播种机开沟深度控制系统的设计与室内试验-ingentaconnect.pdfVIP

第 31 卷 第 6 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.6 2015 年 3 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2015 35 播种机开沟深度控制系统的设计与室内试验 赵金辉 1,2 ，刘立晶2,3 ，杨学军2,3 ※，刘忠军2,4 ，唐敬轩2 （1. 中国农业机械化科学研究院，北京 100083 ； 2. 现代农装科技股份有限公司，北京 100083 ； 3. 南方粮油作物协同创新中心，长沙 410128 ； 4. 农业生产机械装备国家工程实验室，北京 100083 ） 摘 要：针对播种机开沟深度稳定性影响播种质量、开沟深度难以精确控制、仿形滞后等问题，该文设计了开沟深度控 制系统，系统包括地表高度检测机构、四连杆仿形机构、PLC 控制系统和液压系统。通过建立开沟深度数学模型，确定 了开沟深度闭环控制方案，实现了开沟深度的精确和实时控制；采用补偿延迟时间的方法，实现了开沟深度的同步仿形； 对系统进行了试验。试验结果表明，系统的响应时间为 0.12 s ；开沟器上升和下降的平均速度为78.7、102.8 mm/s；前进 速度 5 km/h 条件下，开沟深度在 30、50、70 mm 时，系统理论开沟深度稳定性系数分别为 90.98%、91.45%、92.32%， 测量开沟深度稳定性系数分别为 90.66%、91.33%、91.82%，系统测量误差≤0.54%，满足开沟深度稳定性要求。该控制 系统的研究为播种机播种单体和开沟深度控制机构设计提供了参考。 关键词：农业机械；设计；控制系统；播种机；开沟深度 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.06.005 中图分类号：S223.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-06-035-07 赵金辉，刘立晶，杨学军，等. 播种机开沟深度控制系统的设计与室内试验[J]. 农业工程学报，2015，31(6)：35－41. Zhao Jinhui, Liu Lijing, Yang Xuejun, et al. Design and laboratory test of control system for depth of furrow opening[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(6): 35 －41. (in Chinese with English abstract) 术的主动控制方式，实现开沟深度的精确控制[14-17] 。本文 0 引 言 设计了一种基于 PLC 控制的开沟深度控制系统，实现了同 [1] 播种深度是农业技术严格要求的指标之一 ，播种深度 步仿形和开沟深度的实时控制，为播种机开沟器及其他土 过深、过浅或深浅不一致，容易导致出苗率低、幼苗生长 壤工作部件开沟深度控制问题提供了一种解决方法[18] 。 不旺盛等现象[2-4] [5-7] ，进而影响作物后期生长和产量 。中国