电力驱动精密播种机设计和试验,本文是设计相关开题报告范文与播种机和试验研究和电力类毕业论文题目范文.
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摘 要：针对机械式链条传动结构复杂和使用过程中存在链条脱落、断裂等问题,研究设计一种电力驱动精密播种机,该机采用电力驱动播种装置、播种株距和施肥量调节的电子信息控制系统.本文重点介绍了该播种机的构成、工作原理和主要机构,并对该机的播种性能进行了田间试验.结果表明：该机各项性能指标均满足技术要求,具有良好的工作性能和适应性,旨在为电力驱动技术在农业播种领域的改进和研发方向提供参考.
关键词：电力驱动；播种；设计；试验
中图分类号：S223.2 文献标识码：A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.23.022
目前,农业生产中使用的播种机的传动方式均为机械式链条传动,依靠播种机地轮与地表摩擦阻力为传动系统的动力来源,整套系统结构复杂,辅助零件多（链轮、链条、轴承、轴和张紧装置等）,同时存在链条脱落、断裂等问题.播种时株距调节繁琐,需要通过人工更换链轮或调节附加变速机构（属于有级调节）.播种机地轮的打滑率高,影响播种株距均匀性和工作效率,导致播种机的作业质量不良[1].基于上述问题,研究播种机电力驱动结构和配套信息系统,应用电动施肥装置,省去机械式链条传动系统的同时实现高精度播种株距、施肥量的信息调控,是机电自动化控制技术的体现,也是实现玉米种植技术机电一体化发展方向的重要历程.
1 结构设计及工作原理
1.1 播种机的总体结构
该机主要由机架、施肥铲、施肥电机、开沟器、精密排种器、步进电机、传感器、数字输入式控制系统、覆土镇压器等组成.主梁由拖拉机采用三点式悬挂机构挂接,整机可一次完成开沟、深施肥、精密播种、覆土镇压等作业,结构如图1 所示.
1.2 输入式调节控制系统
依托电子信息技术,采用数字输入地轮直径、播种株距、施肥量等信息,通过监测播种机地轮转速,将采集的信息传送到控制系统,经过系统内部程序运算,驱动并控制排种、排肥部件同步转动,实现配套拖拉机不同作业速度时播种、施肥的变量调节[2],同时采用漏播监测报警功能,保证了播种机作业质量.
1.3 工作原理
工作时,拖拉机蓄电池提供动力源,传感器采集地轮位移信号,将数据传输给控制系统,系统经过程序运算,计算出该机的播种信息并发配指令,由电机驱动排肥轴转动,排肥盒排下的肥料经排肥管施到土壤中,由步进电机驱动精密排种器转动,同时播种开沟器开沟,排种器排出的种子经导种管进入种沟内,经覆土镇压组合部件将种子掩埋并压实.
2 田间试验与结果分析
2.1 试验地条件
2018 年5 月7 日,在吉林省农安县开安镇试验基地,进行了田间试验.选取具有代表性的地块,土壤类型为黑壤土,土壤含水率为28%,墒情适宜,地面根茬经过粉碎处理并起垄,达到无残茬、无漏耕,平整细碎的待播状态.
2.2 试验方法
播种前,采用数字式输入对该机的地轮直径、株距、施肥量等参数进行设定,对整机的行距、播种深度、施肥深度等进行调整、调试之后,拖拉机以不同的速度工况下进行试验,对其相关性能进行检测,内容主要包括数字输入式调节控制系统控制精度,及相关播种性能、施肥性能等.
2.3 试验结果分析
将试验数据整理,计算株距合格指数、施肥性能、电子监测性能,详见表1 所示.
结果表明,电力驱动播种机的粒距合格指数99.35%,各行排肥量一致性变异系数5.80%,施肥控制精度96.44%,漏播报警监测精度98.88%,说明该机具有良好的播种均匀性,具有良好的工作性能和适应性,各项性能指标均达到国家相关标准.
3 结论
一是机械式链条传动结构复杂和使用过程中存在链条脱落、断裂等问题,设计了一种电力驱动精密播种机,该机可一次进地完成开沟、施肥、播种、覆土、镇压等作业过程.
二是田间试验,测试结果表明所设计的电力驱动播种机,电力驱动代替机械传动,简化整机结构,有效提高传动可靠性,数字输入式调节控制系统可实现无极调节株距,播种株距均匀、性能稳定,施肥控制精度准确,漏播报警精度高,作业质量符合国家相关标准的规定,旨在为电力驱动技术在农业播种领域的改进和研发方向提供参考.
参考文献
[1]张振涛.电力驱动式玉米精密排种控制系统的研究[D].长春：吉林农业大学,2017.
[2]李洪刚,赵新天,李正强,等.电力驱动播种机关键技术[J].吉林农业,2016(16)：54.
作者简介：赵文罡,本科学历,研究方向：农业机械化及自动化.
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