基于单片机的播种机滑移率监测系统

为了确保精准播种作业,对驱动播种机排种器的地轮滑移率的检测方法进行了研究,开发了一种检测播种机滑移率的无线监测系统。该系统以AT89C52单片机作为主控芯片,采用霍尔传感器进行监测和控制,结合nRF24 L01芯片实现检测数据的无线传输;并将检测结果通过迪文显示器实时显示出来,为实现精准农业中的变量播种提供数据支持。该系统结构简单、操作方便、可靠性高,能够实现播种机作业过程滑移率的检测和实时显示。     

免耕播种机鼠笼型地轮参数优化

地轮是免耕播种机的主要工作部件,可为播种机提供播种和施肥动力,地轮的结构与参数影响着播种机的作业质量。为降低滑移率,减少漏播、空穴和施肥量不足等问题,以鼠笼型地轮为研究对象,通过选取地轮直径、地轮轮宽与垂直载荷为试验因素,采用单因素及三因素三水平正交试验设计方法,进行单间试验及方差分析。研究结果表明:影响滑移率和地轮摩擦力主次因素为垂直载荷>地轮直径>地轮轮宽;确定最佳因素组合为垂直载荷350N、地轮直径610mm、地轮轮宽126mm。此时,地轮滑移率值为1.93%,地轮摩擦力值为330N。     

免耕播种机行星啮合式防滑地轮设计与试验

免耕播种机地轮滑移造成排种器漏播,影响播种质量。为此提出了一种行星啮合式防滑地轮机构。在对其进行结构与受力分析的基础上,研究了影响地轮性能的因素。对不同型式的地轮在已耕和免耕土壤中进行对比试验表明,行星啮合式防滑工作稳定且具有较小的滑移率。     

播种机地轮滑移率的测定

在进行小麦播量调整时,常要考虑播种机的地轮滑移率。滑移率的大小与土壤类型、松软程度和播种机的重量及地轮形状等因素有关。 滑移率的测定方法是:在作     

免耕播种机地轮结构设计

免耕播种是发展现代化农业的重要环节。地轮作为免耕播种机的重要组成部分,在运输时起到支承的作用,播种时还要为播种施肥提供动力。地轮转轴与传动轴同轴设计,同时离合装置固定在转轴上,使免耕播种机的使用更加方便,动力的切断与结合只由地轮的位置决定,操作与维护简单。     

精密播种机变径地轮的设计与应用

株距的均匀一致性以及调节水平是衡量精密播种的3个指标之一.目前各种精密播种机在播种量上存在的问题是变化少,调节能力差,不能满足密度设计的需要.变径地轮的发明,使原来播种量等级增大50倍以上,株距调节水平为1 mm;还可按1％水平发芽率亏损补偿调节播种量.变径地轮是精密播种机株距的无级调节器,是不同地区不同作物播种量的通用调节器.     

免耕播种防滑地轮的设计与研究

地轮作为播种机排种装置的驱动机构,其滑移率的大小直接影响到播种精度。在免耕播种作业地表覆盖大量秸秆的情况下,地轮的滑移率不可避免。为此,设计了一种新型的地轮结构,采用啮合的方式来增加地轮机构的抓地力以减小打滑,并且还可以根据播种机工作状态的不同来调节啮合位置。通过在室内土槽进行试验对比,结果表明该地轮结构的滑移率优于其他地轮。     

基于集成电路的花生精量播种机电气系统设计

传统的精量播种机为机械式播种机,播种精度低、控制手段落后,同时播种过程容易出现播种深度过深、播种间距不均及作业过程不可视等问题。为解决这一难题,深入研究集成电路技术,将集成电路应用在花生精量播种机的电气系统中,完成了基于集成电路的花生精量播种机的电气系统设计。同时,综合应用单片机、传感器、步进电机等集成设备,通过对单片机模块、测速模块、步进电机驱动模块及压力采集模块显示模块等进行硬件选型和电路原理设计,利用触摸屏完成对精量播种机的精确控制,从而实现对花生精量播种机的远程控制和实时状态监测。试验结果表明:基于集成电路的花生精量播种机具有较稳定的电气系统,播种精度高、播种间距均匀,可全程对播种过程进行监控,具有较大的推广价值。     

玉米茬地免耕播种机具导向系统设计与试验

设计了一种由机具导向架、液压系统和以DSP为核心的控制单元组成的机具导向系统.根据与该系统配套的拖拉机确定了机具导向架的基本参数,并通过对机具导向架外框不同位置的受力分析得出该系统可以推动的最大负载满足机具田间作业的要求.以JDT654L型拖拉机为试验平台,进行了系统性能试验.结果表明,机具导向架的调节范围为-10.8°～10.7°;该系统换向平稳,换向时间短,对输入信号有较好的响应和控制精度,跟踪信号的最大误差角度不超过1.5°,能够实时地调整机具前进方向.     

高麦茬地和玉米秸秆还田地 直播播种机的设计研究

高麦茬地、玉米秸秆还田地的直接播种问题,是现代农业中农机化发展产生的新问题。以开发研制适合高麦茬和玉米秸秆还田地播种机方面的实践为基础,从农机发展、生产要求、存在问题和改进方法等方面,有针对性地对机具提出了构思方案。     

气吸式玉米播种机排种监测系统研究

为了对播种机的工作状况进行实时监测,对播种过程中出现的种箱排空和导种管堵塞情况及时报警,设计了一种对播种机作业中的各项参数实时监测系统。系统以嵌入式微处理器和红外光电传感器为主要部件,通过无线通信的方式与上位机进行数据的传输,对播种作业中出现的种箱排空和导种管堵塞及时进行声光报警,并通过上位机软件对所需的参数实时显示。试验结果表明:该系统工作稳定,对故障的报警准确率较高,有效提高了播种质量。     

免耕播种机漏播补偿系统设计与试验

针对免耕播种机作业时存在漏播问题,设计了一种漏播自动补偿系统,建立了补偿装置驱动的数学模型,应用滑模变结构控制算法设计了补偿系统控制器,并对补偿系统的动态响应性能进行了仿真分析。通过补种控制算法,确定了补种机构与主排种器的距离S和离地高度H,得到了补种排种盘转速n和播种机行进速度v_m、粒距L_l之间的关系曲线,对排种器安装高度H、粒距L_l、传送带速度v_m进行了二次回归正交试验,验证了漏播补偿系统的补种性能。台架试验的最佳工况组合为,补种排种器安装高度15.33 cm、粒距25.16 cm、传送带速度3.52 km/h时,补种成功率可达96.5%。田间试验表明,安装漏播补偿系统后,免耕播种机播种合格率均值为98.72%,有效提高了播种质量。     

免耕播种机排种器性能监控系统设计与试验

为了提高排种器性能检测的方便性、灵活性和高精准度,设计了一种以可编程控制器（PLC）和触摸屏为核心的便携式排种器性能监控系统。通过设置排种器相关参数,实时检测排种器排种的合格率、漏播率、重播率、变异系数和断条率等排种器性能指标。试验结果表明：系统对播种量的检测精度在97.90%以上,漏播的检测精度为90.56%以上,重播的检测精度为87.71%以上。对排种盘转速、粒距、机器前进速度、合格率进行了二次回归正交试验,验证了系统对排种器性能检测的准确性。     

基于Cortex-M3的免耕播种机监控系统设计与试验

针对目前国内免耕播种机的监测传感器抗尘效果差、监测精度低,且施口肥量不能变量调节,施用不当易引起烧种、烂种的问题,设计了一种基于Cortex-M3处理器的免耕播种机监控系统。该系统采用面源无盲区抗尘监测技术设计种子传感器,消除了监测盲区,提高了系统对多尘环境的适应性和监测准确性;采用离散增量式PID控制算法,根据预设施肥量和采集作业速度,实时调节口肥量与作业速度相匹配,实现了播种、施肥状况的监测和作业面积的统计,进一步实现了作业过程中缺种、堵种、缺肥、堵肥等故障报警,并可显示故障类型和故障行号。室内和田间试验验证结果表明:该监控系统工作稳定可靠,播种量计数和施肥量变量调节准确率较高,播种量计数偏差在4%以内,当施口肥量设定为75 kg/hm2时,不同作业速度下,实际施肥量与理论施肥量的偏差在5%以内,满足了实际生产需求,提高了播种机的工作效率和施肥精度。     

基于ANSYS的2BYFGJ-4型播种机机架优化设计

以2BYFGJ-4型玉米苗带秸秆还田旋耕施肥播种机机架为主要优化分析对象,通过有限元分析软件ANSYS对其进行静力学分析和模态分析,得出该机机架设计的薄弱环节。根据前几阶模态频率和振型,提出机架的优化方案,并以模态频率为衡量指标对各方案进行比较分析。结果表明:优化后的机架具有更好的动态性能,可为下一轮样机制作提供重要依据。     

基于Android和CAN总线的玉米播种机监控系统研究

设计了一种基于Android和CAN总线的玉米精量播种机监控系统,通过GPS接收器采集播种机速度,采用CAN总线分布式控制方式完成主控制器和各个播种单体之间的指令传输,通过Android智能设备进行人机交互,实现播种行数任意拓展、拖拉机位置实时监控、播种作业参数在线调整、作业面积实时统计等功能。台架试验结果表明,系统人机交互功能正常,排种器驱动电机调速相对误差小于0.46%。与eTrex209x手持式GPS+北斗双星接收机的田间作业面积对比试验表明,本系统作业面积统计平均相对误差为0.81%,略高于eTrex209x的0.29%,测量标准差为0.06hm2,优于eTrex209x的0.11hm2;与地轮驱动播种对比试验的结果表明,随着作业速度的提高两种驱动方式的作业质量整体都呈下降趋势,但本系统播种合格指数、变异系数受速度影响较小,当作业速度达到12km/h时,变异系数为18.92%,合格指数为90.05%,分别优于地轮驱动方式的22.17%、83.25%。     

玉米免耕精量播种机排种质量监测系统

为实现玉米免耕精播作业质量实时监控,设计了基于反射式红外光电感应的播种机排种监测系统。以红外发射二极管、光电二极管为信号发射、接收端的监测探头,并通过对监测盲区评估计算,优化了探头结构及安装参数。为提高监测系统对多尘作业环境的适应性,设计了以旋转式透明防尘罩为核心的自清洁除尘装置,可保护探头免受尘土侵蚀。开发了集种粒信号拾取、车速采集、防尘电机控制和报警显示等功能的硬件电路,研究了以落种时差为关键参数的测算方法,实现对播种量、重播、漏播等性能指标的判定。播种监测系统台架试验结果表明,系统对播种总量、漏播量、重播量的监测精度分别为98.5%、95.1%、85.6%;模拟灰尘粘附工况,系统对播种总量监测精度达98.1%,具备良好的抗尘效果。该系统满足免耕精量播种机排种质量实时监测要求,有助于提升机具作业性能。     

基于ZigBee技术的播种机无线监测系统设计

为满足播种机工况监测的需求,在 Zigbee 技术和单片机技术的基础上,设计了精密播种机工况监测及显示系统。该系统以 PIC16 F877 A单片机和CC2530无线模块为主要部件,由各传感器监测播种机工作参数,所测数据由无线模块与单片机进行串口通信,再由单片机对数据进行分析处理后用液晶显示模块适时显示,使播种机操作手能及时掌握播种机工作状况。