多点粮食扦样机的三坐标机构及随机控制的研究与应用

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监测粮食在运输、储藏和加工过程中的品质是否达标是相关技术人员首要任务,通过扦样检测是保障粮食安全的有效方法。本课题在现有粮食扦样机的研究基础之上,针对工作效率和样品代表性的问题进行研究,主要工作如下:1)设计一种重力式粮食自动扦样器,由步进电机带动内外套管的相对旋转实现管口开合,利用粮堆颗粒之间的侧压力和粮食自身的重力完成进料和放料。经扦样试验,扦样速度快,3.2S可完成扦样;样品代表性强,样品的理化指标(含杂率、含水率、破损率、容重)均与样本总量中含量接近;可定量扦样,插入粮堆3m可扦样品lKg。2)根据门式扦样机的三坐标机构搭建样机,确定整机结构长15.6m,宽6m,高11.115m;根据快速随机扦样的技术要求,基于STM32F407ZGT6,开发随机扦样控制系统。利用S形算法对电机的速度、加速度控制;编制人机交互界面,实时显示车型和操作模式选择;通过随机数发生器实现从车型方案库中随机选取方案,实现扦样点方案的随机选取,避免扦样人员主观因素的影响。3)对粮库中常见运粮车分为五种车型;根据国家标准,对每种车型的扦样区域划分并根据点位选取原则进行组合,生成点位方案库,通过样机的扦样测试,机械结构运行平稳;扦样点位分布均匀,点位组合面积占整车的60%~70%;扦样效率明显提高,最大车型平均每辆车3分半钟完成扦样。
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