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排种器试验台是实验室内测试排种器性能的主要试验设备,有两种应用较广的试验台形式:帆布带试验台,操作简单,观察方便,但不能有效地模拟播种机的实际工况;移动式试验台,能有效地模拟播种机的田间工作状况,但国内现有排种器试验台车工作速度较低,调速系统多采用变频器调速,使试验台整体造价过高,不能适应播种机向高速发展的需要。随着我国电动车技术不断发展,无刷直流电动机以其优良的调速性能和负载特性,广泛应用于电动车技术领域,因此,将电动车技术转化到农业装备领域,能提高装备的灵活性和适应性。本文主要研究内容如下: (1)本设计为用于测试排种器工作性能指标的移动平台。平台分为整机结构和测试系统两个部分,整机结构主要包括前悬架及转向机构、后桥、排种器安装架以及平台底盘。测试系统用来测试平台移动速度,并由Arduino计算和显示测量值,同时Arduino要按照一定规律输出频率给步进电机驱动器,用以驱动步进电机运转,从而驱动排种轴转动排种。 (2)本文以单片机技术为基础,建立以Arduino为开发平台的排种器性能测试系统,设计Arduino的电源电路和外部接口电路,通过传感器对被测物进行检测,再将检测的信号接入Arduino的数字输入引脚,以供控制器接收和处理。Arduino将平台的作业速度和排种轴转速直接通过显示屏显示处理,并通过其数字引脚进行频率输出,以控制步进电机的转速。 (3)本文利用步进电机作为排种轴的驱动设备。Arduino通过接近开关检测平台的作业速度,并将信号反馈给Arduino,然后Arduino根据一组算法,求出一个频率值,该频率作为步进驱动器的输入信号,接受到频率信号的驱动器控制步进电机的输出转速,进而控制排种轴的转速。 (4)通过试验对平台作业速度进行标定,设计限位块将作业速度限定在五个档位,测算出每个档位对应的作业速度,并修正测试系统的测量值;然后对步进电机的转速进行标定,步进电机的输出转速与输入频率成正比,通过测量,分析出步进电机的理论输出与输入关系。 为了检验试验平台的性能,进行了一组对比试验,选取一种成熟的排种器分别在本试验平台和JPS-12型排种器性能试验台进行试验,对比分析两次试验中排种器的性能,检验平台的可行性。对比研究表明:本文设计的移动式排种器性能测试平台能够满足各类排种器性能测试要求。