基于电池驱动的玉米高地隙穴施肥机械研究

扫码查看

原文链接

NETL

中文摘要：我国目前农业面源的污染有些严重，“十三五”规划提出的两减目标中重要的一项是减少化肥的田间投入量。我国的化肥亩均施用量偏高、施肥结构不平衡且利用率不高，人工撒施、表施占主导地位，机械施肥率不高。农业部制订了农作物的化肥使用量年增长率控制在1%以内，这就需要转变施肥方式，依据农机农艺融合，根据实际情况研发施肥机械。我国的两大作物水稻和小麦从种植到收获基本实现了全程机械化，但是由于玉米的田间机械化管理技术还存在技术难题，没有实现全程机械化。黄淮海地区地势平坦，土层深厚，光热水土资源匹配较好，一年两熟复种指数高，有利于机械化生产的发展。针对玉米田间施肥机械化管理技术难题，探究夏玉米中耕施肥的机械化，本文设计了一种基于电池驱动的精准定穴施肥试验机械，可以在600mm等行距的玉米田间实现两行的精准定穴施肥。首先，该机械包括行走机构，整体机架及电控机构，可升降及水平滑动调节的施肥单体机构，玉米植株探测机构，穴施肥距离保持机构等。其中玉米植株探测采用自复位式行程开关实现植株的识别，施肥单体采用电磁式推拉杆、3D打印槽轮和鸭嘴等关键结构实现施肥单体的入土扎穴精准施肥，穴施肥距离保持机构采用自复位式行程开关与电推杆结合，实现了施肥单体的横向移动，保证扎穴点与植株合适的距离。其次，该作业车是基于电池驱动的高地隙作业车，电控是整车机构运动的核心，主要包括整车电源及控制电箱布局、各部分功能单元电路设计、行走驱动电机及控制电路设计、施肥架升降平移电路设计、扎穴施肥单体平移及扎穴电路设计和玉米植株探测识别电路设计等。控制电路采用较传统的按钮控制，同时与行程开关等配合使用，达到整车流畅工作的目的。最后，根据田间作业工况的复杂性，依据农机农艺融合，对作业车整体性能进行了实际的扎穴施肥试验，主要包括行走稳定性试验和施肥稳定性相关试验，其中，行走稳定性试验主要包括测定行走速度与扎穴稳定性时间关系试验，施肥稳定性相关试验主要包括穴施肥量、扎穴深度、施肥稳定性等试验。总之，初步试验表明，作业机械经过每株玉米时，可以实现扎穴施肥，且施肥量变异系数均小于6，满足中耕追肥机的技术标准。这些数据为后期利用新能源技术实现玉米的机械化精准施肥提供技术参考。

作者：

李厂

展开 >

关键词：

电池驱动玉米穴施肥机精准定穴施肥植株探测机构自复位式行程开关

授予学位：

硕士

学科专业：

农业工程与信息技术

导师：

杨杰、古冬冬

学位年度：

2021

学位授予单位：

华北水利水电大学

语种：

中文

中图分类号：