针吸式穴盘自动播种机的设计与研究

针吸式穴盘自动播种机的设计与研究

王丽君[1]2003年在《针吸式穴盘自动播种机的设计与研究》文中研究表明本文在收集各种资料的基础上,参考国外相同机型,设计并研制了针吸式打洞穴盘播种机。设计为每小时150盘,但通过调节电动机速度和气动播种机构可大范围的调节每小时播种盘数。通过更换不同的吸针,可满足播不同大小的种子。通过改变打洞头、吸针固定架和播种模具,可用于不同穴数的穴盘。其可实现手动播种和自动播种,具有一穴一粒精量播种、生产率高、结构简单、通用性好、工作可靠等特点。 该机主要由电动机、机架、打洞装置、播种装置、传动机构、气动、电气及PLC控制等部分组成。 本文对打洞播种机的机械结构、主要零部件进行了设计与计算。 对气动部分的各种功能进行了设计,并绘制出气动回路图。 对播种机的电气控制部分进行设计,包括电气线路的设计、I/O接口信号的确定、控制程序的设计与调试。 通过正交试验,分析出吸嘴孔径、真空度和播种速度等因素对播种机工作性能指标的影响情况,得出因素影响的主次顺序,找出较优因素水平组合。

王丽君, 苗彬, 孟先新[2]2004年在《可编程控制器在针吸式穴盘自动播种机上的应用》文中指出介绍了AFP12217-F型可编程控制器[PLC]在针吸式穴盘自动播种机上的应用,分析了播种机的工作原理及控制过程,并给出了PLC的接线图和梯形图

刘存祥, 王丽君, 林勇[3]2005年在《针吸式穴盘自动播种机气动系统的设计》文中研究指明针吸式穴盘自动播种机是工厂化育苗的主要设备,它代替了手工播种并极大地提高了生产力。该文主要介绍了播种机气动系统的设计,包括播种回路设计、打洞回路设计、吸排气回路设计及利用PLC进行实时控制。实验结果证明该气动系统的设计是可行的,播种机的自动控制有效且有很高的可靠性。

蔡静[4]2013年在《气吸式穴盘育苗播种机自动控制系统的设计与研究》文中指出新疆是一个棉花种植大区,育苗移栽是其主要栽培模式,育苗播种机是实施育苗移栽技术的关键机具之一。基于吸盘抛振式半自动穴盘精量播种机在生产实践中存在电磁阀启动电流过大,易出现响应时间慢、无响应以及无法实现对不同品种的种子进行自动化播种等问题。本文在原有单向穴盘育苗播种机的基础上提出了双向气动穴盘育苗的新的设计思路,采用S51单片机通过双向育苗自动控制系统实现了双向播种的自动控制。本文首先对育苗播种作业控制过程的控制策略进行了研究和分析,分析了双向气动穴盘育苗播种机的构造和工作原理,及其控制系统功能等。对其硬件系统进行了总体设计,建立了总体软件流程图,建立了双向排种控制部分的数学模型,构建了其正负压自动控制系统的数学模型,对其数学模型进行MATLAB仿真,确定了传送带转速为0.95m/s,系统行程动作时间为1.2s,确定系统最佳气压值为20KPa。其次,本文对硬件系统的电源模块、数据采集控制模块、主控单片机、执行机构控制模块、键盘显示模块、串口通讯模块进行了设计。其中,电源模块包括电源参数的理论计算以及电源电路的设计,其数据采集模块包括传感器位置的选择以及传感器的发射接受电路。机构控制模块包括步进电机控制模块以及继电器控制模块的设计。此外,本文完成了控制系统模拟量的输入的程序设计、主控制的程序设计、显示的模块程序设计,构成了以AT89S51单片机为核心的软件系统。主控制的程序设计包括了调压的模块程序设计以及顺寻控制的程序设计,结合uVision3软件对整体系统进行了系统仿真,通过Protues软件对系统工作过程进行了形象化仿真。最后,对红外传感器进行了性能检测,线性化处理了输出信号。展开了穴盘工作位精准度的正交实验。通过对实验结果进行了误差分析,确定了实验的最优组合为A2B2C2,主要因素传送带速度为0.8m/s,次要因素传感器的最佳侧距为20cm,次要因素盘距为30cm,并分析了误差的主要来源。本文解决了穴盘单向播种的生产率低的问题,为今后的穴盘播种工厂化自动生产提供了新的思路。

展一贤[5]2017年在《2BS-162型穴盘精量播种机关键机构仿真分析与优化》文中研究指明本文对2BS-162型穴盘精量播种机进行了仿真与试验优化。该播种机在使用过程中,存在重播率、漏播率过高的问题。为解决此问题,本文在已有样机的基础上对主要机构进行了仿真,通过理论分析明确样机关键部件种子振动盘和排种器工作原理,最后对样机关键机构进行了优化设计试验。建立了种子振动系统模型,并对种子振动过程进行了理论分析,利用EDEM离散模型软件对种子振动盘建立了离散化模型。试验分析表明,种子最大总动能为9.35J,最大受力为181.302N;当1.4s以后整个种子种群达到稳态,种子在种盘中做简谐运动。通过ANSYS13.0流体有限元分析,选择V型吸种针安装在排种器上。利用ANSYS Workbench 13.0有限元分析软件,核心部件排种器进行了流体力学分析。排种器吸种时,最大风速为137.0 m/s,最大风压为48.9kPa,最小风压为30.8kPa;排种器播种时,最大风速为230.7m/s,最小风压为34.6kPa,最大风压为76.0kPa。对样机两个关键部件排种器和振动盘进行响应曲面优化设计试验。试验表明:排种器吸种与清种气压,采用Central Composite Design(CCD中心复合试验)设计方法进行二因素叁水平响应试验,得到当吸种气压为A_2档位,清种气压为B_2档位时,漏播率为7.0%,重播率为11.94%;采用Box-Benhnken设计法对振动机构,进行叁因素叁水平响应试验,当吸种时间为7s;吸种距离为1.00cm,振动幅度为13.00mm时,漏播率为10.21%,重播率为25.65%,符合设计要求。

郑伟伟[6]2009年在《关于烟草漂浮育苗气吸式播种机研究》文中进行了进一步梳理在烟草生产中,育苗是烤烟生产的重要环节,壮苗是实现烤烟优质生产的基础。现在,漂浮育苗技术已广泛应用到烟草生产中去,对相关播种机械的研究也日渐展开。而在我国四川、云南、贵州等地,烟叶主要种植于山区。目前市场上的大多播种器需要的动力源(电源)在这些地区不容易获得。基于这样的背景,本文首先对气吸式排种器吸嘴外流场进行研究,进而使用手动真空泵产生真空来达到吸种效果,这样就可以改善山区动力源不容易获得这一现状。针对手动气吸式排种器,本文主要做了以下几个方面的研究工作:1、在阅读相关文献时,发现对排种器吸嘴吸附性能的研究多是建立在将吸嘴外流场形态假设成为锥体或者球体基础之上的,本文第二章通过使用FloWorks流体仿真软件对叁种不同外形的吸嘴外流场进行仿真分析,来验证这两种假设。首先对如何利用SolidWorks提供的COSMOS/FloWorks插件进行建模、计算域的确定以及边界条件的添加等进行了详细的描述;接着运用FloWorks对所建模型中的叁种吸嘴外流场进行仿真,结果后处理用多种功能展现外流场的具体形态;最后得到外形不同的吸嘴外形产生的外流场形态也不尽相同的结论。2、由第二章得出的结论,将吸嘴外流场的等速面假设为具体的锥体或者球体。在这一假设之上,本文第叁章首先对种子处在吸嘴正下方临界吸附位置进行力学分析,得到其临界吸附距离、临界吸附速度以及临界吸附力等相关公式;接着又对烟草包衣种子处在吸嘴斜下方临界吸附位置的情况进行分析,并得到吸附速度以及吸附距离等相关公式;最终将种子处在吸嘴正下方与斜下方相关公式对比,得到种子在斜下方随着偏移角度的增大所需的临界吸附速度也将增大的结论。3、为验证本文第叁章通过理论计算得到的相关公式以及结论,本文第四章再次运用COSMOS/FloWorks插件对带有种子的模型进行仿真,并且通过测量工具得到种子的临界吸附距离。本章首先利用在上一章中关于临界吸附速度的公式得到的种子被吸嘴吸附的临界速度,并且假设在仿真中,以这个速度所创建的等速线与种子上顶相切时,种子即处在临界吸附位置;接着基于以上假设,对种子在吸嘴正下方以及斜下方自由空间的情形进行仿真,测量得到种子在正下方以及斜下方被吸附的临界吸附距离;然后对种子放在两种不同形式的种盘(包括无孔种盘和有孔种盘)上的情形进行仿真,并且测量得到其临界吸附距离;最后,对比以上在不同情形下得到的临界吸附距离并归纳出相关结论。4、本文第五章主要是通过搭建实验台,对种子在吸嘴下方的临界吸附距离进行测量,得到测量结果与以上通过理论分析以及模拟仿真所得到的结果进行比较。在实验中使用φ1.4mm的圆柱形吸嘴,云烟87包衣种子,使真空度稳定在-20kPa,测得烟草包衣种子的临界吸附距离,并与用模拟仿真以及理论计算所得结果对比,验证之前本文在理论计算以及仿真中测量距离所采用的假设及方法的正确性;然后分别在不同的真空度下对种子进行临界实验,得到临界吸附距离与仿真以及理论计算所得结果的拟合关系。

参考文献:

[1]. 针吸式穴盘自动播种机的设计与研究[D]. 王丽君. 河南农业大学. 2003

[2]. 可编程控制器在针吸式穴盘自动播种机上的应用[J]. 王丽君, 苗彬, 孟先新. 华北水利水电学院学报. 2004

[3]. 针吸式穴盘自动播种机气动系统的设计[J]. 刘存祥, 王丽君, 林勇. 液压与气动. 2005

[4]. 气吸式穴盘育苗播种机自动控制系统的设计与研究[D]. 蔡静. 石河子大学. 2013

[5]. 2BS-162型穴盘精量播种机关键机构仿真分析与优化[D]. 展一贤. 石河子大学. 2017

[6]. 关于烟草漂浮育苗气吸式播种机研究[D]. 郑伟伟. 郑州大学. 2009

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