气吸式免耕播种机排种装置振动测试及分析

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1、2015年6月农机化研究第6期气吸式免耕播种机排种装置振动测试及分析董帅，赵满全，张旭，刘飞，刘月琴(内蒙古农业大学机电学院，呼和浩特010018)摘要:为探明免耕播种机在玉米留茬地作业时排种装置振动对排种特性的影响，采用六通道pulseLAN－XI振动测试系统及加速度传感器，分别测试免耕播种机在玉米免耕地不同速度作业状态下排种器的振动特性，并对其进行频域分析，得到振动信号的频谱图。分析结果表明:在免耕播种机作业状态下，排种器的振动主频主要集中在0～10Hz与40～55Hz;随着速度的提高，振动的主

2、频率有所提高，在速度为3．6km/h时振动的主频率是最小的，是适合播种机播种的适宜速度。关键词:免耕播种机;排种器;振动;测试+中图分类号:S223．25文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)06－0181－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.06.0440引言1试验与测试设备保护性耕作是以机械化作业为主要手段，采取少1．1免耕播种机结构与技术参数耕或免耕方法，将耕作减少到只要能保证种子发芽即2BM－5型气吸式免耕播种机是由内蒙古农业大可，用农作物秸秆及残

3、茬覆盖地表，并主要用农药来学机械厂生产制造的一款精量玉米免耕播种机。该控制杂草和病虫害的一种耕作技术。保护性耕作取机以55kW拖拉机作为配套动力，播种行数为5行，行消铧式犁翻耕，在保留地表覆盖物的前提下免耕播距40～60cm，作业幅宽≤3m，整机质量为1800kg，外种，以增强土壤自我保护机能和营造机能，是机械化形尺寸为3770mm×3180mm×1480mm，生产率0．92［11］耕作由单纯改造自然到利用自然、进而与自然协调发～1．5hm/h。［1－6］展农业生产的革命性变化。其配套动力为约翰迪尔

4、904轮式拖拉机，发动机免耕播种机是实施保护性耕作的关键机具，是指功率为66kW，最大提升力(下悬挂点610mm处)≥能在作物秸秆覆盖地上直接进行播种和施肥的机器。21kN，变速箱为啮合套式，9个前进挡，3个倒退挡，可［7－10］我国保护性耕作研究主要在20世纪90年代。选装同步器换挡。拖拉机及播种机如图1所示。由于实施了保护性耕作，地表保留了秸秆残茬，再加上地表本身具有一定的不平整度和垄向的问题，免耕播种机在作业时较常规播种机有较大的振动，对免耕［11－13］播种机的排种性能产生一定的影响。为此，

5、采用BK公司的数据采集卡和加速度传感器，测试分析免耕播种机在玉米免耕地作业状态下的振动情况，并对免耕播种机的振动信号数据进行处理分析，得出免耕播种机在玉米免耕地作业状态下的振动主频率，为后续的室内排种性能试验奠定基础。图1拖拉机及免耕播种机图Fig．1Tractorsandtillageplanter收稿日期:2014－06－011．2信号采集卡基金项目:国家自然科学基金项目(51365034);中国博士后科学基金项型号为3050－B－060名称为六通道pulseLAN目(2014M552532XB

6、)－XI振动测试系统。BNC6通道输入模块性能参数:作者简介:董帅(1988－)，男，石家庄人，硕士研究生，(E－mail)1210062229@qq．com。标准频率范围为0～51．2kHz，采样频率为131．通讯作者:赵满全(1955－)，男，内蒙古土右旗人，教授，博士生导师，072kHz;输入电压为10Vpeak，可扩展到31．6Vpeak，(E－mail)nmgzhaomq@163．com。10V量程固有噪声≤2MV;输入耦合为DC、AC、不同频率·181·2015年6月农机化研究第6期高通

7、滤波器，频率响应优于±0．1dB，动态范围≥140dB，播种装置的附近;三向加速度传感器测量其竖直方向传声器极化电压为0或220V;供电电压为±15V、max、及水平方向(垂直拖拉机前进方向)，单项加速度测量10mA/通道。其具有输入保护、自动直流偏置补偿、过载其竖直方向。数据采集卡固定在排肥箱上，并进行减指示器指示传感器调理错误等功能，可同时接入不同类震处理，将加速度导线连接到数据采集卡上。数据采型的传感器，每个通道有独立的输入量程。集卡的输出端与电脑连接，考虑到拖拉机工作状态，1．3加速度传感器

8、又增加了无线网桥设备。数据采集卡的输出端与一本试验采用2个单向传感器(相同)和2个三向个网桥连接，电源由蓄电池和逆变器提供，固定在拖加速度传感器。拉机上;另一端电脑与另一个网桥连接，操作人员不单向传感器采用BK公司生产的恒流源传感器需要跑动，就能进行数据的保存，实现了数据的无线4514B，主要性能参数:灵敏度为10mv/g，频率测试范传输。测试系统如图2所示。围为1～10kHz，温度范围为－51℃～+121℃，加速表1玉米免耕地硬度属性Table1Tillagecor