《變量撒肥機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)研究及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、2015年4月農(nóng)機(jī)化研究第4期變量撒肥機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)研究及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)侯蕊，朱瑞祥(西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院，陜西楊凌712100)摘要:為了提高變量撒肥機(jī)的施肥精度，盡可能地減少肥料浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境造成的污染，對(duì)變量撒肥機(jī)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，肥箱內(nèi)肥料高度對(duì)排肥量影響不顯著，排肥口開度和施肥量呈比例函數(shù)關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種用于變量撒肥機(jī)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)撒肥機(jī)的車速變化控制排肥口的大小，提高施肥質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)為變量撒肥機(jī)具的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，所設(shè)計(jì)的變量撒肥機(jī)具有更好的施肥性

2、能。關(guān)鍵詞:變量撒肥機(jī);施肥特性;控制系統(tǒng)中圖分類號(hào):S224．22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003－188X(2015)04－0114－03DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.0271．1肥料高度對(duì)施肥量的影響0引言變量撒肥機(jī)的肥箱有多種結(jié)構(gòu)，如圓筒形、圓錐糧食生產(chǎn)在很大程度上依賴于作物品種的改進(jìn)、形、方錐形、方形等。在實(shí)際應(yīng)用中，方錐形的肥箱應(yīng)［1］生產(chǎn)技術(shù)的完善，以及施肥量、施肥效率的提高。用最廣泛，因此選擇一種方錐形的肥箱來研究肥料高生產(chǎn)實(shí)踐表明，在作物不同生長(zhǎng)階段，因地制

3、宜施用度對(duì)施肥量的影響。肥料已經(jīng)成為農(nóng)事活動(dòng)特別是作物增產(chǎn)措施的重要將固體顆粒肥料在排肥口開口大小一定的情況［2］內(nèi)容。合理利用化肥及研究施肥技術(shù)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)下，在肥箱內(nèi)肥料平面以下的不同高度測(cè)其流量，每［3］發(fā)展有著非常積極的意義。變量施肥技術(shù)是精確次取10個(gè)不同高度，測(cè)得10個(gè)流量值，通過8次實(shí)驗(yàn)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，它根據(jù)作物生長(zhǎng)的實(shí)際需要，所得數(shù)據(jù)如圖1所示。從圖1看出，流量和高度之間基于科學(xué)的施肥方法(如養(yǎng)分平衡施肥法、目標(biāo)產(chǎn)量不成比例函數(shù)關(guān)系，流量始終在0．100kg/s左右，上下［4］施肥法等)對(duì)作物

4、進(jìn)行變量投入，即按需投入。實(shí)浮動(dòng)不超過10g，偏差范圍不超過1%。因此，高度對(duì)踐表明，變量施肥可大大地提高肥料利用率、減少肥流量影響不大，在實(shí)際應(yīng)用中可以不考慮高度對(duì)施肥料的浪費(fèi)以及多余肥料對(duì)環(huán)境的不良影響，具有顯著量的影響。的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。但傳統(tǒng)的人工撒施肥料不僅施肥勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而且施肥均勻性差;現(xiàn)有的撒肥機(jī)械當(dāng)車速變化時(shí)，由于不能及時(shí)地改變排肥量，使得施肥量隨車速增大而減少，不能滿足農(nóng)藝技術(shù)要求。研究表明，對(duì)于既定排肥口形狀(如圓形、長(zhǎng)方形、正方形等)，排肥口開度與排肥量之間并非線性關(guān)系

5、。為了提高撒肥機(jī)的施肥質(zhì)量，本文對(duì)變量撒肥機(jī)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)(肥料高度對(duì)施肥量的影響、排肥口開度對(duì)施肥量的影響)進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的小型變量撒肥機(jī)控制系統(tǒng)。圖1瞬時(shí)流量與高度之間的關(guān)系Fig．1Ｒelationshipbetweeninstantaneousflowrateandheight1關(guān)鍵參數(shù)確定1．2出肥口開度對(duì)施肥量的影響排肥口形狀有圓形、長(zhǎng)方形、正方形多種形式，本收稿日期:2014－04－09次試驗(yàn)排肥口選擇為長(zhǎng)方形，試驗(yàn)所用肥料為普通顆基金項(xiàng)目:陜西省農(nóng)業(yè)機(jī)械科研開發(fā)項(xiàng)目(SN

6、JKY2012．26)粒尿素。作者簡(jiǎn)介:侯蕊(1987－)，女，西安人，碩士研究生，(E－mail)baobao19870221@sina．com。將相同質(zhì)量、相同種類的固體顆粒肥料放入肥箱通訊作者:朱瑞祥(1956－)，男，陜西三原人，教授，(E－mail)zrxjdxy2006sohu．com。中，分別在排肥口總開度S0的2/10、3/10、4/10、·114·2015年4月農(nóng)機(jī)化研究第4期5/10、6/10、7/10、8/10、9/10、10/10時(shí)測(cè)量肥料流完需要的時(shí)間，重復(fù)進(jìn)行5次，求其平均值;然后將

7、不同排肥口開度排完定量體積肥料的時(shí)間換算成單位時(shí)間的排肥量(流量)，得到排肥量與排肥口開度之間的關(guān)系，如圖2所示。從圖2可以看出:所選用顆粒狀肥料在長(zhǎng)方形排肥口條件下，排肥口開度與排肥流量之間并不是線性關(guān)系(閥門移動(dòng)距離越大，排肥口開度越大)，而是呈拋物線函數(shù)關(guān)系。這表明，隨著所需圖3變量施肥機(jī)控制結(jié)構(gòu)流量的變化，排肥口開度也要符合拋物線函數(shù)關(guān)系變Fig．3Variablemanurespreadercontrolstructure化，才能提高施肥質(zhì)量。目前，微控制器的型號(hào)和種類有很多(如M3系列、MSP430

8、系列、STC51系列等)，每一款微控制器都有自己的優(yōu)勢(shì)和適用的環(huán)境。本次設(shè)計(jì)對(duì)微控制器的要求主要有:1)穩(wěn)定。系統(tǒng)工作環(huán)境比較復(fù)雜，溫濕度變化大，而且灰塵比較大，要求微控制器能夠在較復(fù)雜環(huán)境下正常工作。2)控制能力強(qiáng)。本系統(tǒng)中機(jī)電設(shè)備較多，包括兩個(gè)行走電機(jī)和一個(gè)物料投放控制電機(jī)，還包括行駛路程檢測(cè)等，這就要求選用的微控制器具有強(qiáng)大的控制圖2排肥口開口大小與流量之間的擬合曲線能力。Fig