
[5]免耕播种机播种质量红外监测系统设计与试验[J]. 车宇,伟利国,刘婞韬,李卓立,汪凤珠. 农业工程学报. 2017(S1)
[6]小麦播种实时监控系统设计与试验（英文）[J]. 卢彩云,付卫强,赵春江,梅鹤波,孟志军,董建军,高娜娜,王秀,李立伟. 农业工程学报. 2017(02)
[7]玉米精量排种器排种质量自动检测仪设计与试验[J]. 和贤桃,郝永亮,赵东岳,张东兴,崔涛,杨丽. 农业机械学报. 2016(10)
[8]玉米免耕精量播种机排种质量监测系统[J]. 纪超,陈学庚,陈金成,王士国,赫鹏亮. 农业机械学报. 2016(08)
[9]基于时间间隔的多路精量排种器性能检测系统设计与试验（英文）[J]. 丁幼春,王雪玲,廖庆喜,李明. 农业工程学报. 2016(07)
[10]西门子PLC在空气干燥站中的应用[J]. 张杰,李波. 内蒙古石油化工. 2015(17)
硕士论文
[1]小麦旋耕施肥宽幅精密播种复式机的设计[D]. 曹瑶瑶.山东农业大学 2016
[2]气吸式无级调控小麦精播机自动控制系统的研制[D]. 朱鹏飞.山东农业大学 2013
[3]气吸式油莎豆精量铺膜播种机的研制[D]. 杨冬冬.河北农业大学 2013
[4]小麦双线精播自动控制系统的研究与设计[D]. 李洁.山东农业大学 2012
[5]4BQD-40型气力喷播机排种自动控制系统的研究[D]. 王安亭.内蒙古农业大学 2012
[6]无刷直流电机转速控制系统的研究与设计[D]. 朱海舟.长沙理工大学 2012
[7]基于拖拉机前轮转速的排种驱动系统的研究[D]. 唐尧华.河北农业大学 2009
[8]精密播种机监测系统的研究与开发[D]. 陈绍斌.西北农林科技大学 2007
[9]小麦精量排种器的试验研究[D]. 王永梅.新疆农业大学 2006
[10]精密排种的微处理控制系统研究[D]. 郑晓龙.华中农业大学 2006
本文编号：3393208
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