自动移栽机检测系统的设计

针对自动移栽机存在工作状态难以了解,且出现故障时,难以准确找到故障点的问题,设计了一种基于PLC和触摸屏的检测系统。该系统以PLC为主控制器,传感器采集自动移栽机的机械手、柔性输送苗筒、吊篮的取苗及喂苗状态等信息,通过PLC集成与处理。采用触摸屏作为人机交互界面,将采集的自动移栽机的栽植信息、报警信息、故障位置及自动移栽机上各运动部件的运动状态等显示。试验表明:该系统能够将自动移栽机的工作状态在触摸屏上显示,对于移栽过程中出现的问题能够及时通知操作人员,满足了操作者对所要了解信息的需求。     

触摸屏在自动移栽机检测系统中的应用设计

现有的自动移栽机未设置对工作状态信息进行检测和显示的装置。设计一个由触摸屏和PLC组成的自动移栽机检测系统,将触摸屏作为人机交互界面,利用触摸屏反应速度快、易于交流等特点,使上位机和下位机进行通信连接。传感器采集移栽机的工作状态信息,通过触摸屏实现移栽机动作信息显示、数据信息显示和报警信息显示的功能。测试表明,触摸屏可显示移栽机的实时工作状态信息,当出现异常时能及时通知报警,并在触摸屏上显示故障点,方便工作人员查找故障。     

自走式高密度智能辣椒移栽机的研制

针对山东地区辣椒春播秋收为主的一年一作传统种植方式存在的土地利用率低、经济效益差、半自动移栽机作业效率低、劳动强度大等问题,基于农机农艺融合提出了"大蒜(或小麦)+辣椒"新型轮作种植模式及高密度辣椒栽培方式,并设计了适用于该模式的可一次完成开沟、自动送苗、自动取苗、自动栽植及覆土等功能的自走式高密度智能辣椒移栽机。田间试验结果表明:该机可以较好地实现高密度栽植且栽植株距稳定,当设定株距为16cm时,株距变异系数为4.1%,整体栽植合格率为91.4%。机具各项指标符合行业标准要求,可满足实际使用需求。     

吊杯式移栽机栽植株距调节的研究

对栽植株距、传动比、吊杯数量以及移栽机前进速度与栽植圆盘线速度之间的关系进行了分析,设计了2 ZB-2型吊杯式移栽机的传动系统,用6种链轮与吊杯的组合来调节株距。田间试验结果表明,该吊杯式移栽机工作稳定可靠,栽植株距稳定一致,3~4吊杯的株距变异系数为0.48~0.88。研究结果可为今后吊杯式移栽机的研制和计算提供参考。     

苹果苗木移栽机栽植机构运动分析与试验

为提高苹果苗木的机械移栽质量,阐述柔性圆盘夹持式苹果苗木移栽机的工作过程,建立栽植结构参数的数学模型,得到栽植株距与传动比的关系。对其进行运动分析,分析其特征参数,并进行运动仿真试验验证,结合农艺要求合理设计其主要结构参数。并加工样机进行田间试验,结果表明:该移栽机栽植质量可靠,栽植深度稳定性系数为90.9%,株距稳定性系数为94.9%,栽植倾角稳定性系数为92.9%,该移栽机的合格率为96.8%,栽植直立度、株距、栽植深度具有良好稳定性。     

基于预处理苗带甘薯裸苗自动移栽机设计与试验

甘薯种植多以裸苗移栽为主,对机械化移栽要求较高。针对国内甘薯移栽设备自动化程度低,作业时需要人工喂苗导致劳动强度大、机械化栽插质量不高的问题,结合甘薯裸苗栽植农艺要求,基于预处理苗带喂苗装置和挠性圆盘栽植装置设计了一种甘薯裸苗自动移栽机,结合甘薯裸苗移栽机喂苗装置、挠性圆盘栽植装置和浇水装置自动作业控制需要,设计了基于CAN总线的甘薯裸苗自动移栽机控制系统,能够一次性完成旋耕、起垄、开沟、自动有序喂苗、定株距栽插、镇压覆土、自动浇水、修垄等作业。田间试验表明,机具在目标株距25cm以及作业速度0.25、0.35、0.45m/s的情况下,栽植株距变异系数和栽植深度合格率均达到了标准要求,栽植株距变异系数和栽植姿态合格率受作业速度影响较大,栽植深度受作业速度变化影响较小,在作业速度为0.25m/s时,栽植株距变异系数平均值为10.16%,栽植深度合格率平均值为95.56%,作业性能优于0.35m/s和0.45m/s,栽植姿态合格率平均值为90%。本研究为甘薯裸苗机械化、自动化移栽机械的理论研究和设计提供了新的参考。     

机插株距及株数对双季晚稻生长影响的试验分析

众所周知，机插株距过大或过小及机插株数过多或过少，都会影响双季晚稻的苗穗结构、穗部性状及最终的产量。本试验通过对插秧机株距和取秧量的调节，实现不同的机插株距及机插株数，并记录、测定双季晚稻生长性状的各类参数，进行对比分析，从而为双季晚稻栽植提供合理的机插株距及机插株数。     

一种小型全自动蔬菜移栽机的设计及试验

针对丘陵地区蔬菜移栽费工费时,劳动强度高的问题,设计了一种小型全自动移栽机,其栽植株距、速度等参数可调,能够满足不同蔬菜的移栽要求。对整机结构及设计原理进行了介绍,对苗盘输送机构、顶苗机构、接取苗机构、送苗分苗机构和栽植机构等关键部件进行了设计,并根据零速栽植原理对五连杆栽植机构进行运动分析及adams仿真,得出栽植机构运动的最佳轨迹。田间试验表明:移栽机的栽植平均合格率为83.6%,栽植漏栽率为4.8%,伤苗率为0,倒伏率为5%,埋苗率为1%,露苗率为5.5%,栽植株距误差率仅为0.04%。工作过程中,移栽机能自动完成喂苗、分苗、栽植等过程,实现了蔬菜移栽自动化,较好地解决了丘陵地区蔬菜移栽的难题。     

穴盘苗自动移栽机设计及实验

设计了穴盘苗自动移栽机,介绍了取苗机构、植苗机构和移箱机构的工作原理,并确定了关键参数。田间试验表明,各机构之间的动作协调良好,能实现自动取苗与栽植,栽植空穴率为4.17%,苗栽植成功率为92.5%,秧苗栽植的行距、株距与深度稳定,能够较好地满足农艺要求。     

茄果类钵苗自动移栽机设计与试验

针对国内现有移栽机自动化程度不足,国外自动化机具不适用于国内种植模式等问题,为满足新疆茄果类蔬菜钵苗移栽需求,设计一种茄果钵苗自动移栽机,阐明自动移栽机整体结构和工作原理,设计基于导轨和驱动辊实现取放苗爪自转和公转的取放苗机构和凸轮—活门的分苗机构,研究自动控制系统,实现自动移栽机自动取放苗、移苗及分苗、移栽功能。试制物理样机,以漏取率、漏分率、栽植合格率、栽植距离为试验指标开展试验,测定漏取率为0.69%,伤苗率为1.67%,漏分率为0.70%,栽植合格率为97.50%,栽植株距合格率为97.5%,栽植效率为150株/(min·行),试验表明茄果钵苗自动移栽机可以满足辣椒钵苗移栽要求,验证设计的合理性。     

2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机的研究与设计

针对我国当前蔬菜移栽机存在的栽植质量差的问题,设计了2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机,阐述了该机工作原理并分析了工作过程。使用时由拖拉机牵引,人工投苗,可实现半自动化移栽,通过更换从动链轮可对株距进行调节。对2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机进行了田间试验,结果表明:栽植株距和移栽深度稳定,可以进行多种蔬菜的移栽,损伤率、漏栽率低,直立度好,工作效率高,能满足不同地区、不同蔬菜的移栽农艺要求。     

移栽机自动分钵式栽植器机构分析与运动仿真

提出了一种移栽机自动分钵式栽植器,并对分钵原理、栽植器的机构以及钵苗运动轨迹进行了分析与仿真.结果表明,栽植器两机械手配合准确、运行稳定,可实现自动连续分钵.田间试验测得,栽植角度为88.08°～88.34°,其变异系数为2.37％～2.92％;栽植株距为350.67～351.17mm,其变异系数为1.42％～1.60％.结果表明该栽植器运行稳定,不受前进速度的影响.     

都市微农业蔬菜钵苗电动移栽机的设计与试验

针对我国都市微农业移栽作业存在设备成本高、通用性差及室外旱地移栽机并不能适应都市微农业蔬菜钵苗移栽等问题,设计了一种基于单片机控制的都市微农业蔬菜钵苗电动移栽机,可满足对不同行距、株距要求的蔬菜钵苗实现供苗、栽植及覆土作业。首先,确定了移栽机采用电动控制部分,采用Arduino开发实现,并通过气缸及电动推杆代替以往复杂的机械传动机构在空间运动完成栽植;其次,单片机控制4个步进电机完成鸭嘴栽植器的三维空间运动,并可以实现株距行距的任意调整;最后,试制样机并进行了田间移栽作业,使用西红柿苗、黄瓜苗、辣椒苗作为试验对象开展移栽试验。试验结果表明:3种钵苗的株距变异系数均小于10%,栽植深度合格率均大于90%,西红柿苗栽植成功率为91.21%,黄瓜苗栽植成功率为92.31%,辣椒苗栽植成功率为94.91%,各项性能指标符合旱地栽植机械国家标准,栽植性能稳定。     

轻简型半自动移栽机的设计及试验

针对中等规模农户使用需求,设计开发了一种电动的轻简型半自动移栽机。该机主要由电动底盘、接苗部件、栽植部件和控制系统组成,具有电力驱动、升降栽植、行距变换及栽植频率自动匹配等功能。田间试验表明:样机的续航里程至少为1. 05km,续航时间至少为2h,满足续航设计要求;漏栽率均低于4%、倒伏率均低于6%,株距变异系数均小于4%,栽植深度合格率均大于82%,栽植合格率均大于90%,栽植株距和栽植深度稳定,各项性能指标符合旱地栽植机械国家标准。     

吊杯式移栽机栽植器运动学分析与试验

以吊杯式移栽机栽植器的运动轨迹方程为基础,结合农艺要求,对移栽机进行了零速栽苗和最小破膜条件的理论分析,得出移栽机主要设计参数的计算公式,并进行了机具设计及田间试验.理论分析与田间试验表明,栽植器最佳投苗位置为过最低点后的上升段;株距调整时,应根据实际调整大小决定通过改变传动比还是栽植器个数来实现.     

基于PLC的全自动移栽机自动控制系统设计

在农业生产过程中,农业机械的控制系统对机械装备自动化程度和参数调整起着重要的作用。为此,设计了一种基于PLC的全自动移栽机自动控制系统,通过PLC控制移栽机自动移动穴盘、自动取苗、投苗及分苗器与栽植器的有效耦合等工作流程,并详细地介绍了此控制系统设计原理、结构组成及控制流程图。试验结果表明:该系统得到自动取苗成功率平均值为96.0%,自动分苗成功率平均值为97.2%,自动移盘成功率平均值为1 0 0%,自动推空穴盘成功率平均值为9 3.3%,达到了旱地穴盘苗作物的移栽要求。     

两种吊杯栽植器性能对比

对单吊杯栽植器和多吊杯栽植器在结构特点、运动轨迹、动力学特性、接苗准确性以及最高工作效率几个方面进行了分析比较。单吊杯栽植器通过合理设计曲柄连杆的参数可以得到理想的栽苗轨迹,能有效减小吊杯栽苗时对土壤的干扰,接苗准确性高,而且质量小,但工作时运动冲击大,不适合高速作业。多吊杯栽植器吊杯随驱动装置做余摆线运动,工作时运动冲击较小,株距适用范围更广,能进行高速作业,适用于效率高的自动移栽机,缺点是吊杯尺寸通常比较小,而且整体质量较大。      

蔬菜钵苗高速移栽机吊杯式栽植器参数优化

为了获取高速状态下蔬菜钵苗移栽机吊杯式栽植器的最佳工作参数,设计了移栽参数可调的栽植器试验台,并进行了钵苗移栽土槽试验。采用二次正交旋转中心组合设计法,以移栽速度、特征参数和吊杯倾角为影响因子,以直立度合格率、株距变异系数和栽植深度合格率为响应值,利用SAS 9.1软件进行回归分析和响应曲面分析,探究单因子及交互因子对响应值的影响效应,并结合非线性优化计算方法,对栽植器的结构参数和工作参数进行优化计算。结果表明:在满足栽植频率大于90株/min的高速移栽状态下,各因子对直立度合格率的影响贡献由大到小为吊杯倾角、特征参数、移栽速度;对株距变异系数的影响贡献由大到小为移栽速度、特征参数、吊杯倾角;对栽植深度合格率的影响贡献由大到小为移栽速度、吊杯倾角、特征参数。优化所得栽植器最佳参数条件:移栽速度为0.47 m/s、特征参数为1.18、吊杯倾角为87°,此时理论最优值为直立度合格率98.01%、株距变异系数5.93%、栽植深度合格率89.25%,优化后验证试验表明直立度合格率为96.6%,株距变异系数为6.1%,栽植深度合格率为87.8%,试验结果与理论结果一致,所建立的回归模型合理;优化后直立度合格率、栽植深度合格率较优化前分别提高5.8、3.6个百分点,也高于国家和行业标准规定的指标值。     

乔木幼苗自动植树机机械结构设计

【目的】解决传统的人工植树方式效率低下、人工作业辛苦且树苗成活率低等问题。【方法】研究小组提出了一种乔木幼苗自动植树机构,主要对抓放苗装置、捧土覆土装置和植苗机驱动方式进行了设计,并通过计算选出了最优型号的传动液压马达,使得植苗机构达到了最佳运行状态。【结果】该乔木幼苗自动植树机具有投放精度高、幼苗存活率高、成本较低的优点,同时能保证较高的种植速度与效率。【结论】本研究对未来乔木幼苗自动植树机以及其他植树机械的设计和发展具有一定的指导作用。     

自动移栽机工况信息监测系统设计与试验

针对自动移栽机工作状况信息的实时监测问题,使操作人员在作业过程中直观的监控移栽机作业情况,设计一种移栽机工况信息监测系统.以自动穴盘苗移栽机为基础,将工控一体机作为上位机设备,与PLC和GNSS接收器进行信息交互,通过对数据的计算分析,以不同形式展示至监测界面.采用PYQT完成对工况信息监测系统软件的开发,将工况信息实...