农业机械学报

作者：李尚平，李鑫志，文春明，李凯华，李洋，叶滢敏

单位：广西民族大学;蔗糖产业省部共建协同创新中心,广西民族大学,广西民族大学,广西民族大学,广西民族大学,广西民族大学,

关键词：甘蔗横向种植机;沟深自动控制系统;液压阈值控制

基金：国家自然科学基金项目（52165009）

针对前期研制的甘蔗双芽蔗段横向种植机在丘陵地区开沟过程中沟深不稳定、不宜操作等问题，结合横向种植机工作特点，设计了一种甘蔗横向种植机沟深控制系统，由激光测距传感器、压力变送器及单片机控制系统组成，研究了后犁沟深与油缸负载压力的关系，通过实时监测拖拉机提升液压油缸负载压力、沟深变化，并与设定的沟深阈值比较，通过控制系统实现对沟深的自动控制。首先，通过理论分析、Simulink仿真建模，对上拉杆与下拉杆的位移关系进行了运动仿真。研究了开沟过程中甘蔗横向种植机的三点悬挂负载方式，建立了拖拉机液压提升油缸位移与后犁沟深关系的理论模型。其次，设计了基于单片机液压控制系统，搭建了双芽蔗段横向种植机沟深控制系统试验平台。最后，在试验平台上进行了性能验证试验及多因素正交试验，对沟深稳定性系数的主要影响因素及影响沟深控制的规律进行了探讨；试验结果表明，系统调节响应速度小于1s，不同开沟深度沟深稳定性系数均大于90%，在设定的范围内，试验结果与设定值基本吻合，验证了沟深控制程序可靠性。通过多因素正交试验可知，交互因素中液压调速阀开度、开沟深度均对沟深稳定性系数产生显著影响，试验结果表明，当调速阀开度为0.56圈、土壤含水率为27.4%、开沟深度为29.6cm时，沟深稳定性系数最高，为95.87%。

来源：2024年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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