小区精密播种机自动上种机的设计

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1、2015年1月农机化研究第1期小区精密播种机自动上种机的设计何仲凯，龚丽农，崔海鸣，王延耀(青岛农业大学机电工程学院，山东青岛266109)摘要:在作物的新品种选育、良种繁殖过程中，往往要通过大量的小区试验才能完成。目前的小区播种机中，每个小区的换种与落种均需要人工完成，影响了小区播种机的工作效率。为此，设计了一套自动上种机，包括机械部分和电控部分的设计，符合车载要求，可完成自动上种、倒种的任务。关键词:小区播种机;自动上种;单片机;电机驱动模块+中图分类号:S223．23文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)01－0156－04DOI:10.13

2、427/j.cnki.njyi.2015.01.0360引言2机械结构设计国外的小区播种研究较早，奥地利、日本等国在机械结构(见图1)按功能划分为3个部分:一是20世纪60年代就已经实现了小区播种的机械化作储种机构。设计的总容量为3×6个种杯，不同品种［1］业。到20世纪90年代，随着计算机技术在各个领或同一品种待播种的种子按播种顺序提前装入种杯，域的普及和机电一体化的发展，小区播种也进入了智每3个种杯为一组放入直筒中，一共有6个直筒环形［2］紧密分布固定在旋转底盘上，由一个直流减速电机控能化与自动化发展的新时代。我国的小区播种技术相对落后，目前国产小区播种机中，

3、比较先进的是制其整体转动。二是上种机构。由一个直流减速电青岛农业大学研制的可电控的小区条播机。值得指机带动皮带轮转动，同步带上固定有推杆将直筒中的出的是，其农机化的发展已向着智能化方向发展［3］。种杯依次推升至上部作业平台，等待倒种。三是倒种机构，由两部分组成:第1部分由一个直流减速电机小区播种要求在一定范围内，播种完确定数量的［4］;播种机构还要适用不同形状的种子，能够播控制拨杆将上种机构推上的种杯拨入自动排种板内;种子第2部分由一个步进电机控制自动排种板翻转完成倒种不同或同一品种的作物种子;在更换种子品种的过种以及种杯与排种板分离的过程。程中，能够较为简便地回

4、收和清种(以免造成混种)，由于车载的限制，要求设计方案体积小、结构紧经过简单的重新装种后再次播种;在试验过程中，为凑，同时载种量尽可能大;而且不同品种的种子要分了进行有效的比对，还要求播种应在基本相同的时间开盛装，还要保证种杯能够在剧烈晃动的车载状态下内进行。因此，设计一套符合播种要求的自动上种不至于撒种。储种机构设计使用直筒包裹种杯，6个机，对降低人工投入、提高小区播种机自动化水平及环形紧密排列的直筒包裹18个种杯随旋转底盘一起小区育种试验准确度有着重要意义。转动。1总体方案设计在环形分布的直筒围成的空间中，设计上种机构，安装皮带轮和同步带，由电机驱动推杆每次上

5、升系统分为3大部分，包括储种机构、上种机构和倒一个种杯的高度，推动各种杯依次上升至上部作业平种机构，以单片机作为控制中心，通过位置检测电路台。在每一个直筒朝环形中心的一侧自上而下开一和驱动模块控制4个电机协调工作，完成自动上种、个倒T形槽，设计上窄槽是为了使推杆在直筒中的部倒种的任务。分可以推动种杯上升，设计下宽槽是为了推杆能够在旋转底盘转动时不随其移动。在每个直筒内的宽槽收稿日期:2014－01－02基金项目:农业部行业科技项目(201203028．5)上面紧邻处设置3个小螺杆，以免种杯降到底阻碍直作者简介:何仲凯(1986－)，男，广西北海人，硕士研究生，(E

6、－mail)筒运动。种杯设计为圆柱形口杯，底部粘有比种杯口hezhongkai1027@126．com。径略大的圆形限位底板，防止种杯在直筒内叠加上升通讯作者:龚丽农(1963－)，女，上海人，教授，硕士生导师，(E－mail)gln2135@163．com。过程中倾斜。·156·2015年1月农机化研究第1期倒种机构中，在自动排种板两端的不同面处分别厚度，而且槽内使用磨砂纸以增大摩擦力，这样种杯设计与种杯限位底板相配合的限位槽，使种杯不做控在自动排种板转过180°时不至于快速落下。制外的运动。每个限位槽的空间略大于限位底板的1．下皮带轮2．倒T形槽3．直筒4．同

7、步带5．上种电机6．上皮带轮7．上部作业平台8．上种机构9．拨杆10．种杯11．上种机构行程开关12．限位底板13．种杯出口14．限位槽15．倒种电机16．自动排种板17．倒种机构18．拨杆电机19．推杆20．储种机构行程开关21．旋转底盘22．支柱23．储种机构24．底盘电机25．底座图1自动上种机的机械结构示意图Fig．1Themechanicalstructureofautomatickindofmachine上升，从而把种杯推升至上部作业平台;继电器模块3电控系统设计控制拨杆电机旋转，拨杆电机为5V的直流减速电机，控制系统主要包括:单片机、位置检测电路、电

8、源在倒种机