電控式雙行水田深施肥除草機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-05 11:54
水稻是我國(guó)主要糧食作物,水田施肥和除草是水稻種植過(guò)程中不可缺少的作業(yè)環(huán)節(jié)。針對(duì)水田傳統(tǒng)施肥和除草作業(yè)過(guò)程中存在的作業(yè)環(huán)節(jié)多、環(huán)境污染嚴(yán)重、肥料利用率低等問(wèn)題,本文結(jié)合水稻分蘗期深施肥和行間除草的農(nóng)藝特點(diǎn),通過(guò)理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和試驗(yàn)研究等方法,設(shè)計(jì)了一種可一次完成水稻分蘗期深施肥和除草作業(yè)的電控式雙行水田深施肥除草機(jī)。研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)理論分析,確定深施肥裝置肥箱、螺旋鋼絲、肥量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等施肥關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)肥量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析和施肥過(guò)程仿真分析,分別得出深施肥裝置肥箱直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和防堵機(jī)構(gòu)直流電機(jī)理論驅(qū)動(dòng)扭矩,為深施肥裝置控制系統(tǒng)電機(jī)的選取提供依據(jù)。進(jìn)行控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)元件的選型,基于STC89C52單片機(jī)進(jìn)行編碼,設(shè)計(jì)了紅外遙控電路,運(yùn)用KeilμVision?4軟件編寫(xiě)紅外發(fā)射和接收電路,實(shí)現(xiàn)深施肥裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)的紅外調(diào)節(jié)控制。(2)建立關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)模型,通過(guò)對(duì)水稻和雜草根系特點(diǎn)和田間土壤環(huán)境分析,結(jié)合農(nóng)藝實(shí)際要求,分別對(duì)驅(qū)動(dòng)輪、除草輪和限深板結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),確定了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。對(duì)電控式雙行水田深施肥除草機(jī)整機(jī)進(jìn)行受力分析,推導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)輪所需最大...
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
法國(guó)庫(kù)恩AXIS50.1W型撒肥機(jī)
因發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱問(wèn)題,每工作 10~15 分鐘要停機(jī)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻,影響工作效率。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),電能因其綠色清潔、環(huán)保高效的特點(diǎn),日益受到人們的歡迎,相比汽油機(jī)電動(dòng)機(jī)震動(dòng)噪音小,可持續(xù)工作,蓄電池的蓄電能力提升和電池快充技術(shù)的發(fā)展,也為電動(dòng)機(jī)型實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。由此可見(jiàn),無(wú)論是從響應(yīng)農(nóng)業(yè)部提出的“兩減”(即把化肥、農(nóng)藥的施用總量減下來(lái))政策的角度,還是促進(jìn)增產(chǎn)增收以保證國(guó)家糧食安全角度,亦或是從合并水稻種植過(guò)程中補(bǔ)施分蘗肥和水田除草作業(yè),降低作業(yè)次數(shù)以提高水稻生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械化水平角度,研制一款采用電力驅(qū)動(dòng),可一次性完成水田分蘗肥深施與除草作業(yè)的機(jī)具都具有現(xiàn)實(shí)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1水田深施肥機(jī)具國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀水稻施肥方式與其種植方式密切相關(guān)。歐美國(guó)家地廣人稀,水稻多采用直播種植方式,經(jīng)旋耕機(jī)整地作業(yè)后,使用水稻直播機(jī)直接將水稻種子播在水田土壤內(nèi),施肥方式多為大型撒肥機(jī)撒施。對(duì)于水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展較快日本、韓國(guó)等國(guó)家,多采用移栽種植方式,現(xiàn)已從傳統(tǒng)的人工移栽方式發(fā)展到機(jī)械化移栽方式,從工廠培育秧苗至插秧的過(guò)程中同步進(jìn)行側(cè)深施肥作業(yè),早在 20 世紀(jì)末便已形成標(biāo)準(zhǔn)化的種植流程[8-10]。
引 言升級(jí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率可達(dá) 173 馬力,提高工作效率,該機(jī)具內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng),可實(shí)農(nóng)藥或液態(tài)肥的精確噴施,前后輪間距和行距可通過(guò)液壓行距調(diào)節(jié)裝置設(shè)置,可適應(yīng)各種水環(huán)境,整機(jī)性能可靠,噴施精度高[13]。日本自上世紀(jì) 80 年代開(kāi)始研究深施肥技術(shù),研究結(jié)果表明深施肥技術(shù)節(jié)肥增產(chǎn)作用明顯之后進(jìn)行全面推廣,并研制出專(zhuān)用的深施肥料,到上世紀(jì) 90 年代,日本全國(guó) 20%的水田面積用深施肥技術(shù)。日本水稻栽培模式規(guī)范統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)了水稻育秧、機(jī)械插秧、深施肥系列化和準(zhǔn)化作業(yè),水稻種植機(jī)械化水平非常高。日本久保田、三菱、井關(guān)、洋馬以及韓國(guó)大同等公相繼在側(cè)深施肥方面做了大量研究工作,研發(fā)了一系列以插秧機(jī)為動(dòng)力的側(cè)深施肥裝置,側(cè)施肥裝置普遍采用機(jī)械結(jié)構(gòu)排肥和氣力輸肥的方式進(jìn)行施肥[14-17]。日本井關(guān)生產(chǎn)的 PZ60DT型乘坐式高速插秧機(jī)可滿足插秧機(jī)功能多樣化要求,如圖 1-3 所示。施肥機(jī)裝配于插秧機(jī)中部插秧和測(cè)深施肥同步作業(yè),機(jī)具施肥量可根據(jù)機(jī)具前進(jìn)速度調(diào)節(jié),肥料利用率高,平地輪計(jì),可使田塊兩頭漂亮平整[18]。圖 1-4 為日本久保田公司(Kubota )生產(chǎn)的EP4-TC 型水稻播機(jī),該機(jī)可同時(shí)進(jìn)行水稻直播、側(cè)深施肥和噴藥作業(yè),側(cè)深施肥裝置可將肥料施于水稻苗開(kāi)出的肥溝內(nèi),且深施肥無(wú)需覆土環(huán)節(jié)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3GY-1920型寬幅水田中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 齊龍,趙柳霖,馬旭,崔宏偉,鄭文漢,蘆玉龍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]3SCJ-2型水田行間除草機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 王金峰,王金武,閆東偉,唐漢,周文琪. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]水稻側(cè)深施肥技術(shù)研究[J]. 林玉萍,聶錄,姜灝,丁亮. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2017(03)
[4]基于Pro/E的水田除草機(jī)人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[J]. 蔣郁,馬旭,齊龍,鹿芳媛,梁仲維,崔宏偉,鄭文漢. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(03)
[5]水稻土深松阻力與土壤擾動(dòng)效果研究[J]. 丁啟朔,葛雙洋,任駿,李毅念,何瑞銀. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]考慮土壤滑轉(zhuǎn)流動(dòng)的柔性履帶應(yīng)力分布研究[J]. 孫中興,唐力偉,汪偉,趙家豐,沈晨暉,孫也尊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]論側(cè)深施肥技術(shù)的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益[J]. 董新輝,董婷. 農(nóng)業(yè)機(jī)械. 2016(09)
[8]基于EDEM的內(nèi)充式花生排種器排種過(guò)程的離散元仿真研究[J]. 陳騰,翟超男,邢志中,郭小軍,張海東. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(16)
[9]指夾式玉米精量排種器導(dǎo)種投送運(yùn)移機(jī)理分析與試驗(yàn)[J]. 王金武,唐漢,王金峰,沈紅光,馮鑫,黃會(huì)男. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]水田株間立式除草裝置除草機(jī)理與試驗(yàn)研究[J]. 王金武,多天宇,唐漢,陶桂香,楊松梅,劉永軍. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
碩士論文
[1]基于散粒體動(dòng)力學(xué)的水田側(cè)深施肥裝置的分析方法和試驗(yàn)[D]. 周韋.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]水田除草機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航路徑與參數(shù)獲取方法研究[D]. 黃小剛.華南理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):2899411
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
法國(guó)庫(kù)恩AXIS50.1W型撒肥機(jī)
因發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱問(wèn)題,每工作 10~15 分鐘要停機(jī)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻,影響工作效率。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),電能因其綠色清潔、環(huán)保高效的特點(diǎn),日益受到人們的歡迎,相比汽油機(jī)電動(dòng)機(jī)震動(dòng)噪音小,可持續(xù)工作,蓄電池的蓄電能力提升和電池快充技術(shù)的發(fā)展,也為電動(dòng)機(jī)型實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。由此可見(jiàn),無(wú)論是從響應(yīng)農(nóng)業(yè)部提出的“兩減”(即把化肥、農(nóng)藥的施用總量減下來(lái))政策的角度,還是促進(jìn)增產(chǎn)增收以保證國(guó)家糧食安全角度,亦或是從合并水稻種植過(guò)程中補(bǔ)施分蘗肥和水田除草作業(yè),降低作業(yè)次數(shù)以提高水稻生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械化水平角度,研制一款采用電力驅(qū)動(dòng),可一次性完成水田分蘗肥深施與除草作業(yè)的機(jī)具都具有現(xiàn)實(shí)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1水田深施肥機(jī)具國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀水稻施肥方式與其種植方式密切相關(guān)。歐美國(guó)家地廣人稀,水稻多采用直播種植方式,經(jīng)旋耕機(jī)整地作業(yè)后,使用水稻直播機(jī)直接將水稻種子播在水田土壤內(nèi),施肥方式多為大型撒肥機(jī)撒施。對(duì)于水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展較快日本、韓國(guó)等國(guó)家,多采用移栽種植方式,現(xiàn)已從傳統(tǒng)的人工移栽方式發(fā)展到機(jī)械化移栽方式,從工廠培育秧苗至插秧的過(guò)程中同步進(jìn)行側(cè)深施肥作業(yè),早在 20 世紀(jì)末便已形成標(biāo)準(zhǔn)化的種植流程[8-10]。
引 言升級(jí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率可達(dá) 173 馬力,提高工作效率,該機(jī)具內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng),可實(shí)農(nóng)藥或液態(tài)肥的精確噴施,前后輪間距和行距可通過(guò)液壓行距調(diào)節(jié)裝置設(shè)置,可適應(yīng)各種水環(huán)境,整機(jī)性能可靠,噴施精度高[13]。日本自上世紀(jì) 80 年代開(kāi)始研究深施肥技術(shù),研究結(jié)果表明深施肥技術(shù)節(jié)肥增產(chǎn)作用明顯之后進(jìn)行全面推廣,并研制出專(zhuān)用的深施肥料,到上世紀(jì) 90 年代,日本全國(guó) 20%的水田面積用深施肥技術(shù)。日本水稻栽培模式規(guī)范統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)了水稻育秧、機(jī)械插秧、深施肥系列化和準(zhǔn)化作業(yè),水稻種植機(jī)械化水平非常高。日本久保田、三菱、井關(guān)、洋馬以及韓國(guó)大同等公相繼在側(cè)深施肥方面做了大量研究工作,研發(fā)了一系列以插秧機(jī)為動(dòng)力的側(cè)深施肥裝置,側(cè)施肥裝置普遍采用機(jī)械結(jié)構(gòu)排肥和氣力輸肥的方式進(jìn)行施肥[14-17]。日本井關(guān)生產(chǎn)的 PZ60DT型乘坐式高速插秧機(jī)可滿足插秧機(jī)功能多樣化要求,如圖 1-3 所示。施肥機(jī)裝配于插秧機(jī)中部插秧和測(cè)深施肥同步作業(yè),機(jī)具施肥量可根據(jù)機(jī)具前進(jìn)速度調(diào)節(jié),肥料利用率高,平地輪計(jì),可使田塊兩頭漂亮平整[18]。圖 1-4 為日本久保田公司(Kubota )生產(chǎn)的EP4-TC 型水稻播機(jī),該機(jī)可同時(shí)進(jìn)行水稻直播、側(cè)深施肥和噴藥作業(yè),側(cè)深施肥裝置可將肥料施于水稻苗開(kāi)出的肥溝內(nèi),且深施肥無(wú)需覆土環(huán)節(jié)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3GY-1920型寬幅水田中耕除草機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 齊龍,趙柳霖,馬旭,崔宏偉,鄭文漢,蘆玉龍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]3SCJ-2型水田行間除草機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 王金峰,王金武,閆東偉,唐漢,周文琪. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]水稻側(cè)深施肥技術(shù)研究[J]. 林玉萍,聶錄,姜灝,丁亮. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2017(03)
[4]基于Pro/E的水田除草機(jī)人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[J]. 蔣郁,馬旭,齊龍,鹿芳媛,梁仲維,崔宏偉,鄭文漢. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(03)
[5]水稻土深松阻力與土壤擾動(dòng)效果研究[J]. 丁啟朔,葛雙洋,任駿,李毅念,何瑞銀. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]考慮土壤滑轉(zhuǎn)流動(dòng)的柔性履帶應(yīng)力分布研究[J]. 孫中興,唐力偉,汪偉,趙家豐,沈晨暉,孫也尊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]論側(cè)深施肥技術(shù)的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益[J]. 董新輝,董婷. 農(nóng)業(yè)機(jī)械. 2016(09)
[8]基于EDEM的內(nèi)充式花生排種器排種過(guò)程的離散元仿真研究[J]. 陳騰,翟超男,邢志中,郭小軍,張海東. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(16)
[9]指夾式玉米精量排種器導(dǎo)種投送運(yùn)移機(jī)理分析與試驗(yàn)[J]. 王金武,唐漢,王金峰,沈紅光,馮鑫,黃會(huì)男. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]水田株間立式除草裝置除草機(jī)理與試驗(yàn)研究[J]. 王金武,多天宇,唐漢,陶桂香,楊松梅,劉永軍. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
碩士論文
[1]基于散粒體動(dòng)力學(xué)的水田側(cè)深施肥裝置的分析方法和試驗(yàn)[D]. 周韋.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]水田除草機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航路徑與參數(shù)獲取方法研究[D]. 黃小剛.華南理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):2899411
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