摘要：为保证吊杯式移栽机栽植深度的一致性,设计了一套基于不同控制策略的吊杯式移栽机栽植深度控制系统,主要由PLC控制器、传感器、液压系统、液压缸调节机构及地轮机构等组成。分别以PID算法和模糊PID算法控制液压油缸位置,并通过静态和动态响应试验验证了这两种策略的可靠性。静态响应试验结果显示:当设定位置由0变化到50mm时,基于PID算法的稳态响应时间为4.5s、超调量为8mm,基于模糊PID算法的稳态响应时间为3s、超调量为4.5mm。为了描述土壤不平度的变化范围在±50mm波动时的动态响应,将激光位移传感器以周期为25s、幅值为50mm的余弦函数前后移动。动态响应试验结果显示:PID算法控制下液压缸位置的动态误差在-30~20mm之间,模糊PID算法控制下液压缸位置的动态误差在-25~18mm之间。试验结果表明:这两种控制策略都满足控制要求,但相较于PID算法,模糊PID算法可以更精确地控制液压缸的位置。研究可为吊杯式移栽机在复杂田间环境条件下保证栽植深度的一致性及提高移栽机的自动化水平提供参考依据。

摘要：针对吊杯式移栽机受自身及外界激励产生振动影响栽植机构栽植性能的问题,进行了移栽机作业时振动特性测试与时域、频域分析,并对不同振动强度下吊杯式栽植器所成孔穴参数进行测量。试验表明:移栽机栽植机构的振动为低频振动,主频主要分布在4.25~5.25Hz范围内,移栽机前进速度和栽植深度是影响移栽机振动特性的重要因素。移栽机前进速度在0.8~2.0km/h范围内时,前进速度越大,移栽机栽植机构的振动加速度越大;移栽机栽植深度在70~130mm范围内时,栽植深度越大,移栽机栽植机构的振动加速度越大。通过分析不同振动强度对孔穴深度、穴口纵长的影响表明:振动强度越大时,土壤受到的扰动越大,土壤回流量越多,孔穴的有效深度均值越小,穴口纵长均值越大。研究结果可为吊杯式移栽机优化设计和作业参数的选取提供参考依据。

摘要：为了获得吊杯式移栽机投苗杯向吊杯喂苗的最佳抛投效果,探究抛投过程中穴盘苗运动规律,为喂苗机构与吊杯间的匹配关系及结构设计提供基础数据。在自制吊杯式移栽试验台进行了穴盘苗抛投试验,采用高速摄影机对喂苗机构抛投穴盘苗过程进行了跟踪拍摄,通过Tema控制软件对图像进行捕捉、分析和计算,分析了穴盘苗在抛投过程中位移与时间关系,得到了抛投穴盘苗的运动方程,结果表明:抛投速度对穴盘苗竖直方向运动影响较小,对水平方向运动影响较大。同时,分析了不同抛投速度对接苗准确性影响,提出了吊杯准确接到穴盘苗的条件,给出吊杯接苗角及安装角计算公式。

摘要：为改善因喂苗机构与栽植器时空位置匹配不佳造成的栽植效率低下的问题,在2ZB-2型移栽机的基础上研制了带有链排式喂苗机构的试验台,分析喂苗机构与栽植器时空匹配关系,确定影响投苗率的因素,并使用ADAMS软件进行单因素仿真试验得出各因素的水平范围,通过高速摄影进行验证。使用Box-Benhnken中心组合试验方法设计三因素三水平正交试验,进行响应曲面分析,以投苗率作为响应值得出:在理想条件下,秧苗水平线速度为0.202m/s(移栽机前进速度2.2km/h)、喂苗机构垂直高度120mm、水平距离10mm时,实现了喂苗机构与栽植器的最优时空匹配关系,人工劳动强度适宜,喂苗机构的投苗率达到100%,且基质损坏率较低。