深松分层施肥机施肥监控系统研究
发布时间：2021-04-09 06:24
小麦播前采用分层施肥可以满足小麦基肥施用基本需求,使肥料直达作物根部,更有助于小麦根系的营养吸收,有利于小麦作物抗旱、抗倒伏,提高小麦产量。现有深松分层施肥机存在施肥控制精度较低、施肥不均、施用过量等问题,易造成土壤污染,同时深松分层施肥铲易出现肥管堵塞、肥箱肥料不足导致的漏施等现象,如不能及时发现并处理这些故障,将会导致小麦产量下降。为了解决以上问题,本文进行施肥监控系统研究,可实现施肥量精准控制和施肥作业状态实时监测,有利于提高施肥均匀性和精准性,进一步提高肥料利用率和农作物产量,降低人工检测成本和农民生产劳动强度,提高田间作业效率。主要研究内容如下:（1）施肥量影响因素分析及数学模型构建。拟定排肥轴转速、排肥器开度和肥箱料位高度为影响施肥量因素,以施肥量变异系数为评价指标,进行了三因素五水平正交试验,试验结果证明排肥轴转速、排肥器开度和肥箱料位高度对施肥量变异系数均有不同程度的影响。结合正交试验结果,运用MATLAB软件模糊控制工具箱功能,建立了施肥量关于排肥轴转速、排肥器开度和肥箱料位高度的数学模型。（2）施肥监控系统硬件设计和软件开发。为了实现施肥状态实时监测和施肥量精准控制...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１测速地轮??Ｆｉｇ．２－１?Ｇｒｏｕｎｄ?ｗｈｅｅｌ?ｆｏｒ?ｓｐｅｅｄ??
?深松分层施肥机施肥监控系统研宄???（２）步进电机。步进电机作为深松分层施肥机外槽轮排肥器的驱动部件，具有??控制精度高、转速调节速度快等优点，方便单片机控制，从而降低施肥控制系统的误??差［３°］。并且步进电机控制转速只取决于脉冲信号频率和脉冲数，负载变化不会对步进??电机的转速和停止位置造成影响［３１］。??（３）深松施肥铲。深松分层施肥机采用分层施肥装置，实现分层施肥功能。分??层施肥装置如图２－２所示，主要由电机组件、施肥槽、肥料刮板和导肥片组成，在施??肥槽上部装有施肥管，完成肥料输送，后面有肥料刮板，分为四个施肥口，并在下沿??设有四个导肥片，将肥料施入深度分别为５，?１０，?１５，?２０ｃｍ的土壤内。??Ｊｇｋ?电麵件??Ｈ?施肥???肥料應??赢胃??图２－２分层施肥装置??Ｆｉｇ．２－２?Ｌａｙｅｒｅｄ?ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??为解决分层施肥装置长期作业易堵塞问题，在导肥槽上端安装通肥机构，如图??２－３所示，由直流电机、偏心轴和连杆组成，焊接固定在导肥槽上端，当给直流电机??通电工作时，带动偏心轴旋转，经连杆将偏心运动转换成往复运动，通过滑动连接结??构连接刮板与肥料容纳腔内顶壁，让连杆拉动刮板在肥料容纳腔内做往复运动，对肥??料进行搅拌，进而达到疏通肥料、防止堵塞目的。??图２－３通肥机构??Ｆｉｇ．２－３?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｒｅｄｇｉｎｇ?ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ??９??
?深松分层施肥机施肥监控系统研宄???（２）步进电机。步进电机作为深松分层施肥机外槽轮排肥器的驱动部件，具有??控制精度高、转速调节速度快等优点，方便单片机控制，从而降低施肥控制系统的误??差［３°］。并且步进电机控制转速只取决于脉冲信号频率和脉冲数，负载变化不会对步进??电机的转速和停止位置造成影响［３１］。??（３）深松施肥铲。深松分层施肥机采用分层施肥装置，实现分层施肥功能。分??层施肥装置如图２－２所示，主要由电机组件、施肥槽、肥料刮板和导肥片组成，在施??肥槽上部装有施肥管，完成肥料输送，后面有肥料刮板，分为四个施肥口，并在下沿??设有四个导肥片，将肥料施入深度分别为５，?１０，?１５，?２０ｃｍ的土壤内。??Ｊｇｋ?电麵件??Ｈ?施肥???肥料應??赢胃??图２－２分层施肥装置??Ｆｉｇ．２－２?Ｌａｙｅｒｅｄ?ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??为解决分层施肥装置长期作业易堵塞问题，在导肥槽上端安装通肥机构，如图??２－３所示，由直流电机、偏心轴和连杆组成，焊接固定在导肥槽上端，当给直流电机??通电工作时，带动偏心轴旋转，经连杆将偏心运动转换成往复运动，通过滑动连接结??构连接刮板与肥料容纳腔内顶壁，让连杆拉动刮板在肥料容纳腔内做往复运动，对肥??料进行搅拌，进而达到疏通肥料、防止堵塞目的。??图２－３通肥机构??Ｆｉｇ．２－３?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｒｅｄｇｉｎｇ?ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于离散元法的施肥机排肥性能分析[J]. 孙聪,曹亮,史志明,陈贤,黄仕聪. 中国农机化学报. 2019(03)
[2]精准变量排肥器结构优化设计与试验[J]. 丁筱玲,崔东云,刘童,王帅,赵立新. 中国农机化学报. 2019(01)
[3]下河沿水文站水位流量关系数学模型建立[J]. 马志,陈辉,任智勇,黄震江. 内蒙古水利. 2018(10)
[4]光电传感器的原理及应用探讨[J]. 王涛. 计算机产品与流通. 2018(07)
[5]冬小麦双变量施肥控制策略研究[J]. 陈满,施印炎,汪小旵,孙国祥,鲁伟. 江苏农业科学. 2018(11)
[6]电感耦合等离子体发射光谱法测定复混肥料中有效磷含量的研究[J]. 章明洪,王露,陈剑. 化肥工业. 2018(02)
[7]外槽轮排肥器关键工作参数对排肥量影响的仿真与试验研究[J]. 汪博涛,白璐,丁尚鹏,姚毓香,黄玉祥,朱瑞祥. 中国农机化学报. 2017(10)
[8]气吸精播机施肥量无线计量监测系统的研究[J]. 王大可,衣淑娟,赵雪,马秀莲,戈天剑. 农机化研究. 2017(03)
[9]精准变量施肥技术研究现状及发展趋势[J]. 赵文旻. 科技与创新. 2016(16)
[10]我国玉米种植分布与气候关系研究[J]. 张以秀. 乡村科技. 2016(02)
硕士论文
[1]电动变量施肥控制系统的设计与试验研究[D]. 张汉林.黑龙江八一农垦大学 2017
[2]基于Android的农机深松作业监控与服务系统设计与实现[D]. 张晓东.山东农业大学 2016
[3]偏心轮型孔式排种器油菜排量检测系统试验研究[D]. 杨洋.湖南农业大学 2014
[4]多通道步进电机控制系统设计[D]. 高艳艳.西南交通大学 2013
[5]绝对式光电编码器输出信号智能优化系统开发[D]. 朱鹏.哈尔滨理工大学 2013
[6]河南省小麦玉米化肥施用状况与应用效果研究[D]. 彭雪松.河南农业大学 2012
[7]步进电机细分驱动技术的研究[D]. 雷凯.苏州大学 2003
本文编号：3127095
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１测速地轮??Ｆｉｇ．２－１?Ｇｒｏｕｎｄ?ｗｈｅｅｌ?ｆｏｒ?ｓｐｅｅｄ??
?深松分层施肥机施肥监控系统研宄???（２）步进电机。步进电机作为深松分层施肥机外槽轮排肥器的驱动部件，具有??控制精度高、转速调节速度快等优点，方便单片机控制，从而降低施肥控制系统的误??差［３°］。并且步进电机控制转速只取决于脉冲信号频率和脉冲数，负载变化不会对步进??电机的转速和停止位置造成影响［３１］。??（３）深松施肥铲。深松分层施肥机采用分层施肥装置，实现分层施肥功能。分??层施肥装置如图２－２所示，主要由电机组件、施肥槽、肥料刮板和导肥片组成，在施??肥槽上部装有施肥管，完成肥料输送，后面有肥料刮板，分为四个施肥口，并在下沿??设有四个导肥片，将肥料施入深度分别为５，?１０，?１５，?２０ｃｍ的土壤内。??Ｊｇｋ?电麵件??Ｈ?施肥???肥料應??赢胃??图２－２分层施肥装置??Ｆｉｇ．２－２?Ｌａｙｅｒｅｄ?ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??为解决分层施肥装置长期作业易堵塞问题，在导肥槽上端安装通肥机构，如图??２－３所示，由直流电机、偏心轴和连杆组成，焊接固定在导肥槽上端，当给直流电机??通电工作时，带动偏心轴旋转，经连杆将偏心运动转换成往复运动，通过滑动连接结??构连接刮板与肥料容纳腔内顶壁，让连杆拉动刮板在肥料容纳腔内做往复运动，对肥??料进行搅拌，进而达到疏通肥料、防止堵塞目的。??图２－３通肥机构??Ｆｉｇ．２－３?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｒｅｄｇｉｎｇ?ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ??９??
?深松分层施肥机施肥监控系统研宄???（２）步进电机。步进电机作为深松分层施肥机外槽轮排肥器的驱动部件，具有??控制精度高、转速调节速度快等优点，方便单片机控制，从而降低施肥控制系统的误??差［３°］。并且步进电机控制转速只取决于脉冲信号频率和脉冲数，负载变化不会对步进??电机的转速和停止位置造成影响［３１］。??（３）深松施肥铲。深松分层施肥机采用分层施肥装置，实现分层施肥功能。分??层施肥装置如图２－２所示，主要由电机组件、施肥槽、肥料刮板和导肥片组成，在施??肥槽上部装有施肥管，完成肥料输送，后面有肥料刮板，分为四个施肥口，并在下沿??设有四个导肥片，将肥料施入深度分别为５，?１０，?１５，?２０ｃｍ的土壤内。??Ｊｇｋ?电麵件??Ｈ?施肥???肥料應??赢胃??图２－２分层施肥装置??Ｆｉｇ．２－２?Ｌａｙｅｒｅｄ?ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??为解决分层施肥装置长期作业易堵塞问题，在导肥槽上端安装通肥机构，如图??２－３所示，由直流电机、偏心轴和连杆组成，焊接固定在导肥槽上端，当给直流电机??通电工作时，带动偏心轴旋转，经连杆将偏心运动转换成往复运动，通过滑动连接结??构连接刮板与肥料容纳腔内顶壁，让连杆拉动刮板在肥料容纳腔内做往复运动，对肥??料进行搅拌，进而达到疏通肥料、防止堵塞目的。??图２－３通肥机构??Ｆｉｇ．２－３?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｒｅｄｇｉｎｇ?ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于离散元法的施肥机排肥性能分析[J]. 孙聪,曹亮,史志明,陈贤,黄仕聪. 中国农机化学报. 2019(03)
[2]精准变量排肥器结构优化设计与试验[J]. 丁筱玲,崔东云,刘童,王帅,赵立新. 中国农机化学报. 2019(01)
[3]下河沿水文站水位流量关系数学模型建立[J]. 马志,陈辉,任智勇,黄震江. 内蒙古水利. 2018(10)
[4]光电传感器的原理及应用探讨[J]. 王涛. 计算机产品与流通. 2018(07)
[5]冬小麦双变量施肥控制策略研究[J]. 陈满,施印炎,汪小旵,孙国祥,鲁伟. 江苏农业科学. 2018(11)
[6]电感耦合等离子体发射光谱法测定复混肥料中有效磷含量的研究[J]. 章明洪,王露,陈剑. 化肥工业. 2018(02)
[7]外槽轮排肥器关键工作参数对排肥量影响的仿真与试验研究[J]. 汪博涛,白璐,丁尚鹏,姚毓香,黄玉祥,朱瑞祥. 中国农机化学报. 2017(10)
[8]气吸精播机施肥量无线计量监测系统的研究[J]. 王大可,衣淑娟,赵雪,马秀莲,戈天剑. 农机化研究. 2017(03)
[9]精准变量施肥技术研究现状及发展趋势[J]. 赵文旻. 科技与创新. 2016(16)
[10]我国玉米种植分布与气候关系研究[J]. 张以秀. 乡村科技. 2016(02)
硕士论文
[1]电动变量施肥控制系统的设计与试验研究[D]. 张汉林.黑龙江八一农垦大学 2017
[2]基于Android的农机深松作业监控与服务系统设计与实现[D]. 张晓东.山东农业大学 2016
[3]偏心轮型孔式排种器油菜排量检测系统试验研究[D]. 杨洋.湖南农业大学 2014
[4]多通道步进电机控制系统设计[D]. 高艳艳.西南交通大学 2013
[5]绝对式光电编码器输出信号智能优化系统开发[D]. 朱鹏.哈尔滨理工大学 2013
[6]河南省小麦玉米化肥施用状况与应用效果研究[D]. 彭雪松.河南农业大学 2012
[7]步进电机细分驱动技术的研究[D]. 雷凯.苏州大学 2003
本文编号：3127095
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