温室型电动烟草剪叶机的研究

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烟草业是我国一项重要产业,其种植面积和总产量都居世界首位。剪叶是培育壮苗的关键技术,可调节烟苗根系和地上茎叶生长,增强抗逆力。目前我国对烟草剪叶机械的研究尚处于起步阶段,机械化程度较低,人工劳动强度大,自动化程度不高,剪叶效率低。针对这一现状,在借鉴国内外烟草剪叶机械研究现状和了解现有存在一定缺陷的剪叶机基础上,运用漂浮育苗技术所育幼苗的特点、剪叶原则和温室内电动剪叶的设计要求,设计研制了集自动化剪叶、刀片消毒和碎叶收集等作业于一体的温室型电动烟草剪叶机。电动烟草剪叶机主要完成整机前进运动和滑动机架左右运动交替进行的剪叶要求,控制系统主要控制两种运动有序交替进行以保证作业机组正常作业。主要研究内容如下:(1)整机总体方案的确定。温室型电动烟草剪叶机主要由动力系统、传动系统、行走系统、控制系统、消毒装置、收集装置和机架等组成,确定了一种既能满足设计要求又能在实际生产中应用的研究方案。(2)机械部分设计。对主机架、滑动机架、主机剪叶装置、高度调节装置、行走装置、消毒装置和收集装置等主要部件进行理论分析与计算,利用CATIA软件对传动轴受力情况进行模拟分析,对机械部分各零部件间进行装配无干扰检查。滑动机架传动系统采用齿轮传动方式,传动比恒定,效率高。(3)控制系统开发。控制系统主要作用是控制主机架前进运动与滑动机架左右运动在一定苗池宽度、速度范围和剪叶幅宽条件下有序交替进行完成剪叶。控制部分采用STC89C52RC型单片机进行控制,各硬件按照电路连线图进行连线布置,装配完成的机械部件通过电机带动作业。滑动机架停止或运动和整机停止或前进通过继电器触点开合控制电机驱动器完成。触点开合根据行程开关的开闭状态由单片机判断。如此往复完成自动化作业。样机试验表明研制的温室型电动烟草剪叶机能够有效完成自动化剪叶,剪叶率为93.9%,连续作业时剪叶率为95.2%,满足使用要求,剪叶效果满足剪叶农艺要求,整体符合设计要求。
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