温室自动施肥机的设计与仿真分析.PDFVIP

第 33 卷 增刊 1 农 业 工 程 学 报 Vol.33 Supp.1 2017 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2017 335 温室自动施肥机的设计与仿真 傅泽田 1,2,3 董玉红 1,3 张领先2,4 杨 菡2 王洁琼 1,3 李鑫星 2,3,4 ※ （1. 中国农业大学工学院，北京 100083 ；2. 中国农业大学信息与电气工程学院，北京 100083 ； 3. 食品质量与安全北京实验室，北京 100083 ；4. 农业部农业信息化标准化重点实验室，北京 100083 ） 摘 要：精密施肥是精确农业作业体系中的重要环节之一，近年来人们对设施温室精密施肥的要求愈加迫切。该文主要 设计一款小型、精准、实用的设施温室自动施肥机。该施肥机采用 ARM9 S3C2440 微处理器作为电路控制模块的核心， 配备料位监测预警装置；采用槽轮式施肥装置，槽轮选择对颗粒肥料具有良好填充和排出效果的锥形圆弧凹槽断面，通 过控制步进电动机的脉冲频率控制槽轮转动的圈数，进而控制施肥装置的施肥量。该文利用 SolidWorks 完成施肥机的结 构建模，用 Simulation 对其主要受力部位进行强度校核，验证其结构的可行性；采用 EDEM 软件对施肥机构的排肥效果 进行仿真模拟，验证该施肥装置可以均匀、稳定、连续地将肥料排出施肥装置；建立施肥装置实体模型进行施肥量验证 试验，试验结果表明，在 5、10、15、20 r/min 4 种转速下，试验得到的排肥量实际值与理论值的最大误差为 2.42% ，小 于 3%，这说明所设计的施肥装置在不同的转速下仍可以达到较高的排肥精度，可以实现精确施肥的目标。 关键词：农业机械；设计；控制装置；精准施肥；自动施肥机 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.050 中图分类号：S147 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-Supp.1-0335-08 傅泽田，董玉红，张领先，杨 菡，王洁琼，李鑫星. 温室自动施肥机的设计与仿真[J]. 农业工程学报，2017，33(增 刊1)：335－342. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.050 Fu Zetian, Dong Yuhong, Zhang Lingxian, Yang Han, Wang Jieqiong, Li Xinxing. Design and simulation of automatic fertilizing machine for greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(Supp.1): 335－342. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.050 配制成一定比例的营养液，通过相应的管路系统输送到 0 引 言 作物根部，为作物生长提供精确的营养物质[18-20] 。这种 中国作为农业生产大国，至今仍有超过 40% 的人从 施肥方式可以取得良好的施肥效果，但其成本比较高， 事农业生产活动，加上近年来水土流失、土地荒漠化现 且可移植性较差，不能普遍应用于中国的小农经济。目 象严重，耕地面积逐年锐减，这就意味着大力发展农业 前中国北方大部分的设施温室设施中，主要还是