电控式双行水田深施肥除草机设计与试验
发布时间：2020-12-05 11:54
水稻是我国主要粮食作物,水田施肥和除草是水稻种植过程中不可缺少的作业环节。针对水田传统施肥和除草作业过程中存在的作业环节多、环境污染严重、肥料利用率低等问题,本文结合水稻分蘖期深施肥和行间除草的农艺特点,通过理论分析、计算机仿真和试验研究等方法,设计了一种可一次完成水稻分蘖期深施肥和除草作业的电控式双行水田深施肥除草机。研究内容如下:（1）通过理论分析,确定深施肥装置肥箱、螺旋钢丝、肥量调节机构等施肥关键部件结构。通过对肥量调节机构进行受力分析和施肥过程仿真分析,分别得出深施肥装置肥箱直流电机、步进电机和防堵机构直流电机理论驱动扭矩,为深施肥装置控制系统电机的选取提供依据。进行控制系统驱动元件的选型,基于STC89C52单片机进行编码,设计了红外遥控电路,运用KeilμVision?4软件编写红外发射和接收电路,实现深施肥装置驱动电机的红外调节控制。（2）建立关键部件结构模型,通过对水稻和杂草根系特点和田间土壤环境分析,结合农艺实际要求,分别对驱动轮、除草轮和限深板结构进行设计,确定了主要结构参数。对电控式双行水田深施肥除草机整机进行受力分析,推导出驱动轮所需最大...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
法国库恩AXIS50.1W型撒肥机
因发动机过热问题，每工作 10~15 分钟要停机进行发动机冷却，影响工作效率。随着人们环保意识的增强，电能因其绿色清洁、环保高效的特点，日益受到人们的欢迎，相比汽油机电动机震动噪音小，可持续工作，蓄电池的蓄电能力提升和电池快充技术的发展，也为电动机型实际应用奠定了基础。由此可见，无论是从响应农业部提出的“两减”（即把化肥、农药的施用总量减下来）政策的角度，还是促进增产增收以保证国家粮食安全角度，亦或是从合并水稻种植过程中补施分蘖肥和水田除草作业，降低作业次数以提高水稻生产过程中的机械化水平角度，研制一款采用电力驱动，可一次性完成水田分蘖肥深施与除草作业的机具都具有现实意义。1.2国内外研究现状1.2.1水田深施肥机具国内外研究现状水稻施肥方式与其种植方式密切相关。欧美国家地广人稀，水稻多采用直播种植方式，经旋耕机整地作业后，使用水稻直播机直接将水稻种子播在水田土壤内，施肥方式多为大型撒肥机撒施。对于水稻生产机械化发展较快日本、韩国等国家，多采用移栽种植方式，现已从传统的人工移栽方式发展到机械化移栽方式，从工厂培育秧苗至插秧的过程中同步进行侧深施肥作业，早在 20 世纪末便已形成标准化的种植流程[8-10]。
引 言升级调整发动机额定功率可达 173 马力，提高工作效率，该机具内农业生产管理系统，可实农药或液态肥的精确喷施，前后轮间距和行距可通过液压行距调节装置设置，可适应各种水环境，整机性能可靠，喷施精度高[13]。日本自上世纪 80 年代开始研究深施肥技术，研究结果表明深施肥技术节肥增产作用明显之后进行全面推广，并研制出专用的深施肥料，到上世纪 90 年代，日本全国 20%的水田面积用深施肥技术。日本水稻栽培模式规范统一，实现了水稻育秧、机械插秧、深施肥系列化和准化作业，水稻种植机械化水平非常高。日本久保田、三菱、井关、洋马以及韩国大同等公相继在侧深施肥方面做了大量研究工作，研发了一系列以插秧机为动力的侧深施肥装置，侧施肥装置普遍采用机械结构排肥和气力输肥的方式进行施肥[14-17]。日本井关生产的 PZ60DT型乘坐式高速插秧机可满足插秧机功能多样化要求，如图 1-3 所示。施肥机装配于插秧机中部插秧和测深施肥同步作业，机具施肥量可根据机具前进速度调节，肥料利用率高，平地轮计，可使田块两头漂亮平整[18]。图 1-4 为日本久保田公司（Kubota ）生产的EP4-TC 型水稻播机，该机可同时进行水稻直播、侧深施肥和喷药作业，侧深施肥装置可将肥料施于水稻苗开出的肥沟内，且深施肥无需覆土环节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3GY-1920型宽幅水田中耕除草机的设计与试验[J]. 齐龙,赵柳霖,马旭,崔宏伟,郑文汉,芦玉龙. 农业工程学报. 2017(08)
[2]3SCJ-2型水田行间除草机设计与试验[J]. 王金峰,王金武,闫东伟,唐汉,周文琪. 农业机械学报. 2017(06)
[3]水稻侧深施肥技术研究[J]. 林玉萍,聂录,姜灏,丁亮. 现代化农业. 2017(03)
[4]基于Pro/E的水田除草机人机工程学设计及试验[J]. 蒋郁,马旭,齐龙,鹿芳媛,梁仲维,崔宏伟,郑文汉. 农机化研究. 2017(03)
[5]水稻土深松阻力与土壤扰动效果研究[J]. 丁启朔,葛双洋,任骏,李毅念,何瑞银. 农业机械学报. 2017(01)
[6]考虑土壤滑转流动的柔性履带应力分布研究[J]. 孙中兴,唐力伟,汪伟,赵家丰,沈晨晖,孙也尊. 农业机械学报. 2017(01)
[7]论侧深施肥技术的经济及社会效益[J]. 董新辉,董婷. 农业机械. 2016(09)
[8]基于EDEM的内充式花生排种器排种过程的离散元仿真研究[J]. 陈腾,翟超男,邢志中,郭小军,张海东. 安徽农业科学. 2016(16)
[9]指夹式玉米精量排种器导种投送运移机理分析与试验[J]. 王金武,唐汉,王金峰,沈红光,冯鑫,黄会男. 农业机械学报. 2017(01)
[10]水田株间立式除草装置除草机理与试验研究[J]. 王金武,多天宇,唐汉,陶桂香,杨松梅,刘永军. 东北农业大学学报. 2016(04)
硕士论文
[1]基于散粒体动力学的水田侧深施肥装置的分析方法和试验[D]. 周韦.东北农业大学 2015
[2]水田除草机器人视觉导航路径与参数获取方法研究[D]. 黄小刚.华南理工大学 2013
本文编号：2899411
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
法国库恩AXIS50.1W型撒肥机
因发动机过热问题，每工作 10~15 分钟要停机进行发动机冷却，影响工作效率。随着人们环保意识的增强，电能因其绿色清洁、环保高效的特点，日益受到人们的欢迎，相比汽油机电动机震动噪音小，可持续工作，蓄电池的蓄电能力提升和电池快充技术的发展，也为电动机型实际应用奠定了基础。由此可见，无论是从响应农业部提出的“两减”（即把化肥、农药的施用总量减下来）政策的角度，还是促进增产增收以保证国家粮食安全角度，亦或是从合并水稻种植过程中补施分蘖肥和水田除草作业，降低作业次数以提高水稻生产过程中的机械化水平角度，研制一款采用电力驱动，可一次性完成水田分蘖肥深施与除草作业的机具都具有现实意义。1.2国内外研究现状1.2.1水田深施肥机具国内外研究现状水稻施肥方式与其种植方式密切相关。欧美国家地广人稀，水稻多采用直播种植方式，经旋耕机整地作业后，使用水稻直播机直接将水稻种子播在水田土壤内，施肥方式多为大型撒肥机撒施。对于水稻生产机械化发展较快日本、韩国等国家，多采用移栽种植方式，现已从传统的人工移栽方式发展到机械化移栽方式，从工厂培育秧苗至插秧的过程中同步进行侧深施肥作业，早在 20 世纪末便已形成标准化的种植流程[8-10]。
引 言升级调整发动机额定功率可达 173 马力，提高工作效率，该机具内农业生产管理系统，可实农药或液态肥的精确喷施，前后轮间距和行距可通过液压行距调节装置设置，可适应各种水环境，整机性能可靠，喷施精度高[13]。日本自上世纪 80 年代开始研究深施肥技术，研究结果表明深施肥技术节肥增产作用明显之后进行全面推广，并研制出专用的深施肥料，到上世纪 90 年代，日本全国 20%的水田面积用深施肥技术。日本水稻栽培模式规范统一，实现了水稻育秧、机械插秧、深施肥系列化和准化作业，水稻种植机械化水平非常高。日本久保田、三菱、井关、洋马以及韩国大同等公相继在侧深施肥方面做了大量研究工作，研发了一系列以插秧机为动力的侧深施肥装置，侧施肥装置普遍采用机械结构排肥和气力输肥的方式进行施肥[14-17]。日本井关生产的 PZ60DT型乘坐式高速插秧机可满足插秧机功能多样化要求，如图 1-3 所示。施肥机装配于插秧机中部插秧和测深施肥同步作业，机具施肥量可根据机具前进速度调节，肥料利用率高，平地轮计，可使田块两头漂亮平整[18]。图 1-4 为日本久保田公司（Kubota ）生产的EP4-TC 型水稻播机，该机可同时进行水稻直播、侧深施肥和喷药作业，侧深施肥装置可将肥料施于水稻苗开出的肥沟内，且深施肥无需覆土环节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3GY-1920型宽幅水田中耕除草机的设计与试验[J]. 齐龙,赵柳霖,马旭,崔宏伟,郑文汉,芦玉龙. 农业工程学报. 2017(08)
[2]3SCJ-2型水田行间除草机设计与试验[J]. 王金峰,王金武,闫东伟,唐汉,周文琪. 农业机械学报. 2017(06)
[3]水稻侧深施肥技术研究[J]. 林玉萍,聂录,姜灏,丁亮. 现代化农业. 2017(03)
[4]基于Pro/E的水田除草机人机工程学设计及试验[J]. 蒋郁,马旭,齐龙,鹿芳媛,梁仲维,崔宏伟,郑文汉. 农机化研究. 2017(03)
[5]水稻土深松阻力与土壤扰动效果研究[J]. 丁启朔,葛双洋,任骏,李毅念,何瑞银. 农业机械学报. 2017(01)
[6]考虑土壤滑转流动的柔性履带应力分布研究[J]. 孙中兴,唐力伟,汪伟,赵家丰,沈晨晖,孙也尊. 农业机械学报. 2017(01)
[7]论侧深施肥技术的经济及社会效益[J]. 董新辉,董婷. 农业机械. 2016(09)
[8]基于EDEM的内充式花生排种器排种过程的离散元仿真研究[J]. 陈腾,翟超男,邢志中,郭小军,张海东. 安徽农业科学. 2016(16)
[9]指夹式玉米精量排种器导种投送运移机理分析与试验[J]. 王金武,唐汉,王金峰,沈红光,冯鑫,黄会男. 农业机械学报. 2017(01)
[10]水田株间立式除草装置除草机理与试验研究[J]. 王金武,多天宇,唐汉,陶桂香,杨松梅,刘永军. 东北农业大学学报. 2016(04)
硕士论文
[1]基于散粒体动力学的水田侧深施肥装置的分析方法和试验[D]. 周韦.东北农业大学 2015
[2]水田除草机器人视觉导航路径与参数获取方法研究[D]. 黄小刚.华南理工大学 2013
本文编号：2899411
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