基于嵌入式单片机的仿形玉米播种机设计研究

国内外玉米播种机在排种、施肥的驱动方面多采用机械传动,在调整株距和施肥量方面为有级调速且精度较差。为此,设计了玉米播种机嵌入式单片机控制系统,可测定机组实际作业速度以控制株距和施肥量。控制系统由地轮与GPS的比较测速系统、主控单元、驱动单元、带反馈的播种与施肥电机等组成。其中,比较测速系统使播种株距更加均匀,驱动采用PWM信号及PID算法,电机跟随性良好;整体采用模块化设计,便于播种机单体的扩展。田间试验表明:播种的株距均匀度优于机械式播种机,设定株距为25cm时,株距合格率达100%,没有重播和漏播,最大偏差为7 cm,施肥量精度高于传统手工调节的方式,施肥偏差低于4%,有很大的推广价值。     

气吸式小麦电控播种系统的设计与试验

传统的小麦播种机在播种作业中,地轮为排种器提供动力,其会受到田间复杂环境的影响而产生打滑现象,降低了播种均匀性,小麦播种质量受到较大影响。为实现小麦精量播种,结合气吸式小麦排种器设计了电控排种系统。系统利用旋转编码器测得机具行进速度,控制器依照预先设定的株距参数,分析得出合理的排种器转速并对电机进行控制,实现可控株距的小麦单粒精量播种。试验台排种试验结果表明:排种器的排种合格指数为88.05%,重播指数为3.64%,漏播指数为6.96%,合格粒距变异系数为23.07%,播种质量指标符合JB/T 10293-2013《单粒(精密)播种机技术条件》,满足小麦精量播种的农艺要求。     

2BMJ-4型玉米免耕精密播种机播种单体设计

针对现有玉米免耕播种机功能单一、作业效果差等缺陷,设计一种用于免耕土地作业的精密播种机的播种单体。试验表明,该机漏播率≤3%,重播率≤2.5%,粒距合格率≥87%,性能指标均优于行业标准,实现了免耕播种作业,具备良好的市场推广前景。      

2BMZJ-4玉米免耕播种机粤北适应性研究

为检验2BMZJ-4玉米免耕播种机在广东的适应性,对该机的播种均匀性、播量和地轮滑移率等指标进行了田间试验。试验结果表明:当玉米种子三轴尺寸分别为8.2、9.0、5.6 mm,机组前进速度为0.81 m/s时,穴距合格率为96.67%,播深合格率为94.88%,漏播指数3.33%,重播指数为3.33%,实际播量为36.45 kg/hm~2,地轮滑移率为13.9%。该机具需要根据土壤情况进行调整,若调整得当,就能够满足广东玉米种植区精量播种的农艺要求。     

铺膜铺管马铃薯播种机的设计与试验

针对新疆干旱地区马铃薯种植需求,设计了带有铺膜铺管装置的马铃薯播种机,分析了播种机工作原理,确定了关键部件结构参数。为研究其种植精度,以重种指数、漏种指数、播种深度合格率及粒距变异系数为评价指标,在新疆和硕展开田间播种试验。试验结果表明:该机具重种指数4.1%,漏种指数2.0%,粒距合格率9 3.9%,粒距变异系数1 8.3%,播种深度合格率8 5.0%;在机具作业速度为1.2 m/s时,生产率为0.5 6 hm~2/h。该播种机具性能优良,生产效率较高,可满足新疆干旱地区马铃薯种植要求。     

链式玉米精量播种机的设计与试验

针对播种过程中出现的投种点高、种子与排种器和开沟器碰撞致使种子下落位置随机、播种均匀性差的问题,设计了一种链式玉米精量播种机。该播种机主要由外槽轮式排种装置、链式送种装置、传动装置及镇压装置等组成,窝眼轮式排种器精量取种与勺链式穴播器定点投种联合完成播种作业。为研究播种机前进速度、投种包角及投种高度对投种装置性能的影响,以播种株距合格率为指标进行了正交试验。结果表明:投种高度对株距合格率的影响显著,播种机前进速度对株距合格率有一定影响,投种包角对株距合格率的影响不显著;当播种机前进速度为1.5~2m/s、投种包角为30°~45°、投种高度为25~30mm时,株距合格率为96.79%~99.6 7%。田间试验表明,该玉米精量播种机的株距合格率大于9 5%,单粒率≥9 0,空穴率小于5,满足玉米精量播种的要求。     

水稻精量旱穴直播电驱排种设计与试验

针对地轮滑移造成播种机播种不均、漏播及株距调节精度不高的问题,以水稻精量旱穴直播机为对象设计了一种电驱控制系统代替传统的地轮驱动排种。该控制系统以GPS模块(伪距单点定位)和霍尔元件两种传感器进行速度检测,分别测试了3～4km/h、4～5km/h、5～6km/h和6～7 km/h等4种作业速度下的速度值,并检测了株距为20cm时两种测速装置的播种情况。试验结果表明:霍尔传感器在低速作业下速度值更稳定;速度越高,标准差越大;作业速度在3～5km/h时两种传感器的电驱控制系统播种合格率均大于80%,符合播种作业要求。本研究为单点定位GPS模块和霍尔传感器应用于旱田农机具测速系统提供了参考。     

大蒜播种机地轮及铺管覆膜机构改进设计与试验

地轮作为确保大蒜播种单粒取种、鳞芽调向和直立下栽的关键机构,其滑移率大小直接影响大蒜播种机的播种性能,针对引进的原大蒜播种机在新疆大蒜种植区地轮滑移率过大,造成漏播的问题,对地轮进行理论分析,研究影响地轮性能的因素,重新设计地轮直径和宽度分别为600 mm和100 mm的直齿型地轮,并结合新疆大蒜种植区气候、土壤性能和农艺要求,在原大蒜播种机基础上,增设铺管覆膜机构,对改进后的铺管覆膜大蒜精量播种一体机的播种性能、地轮滑移率、铺管覆膜性能进行了试验,结果表明,该研究能改善原大蒜播种机在新疆种植区的播种性能,在铺管覆膜大蒜精量播种一体机作业速度为2 km/h时,其正芽率为91.4%,重复率为1.1%,空穴率为3.2%,滑移率为4.9%,同时铺管覆膜各项性能指标达到了相关技术指标要求。     

深松少耕棉花施肥覆膜播种机的设计与试验

针对山东棉花产区的抗旱播种和免耕播种的种植条件,研制了采用≥66.2k W拖拉机提供动力的2MBJ-2型深松少耕棉花施肥覆膜播种机。该播种机采用深耕单轴旋耕犁、可控施肥装置、株距可调式仿形播种装置和一体化覆膜装置,可一次性完成耕整地、灭茬、定量施肥、平整地、精密播种、覆膜和膜上覆土等田间作业。在山东省利津农机专业合作社进行田间试验,结果表明:该播种机作业稳定性高,漏播率1.875%,重播率3.45%,株距合格率94.68%,播深合格率89.5%,作业效率0.53~0.8hm2/h,各项技术指标满足铺膜播种机行业标准的要求。     

玉米、大豆精量半精量播种技术

玉米、大豆精量半精量播种技术可根据播种株距分为全株距精量播种、半株距精量播种、半精量播种。全株距精量播种:适用于土地水、肥条件好,所用的种子纯度高,发芽率高,病虫害防治较好的地块。半株距精量播种:播种株距为正常农艺要求株距的一半,发生缺苗,可采取前后借苗的方法补缺。此法保苗率高,间苗省工。半精量播种:每穴播1～3粒种子,每穴单双子粒占70%以上。常用机具有2B Q系列气吸式播种机、2B F侧充式播种机等。气吸式播种机适用垄上和平地的全株距、半株距精量播种,同时深施化肥。特点:排种装置采用垂直圆盘气吸式排种器,不损伤种子…     

气吸式铺膜播种机结构分析与试验研究

2BQM-2铺膜播种机配套动力18k W,能够一次性完成开沟、播种、施肥、覆土及铺膜等功能,适合中小规模种植农户使用。参照《JB/T7732—2006铺膜播种机》行业标准,对该机在内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗进行了玉米精密播种田间试验。结果表明:该机作业株距与理论株距偏差为(-2,2)cm;作业播深与理论播深偏差为(-1,1)cm,作业行距与理论行距偏差为(-2,1)cm,播种重播率为1.5%,空穴率为0.4%,种子破碎率为0,穴粒数合格率为96.2%,膜边覆土合格率为98%。试验数据表明:该机型适合大面积推广使用,可为实现精密机械化种植提供保障。     

2BQMJ-2型玉米免耕播种机播种性能试验

采用田间试验的方法,探讨2 BQMJ-2型玉米免耕播种机的播种性能。试验和数据分析结果表明,该播种机粒距合格率为100%,播种深度合格率为94%,施肥深度合格率为92%,机组的小时技术生产率为0.54 hm2/h,均优于行业标准。该机具的结构设计合理,作业效率高,完全达到精密播种的质量要求。     

影响精密播种机田间性能试验准确性因素的探讨

播种均匀性是反映播种机作业质量的主要性能指标，对于精密播种机，用粒距合格指数、重播指数、漏播指数与合格粒距变异系数来考核。ＧＢ６９７３－８６《单粒（精密）播种机试验方法》中规定，播种单体的性能试验（包括静态试验、动态试验与承种沙床试验），在试验台架上...     

大豆窄行密植平作高速气吸式精密播种机性能试验

研制了一台与窄平密栽培模式相配套的大型气吸式精密播种机,并对其进行了田间试验,介绍了播种机的结构、特性及其技术参数。从大豆种子的株距、播深和施肥状况3个方面对该播种机的工作性能进行评价,结果表明:理论株距8cm时,株距合格指数76.7%,重播指数9.5%,漏播指数13.8%,变异系数23.6,播种深度合格率85.19%;理论株距6cm时,株距合格指数77.4%,重播指数8.3%,漏播指数14.3%,变异系数21.6,播种深度合格率85.13%。以上指标均达到了《中耕作物精密播种机产品质量分级》中一等品的标准,同时侧深施肥也满足农艺上的要求。     

株距无级调节器试验及输出函数模型研究

株距无级调节器要进行株距的无级调节,必须要建立株距无级调节器转入转速、输出转速、调节架位移和株距之间的函数模型。滑移率是指播种机工作时地轮滑动成分所占的比例,滑移率是影响播种质量的重要因素。为此,利用齿轮转速传感器测得播种机的滑移率,然后反馈给株距无级调节器的控制系统,通过调节株距无级调节器的调节架位移来改变理论播种株距,从而减小滑移率对播种质量的影响,提高播种的均匀性。     

国内外精量播种机的发展现状简介

<正>20世纪末,随着工业化的快速发展,农业生产对效率提出了更高的要求,并且由于农村适龄劳动人口的大幅减少,播种作业开始向着机械化精密播种方向发展。精密播种是指农作物播种能够实现定量(一穴一粒)、定距(株距行距都相等)、定穴(播种深度一致)。精密播种机按照其工作原理可以分为机械式精密播种机和气力式精密播种机两大类。现有机械式精量播种机主要有转仓式、转勺式、水平圆盘     

基于液压马达集中驱动的玉米免耕播种机设计与试验

针对不同品种玉米对粒距的农艺要求,为克服现有播种机有级调节粒距连续性及地轮驱动粒距均匀性差的问题,研制基于液压马达集中驱动的排种、排肥新型驱动方式,实现粒距无级调节。研究基于导航测速的液压马达转速自适应系统及基于速度反馈的液压马达转速自动补偿系统,实现了液压马达转速与机具前进速度的精确匹配,保证了粒距均匀一致。在此基础上,设计了适宜黄淮海两熟区的玉米免耕播种机,并进行试验。结果表明:在秸秆覆盖量40%的条件下,机器通过性好,粒距均匀性合格率≥95%,播种深度、施肥深度及种肥间距合格率分别为88.82%、90.32%、90.17%,邻接行距误差为2.8cm/100m,符合设计要求。     

轻量化玉米垄作免耕播种机设计与试验

针对目前东北地区的免耕播种机主要依靠自重增加下压力来保证开沟深度的问题,设计了2BQM-2型轻量化玉米垄作免耕播种机,重量为一般免耕播种机的一半,可减轻对土壤的压实。轻量化垄作免耕播种机采用悬挂方式与拖拉机联结成作业机组,利用拖拉机液压系统的位置调节法来控制破茬深度。为了验证作业机组的工作性能,田间试验以播种机速度、播种深度、秸秆覆盖量为试验因素,以免耕播种机的工作阻力和粒距合格率为试验指标,进行三因素五水平二次回归正交试验。试验结果得到的最佳工况组合为:播种机速度为1.21 m/s,播种深度为4.96 cm,秸秆覆盖量为0.73 kg/m2时,播种机工作阻力为3.62 k N,粒距合格率为93.63%。经过对免耕播种机优化设计有效减轻了免耕播种机的重量,减少了机器的制造成本和工作时对土壤的压实,降低了能耗。经田间测量镇压轮压实土壤的深度平均为10 mm,相对现有的垄台被压平的机具,工作效果良好。     

基于PID控制的小麦智能播种机研制与试验

针对小麦播种机工作时地轮打滑和手动播量调整不精准等问题,研发一种基于PID控制的小麦智能播种机。该播种机控制系统工作时,由速度传感器获取播种机行进速度,根据行进速度、亩播量及播种机相关参数,计算排种轮转速的给定值,利用PID控制器实现对排种轮转速的控制。室内试验结果表明：播种机在不同作业条件下实际亩播量与设定亩播量误差均在2%以下,满足小麦精量播种的农艺要求。在中速和中高速作业条件下,智能排种系统控制精度最高,稳定性好。田间试验结果表明：小麦播种机的实际亩播量与设定亩播量之间最大误差为2.33%,略大于室内试验结果,主要是由田间作业环境等因素造成的。研制的基于PID控制的小麦智能精量播种机能有效提高播种精度。     

2 BF-2型谷子精少量流体播种机的设计与试验

山西谷子多种植于丘陵山地,且种植区气候干旱,针对其特殊条件,根据谷子免间苗精少量播种的农艺要求,研制了2 BF-2型谷子精少量流体播种机,设计了输送泵式流体排种装置、链传动系统及滑刀式开沟器等主要工作部件,并阐述了播种机吸种、输种、播种的主要工作过程。以各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数、种子破碎率为指标对其进行了排种性能试验;以穴距合格率、穴粒数合格率、空穴率、播深一致性变异系数为指标对其进行了播种性能试验。结果表明:该播种机各行排量一致性变异系数小于5.2%,总排量稳定性变异系数小于2.6%,种子破碎率小于0.5%;穴距合格率大于80%,穴粒数合格率大于74%,空穴率小于5%,播深一致性变异系数小于4%,基本满足谷子精少量播种的要求。谷子精少量流体播种机的设计为山西地区谷子流体播种技术和装备的研发提供了参考。