电动小粒蔬菜播种机的设计与研究

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温室大棚小粒蔬菜种植面积越来越多,以人工播种方式为主,存在作业劳动强度大、播种效率低、播种质量差和自动化程度低等问题。针对以上问题,本文提出一款由电力驱动、底盘可升降、转向半径小、可进行多种小粒蔬菜播种的蔬菜播种机。主要研究内容包括:  (1)根据小粒蔬菜种植参数,利用Solidworks三维仿真软件对整机及关键部件进行详细结构设计和干涉检查。对比转向方式的优缺点并结合本蔬菜播种机的设计特点,选择差速转向方式,实现原地滑移转向。利用传感器实时检测从动轮转速大小,对整机进行防滑检测。对整机车架进行材料选择和结构设计,以满足整机强度要求。  (2)对行走机构进行方案分析与设计,行走机构主要包括升降机构和升降机构辅助部件。根据种子的大小设计播种轮型孔,更换播种轮和调节播种器间距,实现多种蔬菜播种株距、行距的参数要求。利用ADAMS仿真软件对升降机构进行运动学和动力特性分析,并与理论分析相比较,验证整机工作过程中的稳定性。利用ANSYSWorkbench软件对升降机构进行静力学分析,主要包括最大变形量分析和等效应力分析,验证零件结构的强度和刚度。  (3)驱动系统进行优化设计。通过计算蔬菜播种机在播种作业时消耗的功率,选择整机驱动输入为霍尔无刷直流电机,并对其进行电机功率校验。对驱动电机正反转进行方案设计,实现播种机调头换向。通过计算播种轮与驱动轮之间的行走关系,调节步进电机输入脉冲与齿轮大小,实现播种与行走同步。对各种电池的特性进行比较,选择铅酸蓄电池作为能源输入。根据蔬菜播种机的作业时长,计算电池容量,选取电池数量,以满足作业要求。  (4)采用改进播种机的驱动轮与播种器进行播种试验,进行了穴粒数和株距均匀性进行测定,进一步验证驱动轮与播种同步的稳定性。
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