水稻直播机播种自动控制系统的设计

设计了一种水稻直播机播种自动控制系统,用红外光敏管检测播种信号,霍尔元件检测距离信号,采用单片机和步进电机实现播种量自动调节,实现了水稻直播机的均匀播种和智能控制,为提高播种质量和水稻产量创造了条件.     

水稻直播机播种自动控制系统设计与应用

水稻生产在在我国农业经济中占有重要的地位,随着城镇化进程的加快、农村的劳动力减少和淡水资源的日益缺乏,水稻直播技术应运而生。为此,针对目前国内水稻直播机无法实现均匀播种的问题,设计了一种水稻直播机的播种自动控制系统。该系统由播种量采集装置、速度检测装置、播种量调节装置和报警装置4个部分组成,采用ST188型红外光电传感器,检测单位时间内经过排种管的种子数量;通过YS41F型霍尔元件计算拖拉机行进速度;用AT89C51型单片机接收采集的播种量和速度信息,计算分析实际播种速度与设定值的差异,然后向调节装置森创110BYG250C型步进点机发出指令。当实际播种速度的偏离值超出允许的误差范围时发出警报,通过单片机输出,采用声音加指示灯闪烁报警。对该系统自动控制条播机进行田间旱直播研究,对播种后的水稻株距、株距范围及水稻产量数据分析发现:与手动控制相比较,该播种自动控制系统在拖拉机不同行进速度下,水稻播种精确度较高,水稻植株分布均匀,水稻产量高。     

基于播量控制模型的水稻直播机播种控制系统设计

水稻精量直播机能够降低劳动强度、增加作业效率、提高播种质量,其理想的播种效果是出苗一致且均匀,因此对播种精度提出了更高的要求。为此,设计了一种基于播量控制模型的水稻播种控制系统。通过试验建立水稻播量与其多影响因素间的数学模型,将其作为控制播量依据。以PLC为核心,霍尔测速传感器实时检测速度信号,依据控制程序中播量控制模型,控制排种电机转速,且工作参数可实时在触摸屏上显示,为智能化大型水稻直播机的研制提供基础。     

水稻直播机采样系统的设计

针对水稻机直播时播种量超限不易察觉的难题,研制了水稻直播机自动监控系统,而在该系统设计过程中的第一大难题就是对实际播种信号的采集问题.为此,阐述了实现在水稻直播机播种时能够准确地采集播种信号的设计方法;根据所述设计方法试制的样机在试验过程中作业非常稳定,并能够严格达到设计要求.     

水稻直播机设计与试验

设计了水稻直播机,可一次完成整平、播种、施肥和覆盖等工序.采用外槽轮式排种器和全液压驱动调节排种量的方式实现了水稻直播的均匀排种;采用双向整平螺旋实现播种田块的平整;采用船形托板可抹平田面,实现基肥、种沟的全面覆盖.性能试验表明,该机的播种均匀性变异系数24.5％,各行排种量一致性变异系数3.2％,种子破损率0.2％.     

水稻直播机控制中英语语言理解介词语义分析

水稻生产由多个环节组成,其中移栽对人力和水资源占用比例较大。直播省去了拔秧和移栽的过程,是水稻种植方式的发展方向之一。我国的水稻直播机种类多样,型号齐全,但作业精度有待提高。直播机的控制指令是以语言为载体传递的,对语言语义的理解会影响机械的控制效果。为此,以华昌2BG-6A型稻麦条播机为平台,对水稻直播机控制中的英语介词语义进行了分析。直播机的参数设定、数据采集和指令发送采用英语形式,介词主要用于表示动作执行前提及控制程度,在状态监测、自主驾驶和播量调节上发挥着重要作用。最后,列举了3种控制功能中的代表性介词,旨在保证播种的均匀性及提高直播机智能化水平。     

2BDZ-10型乘坐式水稻直播机的设计与试验

所设计的2BDZ-10型水稻直播机采用四轮驱动通用的底盘,将驱动系统通过牵引架和三点悬挂系统连接到播种机构,同时在后桥上方液压变速系统中加入液压提升装置,采用带式播种器利用清种毛刷和排种轮进行选种,并进行了室内参数试验和生产性试验.试验结果表明:机具四轮驱动,转弯半径小,解决了过埂困难和易轮陷的难题;整机结构与参数设计合理,播种均匀性变异系数、断条率和种芽损伤率达到实际生产要求,可靠性好,作业效率高,适合在我国直播水稻种植地区推广应用.     

一种水稻旱直播机设计

<正>水稻直播技术是水稻种子直接播入田地里的一种播种技术,不需要育秧、拔秧、移栽等程序步骤,较好地解决了人工撒播全苗难、杂草控制难、易倒伏等问题,同时减轻了劳动强度,提高了经济效益。与此同时水稻旱直播栽培是水稻栽培中最为简单的种植方式之一。针对水稻移栽移栽播种过程中作业工序繁多、生产成本高、消耗资源多、劳动强度大、风险高等问题,设计了一种勺式水稻旱直播机,该直播机结构简单、操作方便、成本较低,能够同时完成旋耕、施肥、开沟、播种、覆土等作业,满足水稻旱直播对株距、行距、播深的农艺要求。     

农业农村部南京农业机械化研究所

正推介成果:2BDZQ-33800型智能化气力式水稻直播机成果简介该装备为国内幅宽最大机型采用"集中排种+气流均匀分配"技术方案,实现"一器33行"高效作业。通过可视化智能控制系统,实现堵塞、种子余量、机具前进速度等关键参数实时监测,播种作业仅由机手1人即可完成。应用领域主要适用于规模化经营的水稻直播作业。     

水稻直播机智能监测系统的设计

设计了一种对多播行水稻直播机进行播种实时监测的系统,介绍了系统的主要功能及原理,给出了软件设计程序框图。该系统可提高播种的质量进而提高农作物的产量,减轻农民的劳动强度,对我国农业发展具有重要意义。     

基于传感和信息采集的免耕智能播种机设计

针对现有免耕播种机的缺陷,对现有的技术方案进行了创新和改进,设计了一台全新实用的免耕播种机。针对当前免耕播种机不能调整株距的问题,设计了多级链轮调节系统,可以通过改变传动比和调速,实现株距控制。针对当前免耕播种机对种粒大小适应性不强的问题,设计了多个窝眼轮串联的排种器,从而适应了各类种子的播种。针对入土器粘土和夹土阻塞等问题,设计了全新的凸轮开合机构。利用传感信息采集技术实现了免耕智能播种机的自动株距调整,提高了播种精度。通过对播种机的试验研究发现:播种机的播种株距均匀,其单粒率、空穴率、重播率和籽粒破碎等各方面的播种质量都优于传统的播种机械,并且实用性更强,更易于推广。     

2BM―12型旱作水稻铺膜铺管播种机的研制

为彻底打破"水稻水作"的种植模式,创造性的将膜下滴灌技术与水稻种植成功结合,提出水稻膜下滴灌技术;并根据其农艺要求,研制出一种水稻铺膜铺管播种机。将水稻旱作铺膜、铺管、种行覆土一体机械作业相结合,解决了水稻不易大规模机械化生产的难题。田间试验表明:播种密度(4.50~5.25)×105穴/hm2,播种深度2~3cm,穴粒数合格率≥90%,种行覆土率≥94%。该机能够适应西北干旱区水稻种植农艺要求,有助于推动西北干旱半干旱地区水稻膜下滴灌技术的快速发展。     

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。     

玉米直插穴播机强排-强启排种装置设计与试验

在玉米直插穴播机的基础上,针对被动鸭嘴开启过程播种性能受地面高低起伏影响较大的问题,设计了强排-强启排种装置,主要由共轭凸轮、强排-强启排种器等组成。对前进速度补偿机构进行了分析,确定了穴播过程关键时间点,重点对强排-强启排种器的取种轮取种和鸭嘴强制开启2个动作实现进行了位移计算,反求法计算确定共轭凸轮的主凸轮轮廓;取种轮匀速转动能提高取种率,通过计算确定了凸轮从动件运动规律。试验结果表明:该装置传动运行平稳,能完成取种和排种动作,鸭嘴无夹土、无提早排种现象;鸭嘴膜孔较小,鸭嘴播种期间无挑膜、撕膜等问题;玉米直插穴播机的空穴率为1.8%、穴粒数合格率为95.3%、膜下播种深度合格率为88.1%,设计的玉米直插穴播机强排-强启排种装置满足设计要求和玉米播种的农艺技术要求。     

马铃薯播种机排种机械化种植技术研究

马铃薯是我国一种重要经济作物,在我国有较大的种植规模。为实现马铃薯种植的机械化,基于传感器和单片机技术,结合现有的马铃薯播种机,设计了一种新的排种系统,以解决马铃薯播种过程中的漏播和重播问题。该排种系统由操作显示屏、速度感应装置、数据分析模块、挡板控制器和报警装置几个部分组成。工作时,通过速度感应装置获取播种机的行进速度,然后由数据分析模块根据所设定的播种株距计算挡板开关的频率并进行控制,以达到精准播种的效果。对装载该排种系统的马铃薯播种机在4种不同行进速度工作时,进行薯种漏播率、直播率和株距数据调查,发现漏播率和重播率都很低,远远小于行业标准,且种植的株距与设定值差异很小,具有较高的精确性,能够很好地满足马铃薯种植的要求;其行进速度在0.8m/s左右时,种植质量和作业效率同时达到最佳。     

基于单片机的伺服高效免耕播种机设计与研究

为了提高免耕播种机排肥量和株距控制的自动化水平,解决播种机播种过程株距不均匀的问题,实现排肥量的自适应调节,基于单片机和伺服系统设计了一种新的免耕播种机,大大提高了播种机的效率和自动化水平。为了测试本次优化设计的免耕播种机的可靠性,对其播种性能进行了测试,测试项目包括株距控制、排肥量控制以及免耕播种机的各项性能指标。通过测试发现:实际株距和理想株距的最小误差仅为0.1cm,排肥量的最小误差仅为0.12 L/min,满足精密播种机的设计要求,其各项指标均在行业标准的范围内。     

基于PLC监测系统和远程控制的玉米播种机设计

为了提高玉米播种机的自动化水平和播种精度,设计了一种新型的基于PLC监测系统的远程控制玉米播种机,并对玉米播种机的开沟机械装置和播种机械装置进行了改进,结合PLC监测和控制技术,实现了播深、排种精度和播种机行驶方向的实时监测和控制。为了实现播深和排种精度的自动化调节,使用PLC对开沟器和排种轮进行实时监测,并利用四连杆结构和直流驱动电机对其进行控制,采用灰色预测模型对排种器的排种轮转速进行预测,可以有效地提高播深和播种精度控制的自动化水平。最后,对播种机的性能进行了测试,通过测试发现:基于PLC监测系统的远程控制播种机可以有效地对排种轮转速、播种机行驶速度、行驶方向进行实时监测,播种机的漏播率和重播率都较低,满足高精度播种机的设计需求,为现代化播种机的设计提供了较有价值的参考。     

巨菌草播种机漏播补种系统设计

针对缓坡地预切种式菌草种植机存在的漏播现象,提高菌草播种机械作业的质量和自动化水平,提出一种基于stm32的漏种补播系统,该系统采用光电对射传感器和编码器分别监测漏种和排种器转速,在监测到排种器漏种时驱动补种器步进电机执行补种动作,播种发生故障时自动报警。为验证系统的可靠性,对试验样机进行测试。结果表明,排种速度在1～6 km/h时,播种机的漏种率较低,漏种后的补种率高,提高了巨菌草种植机的播种质量。      

铲式玉米精密播种机振动特性模型建立与试验

为了研究铲式玉米精密播种机播种性能与农田不平度激励产生振动之间的关系,推导了稳态响应与理论粒距关系数学模型。由建立的数学模型得出铲式玉米精密播种机的播种性能主要由播种机的结构特征、播种机工作速度、倾斜圆盘勺式玉米精密排种器与耕作土壤表面间的距离、土壤不平度和土壤粘性决定。理论粒距与实际粒距的对比结果表明,两者分布趋势基本相同,建立的稳态响应与理论粒距关系数学模型可用于对工作状态下播种机的播种性能进行预测和分析。