马铃薯勺链式排种器漏播检测与自动补偿系统的设计

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1、分类号密级UDC单位代码10733甘肃农业大学硕士学位论文马铃薯勺链式排种器漏播检测与自动补偿系统的设计Thedesignonleakagesowingdetectionandautomaticcompensationsystemofpotatochainmeteringdevice巩自卫指导教师姓名郭维俊教授（陇东学院甘肃庆阳745000）学科专业名称农业机械化工程研究方向农业工程技术与装备研究论文答辩日期2015年5月27日学位授予日期2015年6月答辩委员会主席安世才研究员评阅人张得俭正高级工程师张锋伟教授2

2、015年6月甘肃农业大学2015届硕士学位论文摘要排种装置是马铃薯播种机的核心部件，其性能直接影响播种作业质量和效率。勺链（带）式排种器是目前马铃薯播种机普遍采用的一种排种装置，但由于受取种方式的限制，加上我国绝大部分地区采用切块薯种植，形状、大小不一，容易产生漏种现象。针对这种情况，一种做法是采用人工补种，另一种是优化和改进排种系统结构和作业参数。前者劳动强度大，效率低，作业成本高；后者虽然可以降低漏播率，但最高漏种指数可达12.5％。由上可知，单从机械角度很难彻底解决排种漏播问题，其中一种有效的解决办法是增加播

3、种检测与漏播补偿装置。为此，本文主要通过传感器、单片机等先进技术，设计出了一种勺链式排种器漏播检测与自动补偿装置系统，该系统适用于马铃薯播种机且有优良的性能。本套系统主要由单片机系统、显示系统、传感器、声光报警系统以及补种机构等硬件构成，同时配有一定的软件设计对马铃薯播种情况进行及时检测，并在出现漏播时可以实现及时补偿。本套系统能够提高勺链式马铃薯播种机的播种质量和作业效率。试验结果表明：该系统装置性能可靠，符合设计要求。本文主要从以下几个方面进行了设计研究：（1）整体设计了漏播检测与自动补偿系统方案，同时配有漏播

4、检测与自动补偿系统相关的处理子程序。该系统采用霍尔传感器和红外光电传感器分别进行定位与漏播检测，其运行速度快，准确率高，基本可以实现漏播补偿的目的。（2）设计了以单片机AT89S51为核心的播种工况检测系统，它工作可靠，具有播种检测功能，当薯箱缺种和开沟器堵塞时进行声光报警显示，并且在出现漏播时能够及时补偿，提高了播种效率和播种质量。（3）对漏播补偿装置进行了模拟试验，结果表明：在不加漏播补种装置的情况下，不同作业速度下的正常补种率为87.6%~92.5%，补播成功率为82.4%~91.1%，属于正常农艺要求，整体

5、表现为当作业速度较低时（升运链运动速度≤0.6m/s）为最佳状态，此时正常播种率约为92%，而当作业速度较高时（升运链速度=0.9m/s），则正常播种率降为85.6%，这就证明当作业速度超过一定值时，漏播率将显著增加。经安装漏播补偿装置之后，在上述试验的升运链速度下，补播成功率较为平稳，基本稳定在86%，总播种成功率可以达到98.9%。关键词：勺链式排种器；播种质量；单片机；漏播检测；自动补偿I甘肃农业大学2015届硕士学位论文SummarySeed-meteringdeviceisthecorecomponent

6、ofpotatoplanter,itsperformancedirectlyaffectsthequalityandefficiencyofseeding.Atpresent,thespoonchainseed-meteringdeviceisgenerallyusedinpotatoplanter,butduetotherestrictionsofthemethod,anddicedpotatoseedswhichhavedifferentshapeandsizewasadoptedinpotatoplantin

7、ginmostareasofourcountry,thus,thephenomenonofleakagesowingeasilyproduced.Inviewofthissituation,Oneapproachistouseartificialresowing,anotherisoptimizeandimprovethestructureandoperationparametersofseed-meteringsystem.Theformerhashighlaborintensity,lowerefficienc

8、yandhighoperationcosts;althoughthelattercanreduceleakagesowingrate,butthemaximumleakageindexreached12.5%.Theabovestudiesprovedthatitisdifficulttothoroughlysolvetheproblemofleakages