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《變量撒肥機設計參數(shù)研究及控制系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、2015年4月農(nóng)機化研究第4期變量撒肥機設計參數(shù)研究及控制系統(tǒng)設計侯蕊，朱瑞祥(西北農(nóng)林科技大學機械與電子工程學院，陜西楊凌712100)摘要:為了提高變量撒肥機的施肥精度，盡可能地減少肥料浪費和對環(huán)境造成的污染，對變量撒肥機的關鍵設計參數(shù)進行了研究。結果表明，肥箱內(nèi)肥料高度對排肥量影響不顯著，排肥口開度和施肥量呈比例函數(shù)關系，并在此基礎上設計了一種用于變量撒肥機控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)撒肥機的車速變化控制排肥口的大小，提高施肥質量。實驗為變量撒肥機具的控制系統(tǒng)設計提供了依據(jù)，所設計的變量撒肥機具有更好的施肥性
2、能。關鍵詞:變量撒肥機;施肥特性;控制系統(tǒng)中圖分類號:S224．22文獻標識碼:A文章編號:1003－188X(2015)04－0114－03DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.0271．1肥料高度對施肥量的影響0引言變量撒肥機的肥箱有多種結構，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、形、方錐形、方形等。在實際應用中，方錐形的肥箱應［1］生產(chǎn)技術的完善，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)實踐表明，在作物不同生長階段，因地制
3、宜施用度對施肥量的影響。肥料已經(jīng)成為農(nóng)事活動特別是作物增產(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對我國農(nóng)業(yè)下，在肥箱內(nèi)肥料平面以下的不同高度測其流量，每［3］發(fā)展有著非常積極的意義。變量施肥技術是精確次取10個不同高度，測得10個流量值，通過8次實驗農(nóng)業(yè)的重要組成部分，它根據(jù)作物生長的實際需要，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的施肥方法(如養(yǎng)分平衡施肥法、目標產(chǎn)量不成比例函數(shù)關系，流量始終在0．100kg/s左右，上下［4］施肥法等)對作物
4、進行變量投入，即按需投入。實浮動不超過10g，偏差范圍不超過1%。因此，高度對踐表明，變量施肥可大大地提高肥料利用率、減少肥流量影響不大，在實際應用中可以不考慮高度對施肥料的浪費以及多余肥料對環(huán)境的不良影響，具有顯著量的影響。的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。但傳統(tǒng)的人工撒施肥料不僅施肥勞動強度大、生產(chǎn)效率低，而且施肥均勻性差;現(xiàn)有的撒肥機械當車速變化時，由于不能及時地改變排肥量，使得施肥量隨車速增大而減少，不能滿足農(nóng)藝技術要求。研究表明，對于既定排肥口形狀(如圓形、長方形、正方形等)，排肥口開度與排肥量之間并非線性關系
5、。為了提高撒肥機的施肥質量，本文對變量撒肥機關鍵設計參數(shù)(肥料高度對施肥量的影響、排肥口開度對施肥量的影響)進行研究，并在此基礎上設計一種基于單片機的小型變量撒肥機控制系統(tǒng)。圖1瞬時流量與高度之間的關系Fig．1Ｒelationshipbetweeninstantaneousflowrateandheight1關鍵參數(shù)確定1．2出肥口開度對施肥量的影響排肥口形狀有圓形、長方形、正方形多種形式，本收稿日期:2014－04－09次試驗排肥口選擇為長方形，試驗所用肥料為普通顆基金項目:陜西省農(nóng)業(yè)機械科研開發(fā)項目(SN
6、JKY2012．26)粒尿素。作者簡介:侯蕊(1987－)，女，西安人，碩士研究生，(E－mail)baobao19870221@sina．com。將相同質量、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)機化研究第4期5/10、6/10、7/10、8/10、9/10、10/10時測量肥料流完需要的時間，重復進行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間換算成單位時間的排肥量(流量)，得到排肥量與排肥口開度之間的關系，如圖2所示。從圖2可以看出:所選用顆粒狀肥料在長方形排肥口條件下，排肥口開度與排肥流量之間并不是線性關系(閥門移動距離越大，排肥口開度越大)，而是呈拋物線函數(shù)關系。這表明，隨著所需圖3變量施肥機控制結構流量的變化，排肥口開度也要符合拋物線函數(shù)關系變Fig．3Variablemanurespreadercontrolstructure化，才能提高施肥質量。目前，微控制器的型號和種類有很多(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)勢和適用的環(huán)境。本次設計對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雜環(huán)境下正常工作。2)控制能力強。本系統(tǒng)中機電設備較多，包括兩個行走電機和一個物料投放控制電機，還包括行駛路程檢測等，這就要求選用的微控制器具有強大的控制圖2排肥口開口大小與流量之間的擬合曲線能力。Fig
