【摘 要】
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针对棉花打顶机械化发展,打顶时除切除顶枝外还需切除最高侧枝。而目前多数棉花打顶机只切除棉株顶尖。虽有少数同时切除顶枝与最高侧枝的打顶机,但未涉及自动对行问题,打顶效果差。为此设计同时切除顶枝与最高侧枝的高地隙底盘棉花打顶机,并在其基础上,设计了自动对行装置,以期提高棉花打顶机的打顶质量。为了确定打顶刀片尺寸及刀片布置,通过实地调研了解棉花株型结构,依据打顶需求,确定刀片数量和布置方式;依据棉花打顶
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针对棉花打顶机械化发展,打顶时除切除顶枝外还需切除最高侧枝。而目前多数棉花打顶机只切除棉株顶尖。虽有少数同时切除顶枝与最高侧枝的打顶机,但未涉及自动对行问题,打顶效果差。为此设计同时切除顶枝与最高侧枝的高地隙底盘棉花打顶机,并在其基础上,设计了自动对行装置,以期提高棉花打顶机的打顶质量。为了确定打顶刀片尺寸及刀片布置,通过实地调研了解棉花株型结构,依据打顶需求,确定刀片数量和布置方式;依据棉花打顶时期生长特点,确定刀片长度30cm。为了确定检测机构中扭簧最优参数和高地隙底盘最佳前进速度,采用Recurdyn进行底盘前进速度-扭簧刚度系数-扭簧阻尼系数进行三因素三水平虚拟仿真正交试验,进对比分析各因素变化对检测杆角速度和回弹角度影响规律;采用响应面法对不同参数组合进行优化分析,以检测杆角速度和回弹角度为性能指标,求解获得前进速度为1.33km/h,刚度系数为400Nmm/rad,阻尼系数为0.40Nmm/（rad/s）,最佳组合下检测角速度P1为4.96 rad/s,检测杆回弹角度P2为0.77°。为扭簧选取提供参数。为提高棉花打顶机打顶质量,开发集信号采集模块、对行执行模块、监测系统模块和高度升降模于一体的控制系统。实现自动对行打顶,利用触摸屏为人机交互界面,实时检测棉株偏行量,以提高底盘驾驶直线度。工作人员可实时通过人机交互界面控制棉花打顶机的打顶高度。系统采用上、下位机设计思想,上位机采用FX2N-32MT PLC和HC-Suk8070触摸屏远程控制模块提供的云平台,使用户还可通过云平台实时检测自动对行系统的工作情况,为用户提供了简便和直观的人机交互控制。通过田间试验验证自动对行系统对行效果,试验表明,自动对行相对于人工对行,平均偏行量减小了 7.08 cm,同比降低56.62%,无偏行率同比增加275%,提高打顶工作的质量,提高种植户的经济效益。
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