年 第 期 農 機 使 用 與 維 修 播 種 機 的 播 量 自 動 控 制 及 防 漏 播 技 術 研 究 李 曉 燕 同心縣農業(yè)機械化推廣服務中心 寧夏同心 摘 要 播種機是農業(yè)生產中使用最廣泛的農業(yè)機械之一 現(xiàn)階段的播種機技術主要以機械式作業(yè)為主 其電氣 自動化程度相對不高 為進一步提高播種機的工作性能 減少作業(yè)過程中存在的播量不精確 播量不足等問題 研究播種機的播量自動控制技術具有現(xiàn)實意義 主要介紹了播種機的播量自動控制技術實施的可行方案 并對 如何預防和減少播種機的漏播問題進行了分析和說明 關 鍵 詞 播種機 播量 自動控制 防漏播 中 圖 分 類 號 文 獻 標 識 碼 作 者 簡 介 李曉燕 女 漢族 寧夏同心人 大專 工 程師 主要從事農業(yè)機械化研究工作 引 言 播 種 機 的 工 作 性 能 對 播 種 質 量 和 農 作 物 的 實 際 產 量 影 響 很 大 優(yōu) 質 的 播 種 作 業(yè) 是 農 作 物 良 好 生 長 和 發(fā) 育 的 基 礎 傳 統(tǒng) 的 播 種 機 技 術 對 于 播 種 量 調 整 主 要 以 人 工 調 整 為 主 且 對 于 播 種 過 程 出 現(xiàn) 的 漏 播 種 子 不 足 等 問 題 不 能 及 時 的 進 行 反 饋 易 產 生 大 面 積 作 業(yè) 不 良 播 種 量 不 合 理 或 漏 播 問 題 因 此 為 進 一 步 提 高 播 種 機 的 工 作 能 力 優(yōu) 化 播 種 機 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 的 自 動 化 程 度 十 分 必 要 從 目 前 來 看 我 國 的 播 種 機 機 械 技 術 已 經(jīng) 比 較 成 熟 但 是 播 種 機 在 自 動 控 制 和 故 障 檢 測 方 面 的 技 術 研 究 卻 相 對 不 足 因 此 通 過 電 子 控 制 技 術 提 高 播 種 機 的 工 作 性 能 確 保 播 種 作 業(yè) 的 可 靠 性 對 于 提 高 農 業(yè) 生 產 的 最 終 收 益 十 分 有 利 播 種 機 的 播 量 自 動 控 制 技 術 技 術 實 現(xiàn) 的 基 礎 條 件 要 實 現(xiàn) 播 種 的 自 動 控 制 主 要 應 進 行 以 下 幾 方 面 操 作 一 是 重 新 設 計 播 種 調 整 裝 置 的 結 構 將 原 有 的 人 工 調 整 結 構 更 改 成 為 可 控 制 的 結 構 二 是 設 置 播 量 統(tǒng) 計 裝 置 通 過 統(tǒng) 計 排 種 器 單 位 時 間 內 的 排 種 量 配 合 拖 拉 機 的 行 駛 速 度 進 行 分 析 對 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 行 顯 示 三 是 設 計 播 量 控 制 方 案 能 夠 根 據(jù) 傳 感 器 獲 取 的 數(shù) 據(jù) 信 息 應 對 不 同 的 排 種 異 常 問 題 并 自 動 選 擇 最 佳 的 方 案 進 行 播 種 量 的 調 整 四 是 調 整 后 的 狀 態(tài) 復 檢 針 對 執(zhí) 行 的 調 整 方 案 再 次 進 行 播 量 統(tǒng) 計 和 數(shù) 據(jù) 分 析 檢 查 播 種 量 是 否 滿 足 相 關 要 求 技 術 實 現(xiàn) 的 可 行 方 式 在 實 際 的 機 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 速 但 是 生 產 過 程 中 的 很 多 因 素 會 導 致 地 輪 的 轉 速 與 預 期 不 符 則 造 成 播 種 機 播 種 時 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 速 不 正 常 時 仍 保 證 排 種 器 具 有 應 有 的 轉 速 才 能 有 效 實 現(xiàn) 播 種 機 的 播 種 量 符 合 生 產 需 求 因 此 最 簡 單 的 解 決 辦 法 就 是 利 用 電 機 進 行 轉 速 的 輔 助 調 整 以 彌 補 排 種 器 轉 速 與 行 駛 速 度 的 不 匹 配 問 題 具 體 來 講 該 技 術 的 實 施 主 要 依 靠 傳 感 器 技 術 以 及 電 機 控 制 技 術 來 實 現(xiàn) 由 于 播 種 量 的 補 充 需 要 在 瞬 時 間 完 成 因 此 要 求 傳 感 器 信 息 傳 遞 信 息 處 理 動 作 執(zhí) 行 等 程 序 在 最 短 時 間 內 完 成 如 圖 所 示 首 先 可 考 慮 在 以 下 幾 個 位 置 加 設 傳 感 器 以 便 于 及 時 獲 取 排 種 量 的 異 常 信 息 一 是 增 設 排 種 器 轉 速 傳 感 器 二 是 增 設 地 輪 轉 速 傳 感 器 其 次 將 拖 拉 機 的 速 度 信 息 地 輪 轉 速 信 息 排 種 器 轉 速 信 息 通 過 信 息 技 術 進 行 收 集 并 將 其 傳 遞 到 信 息 處 理 的 芯 片 當 地 輪 轉 速 與 拖 拉 機 行 駛 速 度 不 匹 配 時 程 序 會 根 據(jù) 這 一 變 化 第 一 時 間 分 析 排 種 器 的 轉 速 并 調 用 相 應 的 控 制 程 序 控 制 驅 動 電 機 調 整 排 種 器 轉 速 隨 后 驅 動 電 機 會 立 即 收 到 調 速 命 令 并 將 排 種 器 的 轉 速 調 整 為 規(guī) 定 的 轉 速 自 動 調 速 控 制 的 硬 件 系 統(tǒng) 布 置 硬 件 系 統(tǒng) 以 單 片 機 為 中 心 開 展 新 增 加 的 硬 件 包 括 了 轉 速 傳 感 器 單 片 機 供 電 模 塊 信 息 顯 示 屏 人 工 控 制 按 鍵 驅 動 電 機 聯(lián) 軸 器 輔 助 支 架 等 如 圖 所 示 將 單 片 機 及 供 電 模 塊 與 拖 拉 機 的 電 路 系 統(tǒng) 連 接 并 妥 善 安 裝 在 播 種 機 的 相 應 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 相 連 進 行 信 息 傳 遞 驅 動 電 機 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 現(xiàn) 對 排 種 器 的 速 度 補 充 拖 拉 機 駕 駛 室 內 增 設 信 息 顯 示 屏 人 工 控 制 按 鍵 用 以 實 時 查 看 播 種 機 工 作 狀 態(tài) 便 于 駕 駛 員 在 駕 駛 室 內 通 過 人 工 控 制 農 機 使 用 與 維 修 年 第 期 圖 播 量 自 動 控 制 實 施 流 程 按 鍵 對 播 種 狀 態(tài) 進 行 調 節(jié) 圖 自 動 調 速 控 制 的 硬 件 系 統(tǒng) 布 置 播 種 機 的 防 漏 播 技 術 漏 播 問 題 對 于 播 種 機 的 實 際 播 種 效 果 影 響 很 大 現(xiàn) 階 段 的 很 多 播 種 機 都 或 多 或 少 存 在 著 漏 播 的 問 題 相 對 而 言 氣 力 式 播 種 機 對 于 種 子 采 取 吸 附 的 方 式 進 行 獲 取 取 種 的 可 靠 性 大 幅 提 升 而 機 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 生 漏 播 的 原 因 分 析 播 種 機 產 生 漏 播 的 主 要 原 因 包 括 以 下 幾 點 一 是 種 子 補 充 不 及 時 導 致 種 子 箱 內 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 量 不 好 均 勻 性 差 異 較 大 或 含 雜 率 較 高 導 致 部 分 種 子 無 法 進 入 取 種 型 孔 或 有 雜 質 進 入 型 孔 使 種 子 無 法 進 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 致 種 子 獲 取 過 程 吸 附 力 不 足 從 而 導 致 種 子 獲 取 失 敗 或 不 能 連 續(xù) 獲 取 而 產 生 漏 播 問 題 四 是 機 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 預 防 或 改 善 漏 播 問 題 的 可 行 方 案 在 種 子 箱 內 布 置 多 點 種 量 檢 測 傳 感 器 當 種 子 量 缺 失 時 及 時 補 充 種 子 種 子 的 選 擇 要 以 優(yōu) 質 種 源 為 主 要 實 現(xiàn) 含 雜 率 和 均 勻 度 滿 足 播 種 機 的 使 用 要 求 避 免 因 種 子 品 質 不 良 導 致 的 漏 播 問 題 同 時 還 可 在 種 子 箱 中 布 置 攪 動 機 構 避 免 種 子 在 遠 離 排 種 器 的 位 置 架 空 而 無 法 到 達 取 種 位 置 攪 動 機 構 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 傳 感 器 檢 測 種 子 是 否 順 利 排 出 傳 感 器 的 選 擇 應 以 接 近 式 傳 感 器 為 主 避 免 農 業(yè) 生 產 復 雜 環(huán) 境 造 成 傳 感 器 檢 測 不 準 的 問 題 同 時 在 進 行 試 播 種 的 過 程 中 應 對 傳 感 器 靈 敏 性 進 行 驗 證 確 保 其 工 作 的 可 靠 性 做 好 對 氣 力 式 排 種 器 氣 泵 及 輸 氣 管 路 的 保 養(yǎng) 工 作 及 時 清 除 堵 塞 在 型 孔 內 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 壓 力 確 保 取 種 過 程 的 順 利 進 行 機 械 式 排 種 器 為 滿 足 不 同 規(guī) 格 種 子 的 適 應 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 機 研 發(fā) 機 構 針 對 播 種 機 的 漏 播 問 題 設 計 了 自 動 補 播 裝 置 只 是 該 技 術 仍 處 于 試 驗 期 還 沒 有 在 播 種 機 上 進 行 大 規(guī) 模 應 用 結 語 在 傳 統(tǒng) 播 種 機 技 術 的 基 礎 上 進 行 自 動 控 制 技 術 的 應 用 能 夠 顯 著 提 高 播 種 機 工 作 的 可 靠 性 和 精 確 性 并 預 防 故 障 問 題 和 工 作 失 效 的 產 生 只 是 播 種 機 作 為 精 密 的 農 業(yè) 機 械 設 備 其 自 動 化 技 術 的 廣 泛 應 用 還 有 較 多 的 工 作 要 做 這 需 要 農 機 生 產 企 業(yè) 和 相 關 研 發(fā) 機 構 進 一 步 加 強 相 關 研 究 使 農 業(yè) 播 種 作 業(yè) 真 正 實 現(xiàn) 精 密 化 參 考 文 獻 婁秀華 精密播種機排種自動控制裝置 中國農業(yè) 大學學報 孫麗萍 免耕播種機播種量自動控制系統(tǒng)硬件設計 農業(yè)機械 梁方 楊淦光 許豐 等 外槽輪式播種機播量控制系 統(tǒng)設計與試驗 農機化研究 張曉輝 趙百通 播種機自動補播式監(jiān)控系統(tǒng)的研究 農業(yè)工程學報