年 第 期 農(nóng) 機(jī) 使 用 與 維 修 播 種 機(jī) 的 播 量 自 動(dòng) 控 制 及 防 漏 播 技 術(shù) 研 究 李 曉 燕 同心縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣服務(wù)中心 寧夏同心 摘 要 播種機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的農(nóng)業(yè)機(jī)械之一 現(xiàn)階段的播種機(jī)技術(shù)主要以機(jī)械式作業(yè)為主 其電氣 自動(dòng)化程度相對(duì)不高 為進(jìn)一步提高播種機(jī)的工作性能 減少作業(yè)過程中存在的播量不精確 播量不足等問題 研究播種機(jī)的播量自動(dòng)控制技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義 主要介紹了播種機(jī)的播量自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)施的可行方案 并對(duì) 如何預(yù)防和減少播種機(jī)的漏播問題進(jìn)行了分析和說明 關(guān) 鍵 詞 播種機(jī) 播量 自動(dòng)控制 防漏播 中 圖 分 類 號(hào) 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 作 者 簡 介 李曉燕 女 漢族 寧夏同心人 大專 工 程師 主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究工作 引 言 播 種 機(jī) 的 工 作 性 能 對(duì) 播 種 質(zhì) 量 和 農(nóng) 作 物 的 實(shí) 際 產(chǎn) 量 影 響 很 大 優(yōu) 質(zhì) 的 播 種 作 業(yè) 是 農(nóng) 作 物 良 好 生 長 和 發(fā) 育 的 基 礎(chǔ) 傳 統(tǒng) 的 播 種 機(jī) 技 術(shù) 對(duì) 于 播 種 量 調(diào) 整 主 要 以 人 工 調(diào) 整 為 主 且 對(duì) 于 播 種 過 程 出 現(xiàn) 的 漏 播 種 子 不 足 等 問 題 不 能 及 時(shí) 的 進(jìn) 行 反 饋 易 產(chǎn) 生 大 面 積 作 業(yè) 不 良 播 種 量 不 合 理 或 漏 播 問 題 因 此 為 進(jìn) 一 步 提 高 播 種 機(jī) 的 工 作 能 力 優(yōu) 化 播 種 機(jī) 操 作 控 制 的 合 理 性 減 少 作 業(yè) 過 程 中 可 能 出 現(xiàn) 的 故 障 問 題 提 高 播 種 機(jī) 的 自 動(dòng) 化 程 度 十 分 必 要 從 目 前 來 看 我 國 的 播 種 機(jī) 機(jī) 械 技 術(shù) 已 經(jīng) 比 較 成 熟 但 是 播 種 機(jī) 在 自 動(dòng) 控 制 和 故 障 檢 測(cè) 方 面 的 技 術(shù) 研 究 卻 相 對(duì) 不 足 因 此 通 過 電 子 控 制 技 術(shù) 提 高 播 種 機(jī) 的 工 作 性 能 確 保 播 種 作 業(yè) 的 可 靠 性 對(duì) 于 提 高 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 最 終 收 益 十 分 有 利 播 種 機(jī) 的 播 量 自 動(dòng) 控 制 技 術(shù) 技 術(shù) 實(shí) 現(xiàn) 的 基 礎(chǔ) 條 件 要 實(shí) 現(xiàn) 播 種 的 自 動(dòng) 控 制 主 要 應(yīng) 進(jìn) 行 以 下 幾 方 面 操 作 一 是 重 新 設(shè) 計(jì) 播 種 調(diào) 整 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 將 原 有 的 人 工 調(diào) 整 結(jié) 構(gòu) 更 改 成 為 可 控 制 的 結(jié) 構(gòu) 二 是 設(shè) 置 播 量 統(tǒng) 計(jì) 裝 置 通 過 統(tǒng) 計(jì) 排 種 器 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 的 排 種 量 配 合 拖 拉 機(jī) 的 行 駛 速 度 進(jìn) 行 分 析 對(duì) 比 作 業(yè) 方 案 分 析 排 種 量 是 否 過 多 或 過 少 若 排 種 量 不 正 常 則 將 獲 得 的 數(shù) 據(jù) 信 息 傳 遞 給 中 央 處 理 器 或 在 儀 表 位 置 進(jìn) 行 顯 示 三 是 設(shè) 計(jì) 播 量 控 制 方 案 能 夠 根 據(jù) 傳 感 器 獲 取 的 數(shù) 據(jù) 信 息 應(yīng) 對(duì) 不 同 的 排 種 異 常 問 題 并 自 動(dòng) 選 擇 最 佳 的 方 案 進(jìn) 行 播 種 量 的 調(diào) 整 四 是 調(diào) 整 后 的 狀 態(tài) 復(fù) 檢 針 對(duì) 執(zhí) 行 的 調(diào) 整 方 案 再 次 進(jìn) 行 播 量 統(tǒng) 計(jì) 和 數(shù) 據(jù) 分 析 檢 查 播 種 量 是 否 滿 足 相 關(guān) 要 求 技 術(shù) 實(shí) 現(xiàn) 的 可 行 方 式 在 實(shí) 際 的 機(jī) 械 化 播 種 作 業(yè) 過 程 中 播 種 量 的 主 要 決 定 因 素 是 地 輪 的 轉(zhuǎn) 速 但 是 生 產(chǎn) 過 程 中 的 很 多 因 素 會(huì) 導(dǎo) 致 地 輪 的 轉(zhuǎn) 速 與 預(yù) 期 不 符 則 造 成 播 種 機(jī) 播 種 時(shí) 的 播 種 量 減 少 或 增 多 絕 大 多 數(shù) 為 減 少 的 問 題 而 只 有 在 地 輪 轉(zhuǎn) 速 不 正 常 時(shí) 仍 保 證 排 種 器 具 有 應(yīng) 有 的 轉(zhuǎn) 速 才 能 有 效 實(shí) 現(xiàn) 播 種 機(jī) 的 播 種 量 符 合 生 產(chǎn) 需 求 因 此 最 簡 單 的 解 決 辦 法 就 是 利 用 電 機(jī) 進(jìn) 行 轉(zhuǎn) 速 的 輔 助 調(diào) 整 以 彌 補(bǔ) 排 種 器 轉(zhuǎn) 速 與 行 駛 速 度 的 不 匹 配 問 題 具 體 來 講 該 技 術(shù) 的 實(shí) 施 主 要 依 靠 傳 感 器 技 術(shù) 以 及 電 機(jī) 控 制 技 術(shù) 來 實(shí) 現(xiàn) 由 于 播 種 量 的 補(bǔ) 充 需 要 在 瞬 時(shí) 間 完 成 因 此 要 求 傳 感 器 信 息 傳 遞 信 息 處 理 動(dòng) 作 執(zhí) 行 等 程 序 在 最 短 時(shí) 間 內(nèi) 完 成 如 圖 所 示 首 先 可 考 慮 在 以 下 幾 個(gè) 位 置 加 設(shè) 傳 感 器 以 便 于 及 時(shí) 獲 取 排 種 量 的 異 常 信 息 一 是 增 設(shè) 排 種 器 轉(zhuǎn) 速 傳 感 器 二 是 增 設(shè) 地 輪 轉(zhuǎn) 速 傳 感 器 其 次 將 拖 拉 機(jī) 的 速 度 信 息 地 輪 轉(zhuǎn) 速 信 息 排 種 器 轉(zhuǎn) 速 信 息 通 過 信 息 技 術(shù) 進(jìn) 行 收 集 并 將 其 傳 遞 到 信 息 處 理 的 芯 片 當(dāng) 地 輪 轉(zhuǎn) 速 與 拖 拉 機(jī) 行 駛 速 度 不 匹 配 時(shí) 程 序 會(huì) 根 據(jù) 這 一 變 化 第 一 時(shí) 間 分 析 排 種 器 的 轉(zhuǎn) 速 并 調(diào) 用 相 應(yīng) 的 控 制 程 序 控 制 驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 調(diào) 整 排 種 器 轉(zhuǎn) 速 隨 后 驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 會(huì) 立 即 收 到 調(diào) 速 命 令 并 將 排 種 器 的 轉(zhuǎn) 速 調(diào) 整 為 規(guī) 定 的 轉(zhuǎn) 速 自 動(dòng) 調(diào) 速 控 制 的 硬 件 系 統(tǒng) 布 置 硬 件 系 統(tǒng) 以 單 片 機(jī) 為 中 心 開 展 新 增 加 的 硬 件 包 括 了 轉(zhuǎn) 速 傳 感 器 單 片 機(jī) 供 電 模 塊 信 息 顯 示 屏 人 工 控 制 按 鍵 驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 聯(lián) 軸 器 輔 助 支 架 等 如 圖 所 示 將 單 片 機(jī) 及 供 電 模 塊 與 拖 拉 機(jī) 的 電 路 系 統(tǒng) 連 接 并 妥 善 安 裝 在 播 種 機(jī) 的 相 應(yīng) 位 置 將 地 輪 和 排 種 器 的 速 度 傳 感 器 安 裝 于 地 輪 和 排 種 器 的 軸 端 并 與 單 片 機(jī) 相 連 進(jìn) 行 信 息 傳 遞 驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 安 裝 在 輔 助 支 架 上 并 通 過 聯(lián) 軸 器 與 排 種 器 軸 的 一 端 相 連 接 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 排 種 器 的 速 度 補(bǔ) 充 拖 拉 機(jī) 駕 駛 室 內(nèi) 增 設(shè) 信 息 顯 示 屏 人 工 控 制 按 鍵 用 以 實(shí) 時(shí) 查 看 播 種 機(jī) 工 作 狀 態(tài) 便 于 駕 駛 員 在 駕 駛 室 內(nèi) 通 過 人 工 控 制 農(nóng) 機(jī) 使 用 與 維 修 年 第 期 圖 播 量 自 動(dòng) 控 制 實(shí) 施 流 程 按 鍵 對(duì) 播 種 狀 態(tài) 進(jìn) 行 調(diào) 節(jié) 圖 自 動(dòng) 調(diào) 速 控 制 的 硬 件 系 統(tǒng) 布 置 播 種 機(jī) 的 防 漏 播 技 術(shù) 漏 播 問 題 對(duì) 于 播 種 機(jī) 的 實(shí) 際 播 種 效 果 影 響 很 大 現(xiàn) 階 段 的 很 多 播 種 機(jī) 都 或 多 或 少 存 在 著 漏 播 的 問 題 相 對(duì) 而 言 氣 力 式 播 種 機(jī) 對(duì) 于 種 子 采 取 吸 附 的 方 式 進(jìn) 行 獲 取 取 種 的 可 靠 性 大 幅 提 升 而 機(jī) 械 式 排 種 器 在 種 子 獲 取 過 程 中 可 能 受 到 多 種 因 素 的 影 響 出 現(xiàn) 取 種 失 效 或 漏 播 的 概 率 更 高 產(chǎn) 生 漏 播 的 原 因 分 析 播 種 機(jī) 產(chǎn) 生 漏 播 的 主 要 原 因 包 括 以 下 幾 點(diǎn) 一 是 種 子 補(bǔ) 充 不 及 時(shí) 導(dǎo) 致 種 子 箱 內(nèi) 的 種 子 全 部 排 空 或 種 子 量 不 足 以 供 給 排 種 器 連 續(xù) 取 種 排 種 器 無 法 取 種 而 造 成 漏 播 二 是 種 子 質(zhì) 量 不 好 均 勻 性 差 異 較 大 或 含 雜 率 較 高 導(dǎo) 致 部 分 種 子 無 法 進(jìn) 入 取 種 型 孔 或 有 雜 質(zhì) 進(jìn) 入 型 孔 使 種 子 無 法 進(jìn) 入 從 而 引 起 漏 播 問 題 三 是 氣 力 式 排 種 器 的 氣 壓 建 立 不 穩(wěn) 定 導(dǎo) 致 種 子 獲 取 過 程 吸 附 力 不 足 從 而 導(dǎo) 致 種 子 獲 取 失 敗 或 不 能 連 續(xù) 獲 取 而 產(chǎn) 生 漏 播 問 題 四 是 機(jī) 械 式 排 種 器 排 種 型 孔 規(guī) 格 選 擇 不 合 理 型 孔 過 小 造 成 難 于 取 種 問 題 而 型 孔 過 大 又 造 成 種 子 浪 費(fèi) 預(yù) 防 或 改 善 漏 播 問 題 的 可 行 方 案 在 種 子 箱 內(nèi) 布 置 多 點(diǎn) 種 量 檢 測(cè) 傳 感 器 當(dāng) 種 子 量 缺 失 時(shí) 及 時(shí) 補(bǔ) 充 種 子 種 子 的 選 擇 要 以 優(yōu) 質(zhì) 種 源 為 主 要 實(shí) 現(xiàn) 含 雜 率 和 均 勻 度 滿 足 播 種 機(jī) 的 使 用 要 求 避 免 因 種 子 品 質(zhì) 不 良 導(dǎo) 致 的 漏 播 問 題 同 時(shí) 還 可 在 種 子 箱 中 布 置 攪 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 避 免 種 子 在 遠(yuǎn) 離 排 種 器 的 位 置 架 空 而 無 法 到 達(dá) 取 種 位 置 攪 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 布 置 可 以 保 證 種 子 均 勻 地 分 布 于 排 種 器 周 圍 在 出 種 口 位 置 布 置 檢 測(cè) 傳 感 器 檢 測(cè) 種 子 是 否 順 利 排 出 傳 感 器 的 選 擇 應(yīng) 以 接 近 式 傳 感 器 為 主 避 免 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 復(fù) 雜 環(huán) 境 造 成 傳 感 器 檢 測(cè) 不 準(zhǔn) 的 問 題 同 時(shí) 在 進(jìn) 行 試 播 種 的 過 程 中 應(yīng) 對(duì) 傳 感 器 靈 敏 性 進(jìn) 行 驗(yàn) 證 確 保 其 工 作 的 可 靠 性 做 好 對(duì) 氣 力 式 排 種 器 氣 泵 及 輸 氣 管 路 的 保 養(yǎng) 工 作 及 時(shí) 清 除 堵 塞 在 型 孔 內(nèi) 部 的 雜 物 使 氣 力 式 排 種 器 的 氣 泵 始 終 能 夠 為 排 種 器 建 立 均 勻 且 足 夠 的 負(fù) 壓 力 確 保 取 種 過 程 的 順 利 進(jìn) 行 機(jī) 械 式 排 種 器 為 滿 足 不 同 規(guī) 格 種 子 的 適 應(yīng) 性 通 常 配 套 有 不 同 尺 寸 規(guī) 格 的 型 孔 因 此 為 保 證 有 效 的 取 種 工 作 必 須 要 根 據(jù) 種 子 的 直 徑 尺 寸 合 理 選 取 排 種 器 的 可 更 換 部 件 近 年 來 很 多 農(nóng) 機(jī) 研 發(fā) 機(jī) 構(gòu) 針 對(duì) 播 種 機(jī) 的 漏 播 問 題 設(shè) 計(jì) 了 自 動(dòng) 補(bǔ) 播 裝 置 只 是 該 技 術(shù) 仍 處 于 試 驗(yàn) 期 還 沒 有 在 播 種 機(jī) 上 進(jìn) 行 大 規(guī) 模 應(yīng) 用 結(jié) 語 在 傳 統(tǒng) 播 種 機(jī) 技 術(shù) 的 基 礎(chǔ) 上 進(jìn) 行 自 動(dòng) 控 制 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 能 夠 顯 著 提 高 播 種 機(jī) 工 作 的 可 靠 性 和 精 確 性 并 預(yù) 防 故 障 問 題 和 工 作 失 效 的 產(chǎn) 生 只 是 播 種 機(jī) 作 為 精 密 的 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 設(shè) 備 其 自 動(dòng) 化 技 術(shù) 的 廣 泛 應(yīng) 用 還 有 較 多 的 工 作 要 做 這 需 要 農(nóng) 機(jī) 生 產(chǎn) 企 業(yè) 和 相 關(guān) 研 發(fā) 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 一 步 加 強(qiáng) 相 關(guān) 研 究 使 農(nóng) 業(yè) 播 種 作 業(yè) 真 正 實(shí) 現(xiàn) 精 密 化 參 考 文 獻(xiàn) 婁秀華 精密播種機(jī)排種自動(dòng)控制裝置 中國農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào) 孫麗萍 免耕播種機(jī)播種量自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 農(nóng)業(yè)機(jī)械 梁方 楊淦光 許豐 等 外槽輪式播種機(jī)播量控制系 統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 農(nóng)機(jī)化研究 張曉輝 趙百通 播種機(jī)自動(dòng)補(bǔ)播式監(jiān)控系統(tǒng)的研究 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)