气吸式田间小麦育种小区点播机改进设计与试验

发布时间：2020-06-01 15:56

【摘要】：田间小麦育种小区由于地块小、育种试验换种频繁、种子等距离点播、不能混种和伤种等特点，目前还没有较适合的育种小区播种机。2012年，山东农业大学研制了气吸式小麦育种小区点播机，并进行了点播机的性能测试，，包括PLC控制程序调试试验、各气流支路流量均等性测试、吸种的充分性测试、不同直径外槽口对吸种性能影响测试、播种过程中播种的均匀性及重播与漏播试验等。在试验过程中，发现第一代样机在结构和性能等方面还存在一些不足，为此对其进行改进，主要完成了以下几方面的工作： 1.第一代样机吸种管的吸附作用面为平面，种子的接触面积比较大，吸附种子不均匀，在吸种管10个孔全部吸种的正常压力下，种子重吸现象比较严重，不能满足精确点播要求。通过试验，对吸种管结构及型孔尺寸进行优化，将吸种管吸附表面由平面改为型孔周围局部凸起，以减小种子接触面积，降低了重吸率。 2.为了提高吸种管与气缸的联结强度，将气缸由吸种管的一端固定改为两端固定，消除吸种管对气缸产生的力矩，避免发生弯曲变形。同时，通过优化吸种管运行路线，使原来的“上升—平移—下降”运动改为吸种管的垂直运动加种盒的水平运动，从而缩短了行程，节省了运行时间。针对新的运行方案，将气缸重新配置，吸种管气缸由原来的一对一改为二对三，3个吸种管为一组，固定在一个连接架上；6个种盒固定在一个横梁上，由两个气缸驱动。这样既少配置了2个气缸，又提高了可靠性。 3.第一代样机的开沟器直接固定在机架上，点播机地头转弯时没有提升装置，导致转弯半径大、行驶不方便。为此，设计了开沟器旋转机构和机架提升气缸以及转向活动脚轮，转弯时可以转动开沟器连接轴，使开沟器离开地面，气缸将机架和地轮顶起，活动脚轮着地，从而减小了转弯半径，提高了机组的机动性。 4.为了确保不重播、不漏播，吸种管投种时间必须与地轮行驶距离相匹配。为此，设计了光电传感器及吸种管控制系统，当地轮行驶距离等于吸种管长度时，光电传感器发出信号，控制吸种管进行投种，解决了点播机行驶速度与投种节奏的协调问题，保证播种的连续性。 5.为了最大限度地节省动力，减轻整机的重量，对气力元器件参数进行校核与优化；针对改进后点播机的工作流程，重新编写PLC控制程序，并进行调试试验，确定最佳控制程序，编写指令语句及梯形图，确保气动系统以及控制系统满足设计要求。通过改进设计，整机结构更加合理，操作更加方便，灵活性和稳定性更高。样机完成试制后，进行了试验。初步试验表明，样机播种的行距、粒距均匀一致，不伤种、混种，有利于提高出苗质量，提高播量质量、效率，减轻劳动强度，节省人力，能够更好地满足小麦育种的需要。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S223.2

【参考文献】