马铃薯播种机排种机械化种植技术研究

马铃薯是我国一种重要经济作物,在我国有较大的种植规模。为实现马铃薯种植的机械化,基于传感器和单片机技术,结合现有的马铃薯播种机,设计了一种新的排种系统,以解决马铃薯播种过程中的漏播和重播问题。该排种系统由操作显示屏、速度感应装置、数据分析模块、挡板控制器和报警装置几个部分组成。工作时,通过速度感应装置获取播种机的行进速度,然后由数据分析模块根据所设定的播种株距计算挡板开关的频率并进行控制,以达到精准播种的效果。对装载该排种系统的马铃薯播种机在4种不同行进速度工作时,进行薯种漏播率、直播率和株距数据调查,发现漏播率和重播率都很低,远远小于行业标准,且种植的株距与设定值差异很小,具有较高的精确性,能够很好地满足马铃薯种植的要求;其行进速度在0.8m/s左右时,种植质量和作业效率同时达到最佳。     

加速补种的马铃薯播种机控制系统研发

针对当前马铃薯播种难以满足轻简、高效、均匀、精准和联合播种作业的需求,以及无法改善播种过程中的漏播和仍然依靠人工辅助补种等问题,研发了一种基于单片机控制的集排种、检种和补种于一体的马铃薯播种机。阐述了播种和加速补种的控制原理,建立播种机行走路径与排、补种之间的数学模型,并给出了主要硬件电路和软件流程的相关设计。所设计的播种机以2～10 km/h速度作业,株距设置为300 mm。分段多组田间试验结果表明,播种机漏播率≤1.24%,株距平均值307.5 mm,株距变异系数2.41%,各项指标符合马铃薯播种机技术国家标准,满足马铃薯高效、精准和无人工辅助播种作业的需求。      

马铃薯智能精密播种系统的研制

针对现有马铃薯播种机播种株距调整麻烦、土壤状况对播种精度影响较大及振幅调整不便等问题,研制了一种马铃薯智能精密播种系统。该精密播种系统采用液压马达驱动播种单元,实现播种株距的无极调整,提高了马铃薯播种机的适应性和抗干扰能力。该系统通过检测实际株距与设定株距的差值,自动修正薯种输送带的运行速度,确保实际株距始终保持在设定株距范围内;通过检测模块采集播种过程的漏种情况,自动调整输送带的振动幅度,减小重种、漏种率,提高播种精度;通过人机交互模块设定播种参数,实现播种状态的可视性。本研究对提高马铃薯播种机的作业效率、减轻劳动强度,更好地适用于马铃薯的大规模种植和服务现代农业具有重要意义。     

马铃薯播种机机械式取种技术研究

马铃薯种植过程中,播种是十分重要的环节,播种质量的好坏将直接影响马铃薯的产量和质量,最终影响种植户的收入。播种单体是马铃薯播种机的核心机构,播种机具的工作效果由播种单体的效果决定。为了提高马铃薯播种机的播种精度,重点解决马铃薯播种机在播种过程中出现的易伤薯种、重播漏播严重及株距不均等问题,重点研究了马铃薯机械式取种技术。为此,综合国内外有关的马铃薯取种的先进技术,并以解决市场上播种机械普遍存在的问题为目标,对马铃薯机械式取种技术进行完善和改进,使其达到最佳的工作效果。     

基于电驱动的智能播补一体化马铃薯播种机设计研究

马铃薯是我国重要的粮食和经济作物，在西南丘陵山区受限于地势条件，现有马铃薯播种机在作业时均不同程度的存在株距误差大、漏播及重播率高、土壤条件适应性差的问题。为此，设计了以AT89S51单片机为运算核心的播补薯一体机，主要由漏播监测、播补薯、株距控制模块组成。其中，漏播监测模块主要由红外线发生和接收装置组成，播补薯模块主要由步进电机驱动的取种勺根据系统命令执行指定作业，株距控制模块则通过设定的株距指令控制电机的转速及修正；同时，以步进电机作为动力取代了传统的地轮驱动以减小株距误差，步进电机驱动的单链取种勺集成播补薯功能于一体。试验表明：机具作业行走速度在0.6～1m/s时，补薯成功率为73%～81%,总播种成功率为97%～98%,播种株距误差为2.52%～4.83%,整体播种性能完全满足马铃薯播种农艺要求。     

马铃薯播种质量监测试验台设计与试验

在马铃薯的种植过程中,播种的质量可以直接影响到马铃薯的产量.随着马铃薯产业的不断发展,对播种质量监测要求也随之提升,而株距不均匀、漏播率高等问题普遍存在于现有的马铃薯播种机上.为此,设计了一种基于单片机的马铃薯播种质量监测试验台,以STC12W204单片机为核心,通过安装在传送带上的红外传感器监测播种机播种情况,将数据...     

带有智能监测系统的马铃薯播种机

针对马铃薯机械播种作业中因种勺空勺导致的漏播问题,研制了一种马铃薯播种机智能监测系统。该系统采用接触式传感器,实时检测种勺,经过软件逻辑分析,判断种子是否漏播。每行实时漏播报警提示,并自行计算漏播率及记录每个工作段的面积,大大提高了播种机的工作效率。生产效率高,完全能满足大型种植户的需求,填补了国内马铃薯种植机械的空白。      

马铃薯播种机播种单元改进设计

针对现有马铃薯播种机存在的株距、间隙不可调及振动效果不够理想等问题,对2CMX-4B型播种机的播种单元进行了改进设计。采用更换链轮的方式设计的株距调整装置,可根据不同地块和不同马铃薯品种的要求方便地调整播种株距;采取增设梯形凸起和调整手柄等措施设计的振幅调整装置,不仅能够振落薯种碗内多余的马铃薯种,而且振幅可调;采用增设导薯筒和调整螺杆的方式设计的间隙调整装置,能够方便地调整导薯筒与薯种碗之间的间隙,彻底解决了重播、漏播等问题。试验结果表明:改进后的播种机各项指标均符合国家标准要求,不仅提高了作业质量,而且增强了马铃薯播种机对不同地区、不同马铃薯品种的适应能力。     

新型马铃薯播种机的设计

根据马铃薯播种时的农业要求和种植模式,改进设计了一种补偿式马铃薯播种机。为此,阐述了播种机的整机结构及主要工作部件的设计原理。结果表明:在原有马铃薯播种机上添加补偿播种装置,采用激光对射传感器和步进电机,能有效地实现马铃薯的自动补偿播种,降低了漏播率及增加产量。     

大豆窄行密植平作高速气吸式精密播种机性能试验

研制了一台与窄平密栽培模式相配套的大型气吸式精密播种机,并对其进行了田间试验,介绍了播种机的结构、特性及其技术参数。从大豆种子的株距、播深和施肥状况3个方面对该播种机的工作性能进行评价,结果表明:理论株距8cm时,株距合格指数76.7%,重播指数9.5%,漏播指数13.8%,变异系数23.6,播种深度合格率85.19%;理论株距6cm时,株距合格指数77.4%,重播指数8.3%,漏播指数14.3%,变异系数21.6,播种深度合格率85.13%。以上指标均达到了《中耕作物精密播种机产品质量分级》中一等品的标准,同时侧深施肥也满足农艺上的要求。     

2 CMW-4 B微型马铃薯播种机的设计与试验

随着我国马铃薯主粮化的发展,对马铃薯的需求进一步增加,而脱毒微型原种的种植是提高马铃薯产量的有效措施。因此,微型原种的种植面积将不断扩大,微型马铃薯播种机的研制势在必行。针对目前我国微型马铃薯种植机械化水平低、机械作业播种质量较差、多数需要人工辅助作业等一系列问题,设计了一款基于振动排序技术的微型马铃薯播种机。该播种机采用履带式的播种机构,具有较高播种质量和作业效率。对样机进行田间试验,结果表明:该机作业效率和播种精度较高,工作性能稳定,播种间距合格率为92.0%,重种率为5.7%,漏种率为3.9%,其各项性能指标都优于相关马铃薯播种要求,对推动我国马铃薯全程机械化的发展进程具有重要意义。     

西南山地手扶式马铃薯播种机的研制

我国虽是马铃薯的种植和产量大国,但马铃薯种植的机械化水平不高,特别西南山地马铃薯的种植仍以人力、畜力方式进行。这种种植方式劳动强度大,生产效率低,还会造成株距和行距不一致、播种深度不均匀,严重影响马铃薯的产量;同时,大部分以拖拉机为动力的马铃薯播种机因受地形限制又不适于应用。为此,拟研制一种集开沟、播种、施肥和覆土于一体的小型手扶式马铃薯播种机,以部分克服西南山地马铃薯种植作业中目前存在的不足,为该地区马铃薯种植业实现部分机械化作业提供一种新参考和为同类小型农业机械设备的研制提供技术借鉴。     

2CM-2型马铃薯播种施肥联合作业机的研制

在对国外马铃薯种植机研究现状分析的基础上,设计了新型2CM-2马铃薯播种施肥联合作业机,该机吸收了国外先进技术,结合我国马铃薯的农艺要求,采用了种肥分施新结构,使肥力利用更加合理,减少了肥料对种薯的损伤;取种部件采用交叉取种新技术,配以振动排种部件,实现精量播种;行距、株距和施肥量可调;两种覆土起垄部件,提高机具适应性.试验结果表明,重种指数和漏种指数等主要技术指标均优于设计要求,为今后马铃薯种植机的研制提供了参考.     

基于嵌入式电子监控器的大豆播种机开发

播种作业是大豆种植最重要的环节,播种质量的好坏决定了大豆质量和产量。传统大豆播种机在作业过程中存在漏播、播种间距不均匀,以及对播种过程不可视等诸多问题,严重影响了大豆的生产质量和产量。为解决这一难题,引入嵌入式技术,将电子监控器应用在大豆播种机上,在深入研究分析大豆播种机的结构和工作原理的基础上,完成了基于嵌入式电子监控器的大豆播种机的总体方案设计;对嵌入式系统中的单片机进行模块选型和功能设计,完成了测速模块、电缸驱动模块和通讯模块的电路原理分析;对大豆播种机播种过程的运行流程进行优化设计,并对大豆播种机的播种精度进行试验。结果表明:基于嵌入式电子监控器的大豆播种机有较高的播种精度,漏播率较低,且通过电子监控器可以对大豆播种过程进行实时监控,保证了播种过程的安全可控,具有较大的推广价值。     

膜上马铃薯开穴播种覆土一体机的设计与试验

马铃薯是世界第四大粮食作物,我国陕甘宁地区是马铃薯主产区之一,但该地区干旱少雨.为了保持土壤水分,农学专家结合当地实际研究出一种"早覆膜—膜上穴播"的马铃薯种植模式,解决了播种期土壤水分不足的"卡脖子旱"问题.为此,基于农机与农艺相结合,在分析该种植模式的基础上,设计了一种膜上马铃薯开穴、播种、对穴覆土一体机,并进行了...     

四行悬挂式马铃薯种植机虚拟设计与试验——基于Solidworks三维设计软件

针对我国马铃薯种植机设计中存在设计手段落后和设计效率低等问题,采用基于特征的参数化造型软件Solidworks对马铃薯种植机进行参数化造型,设计了新型2CM-4悬挂式马铃薯种植机.该机结合我国马铃薯的农艺要求,取种部件采用交叉取种新技术,配以振动排种部件,实现精量播种;行距和株距可调;两种覆土起垄部件可提高机具适应性.对经过虚拟设计的马铃薯种植机样机进行田间试验,结果表明重播率τ和漏播率η均≤3%,为今后马铃薯种植机的研制提供了参考.     

宽垄马铃薯种植机的设计

马铃薯已成为我国主要粮食作物之一,其广泛种植是保证马铃薯产量的重要前提。本文充分考虑新疆马铃薯大面积种植特点,针对马铃薯宽垄机械化种植模式设计研制了一种马铃薯种植机。该机由开沟装置、播种装置、施肥装置、铺膜铺管装置及覆土镇压装置等组成,能够一次完成开沟、播种、施肥、铺膜铺管及覆土镇压等工作,具有结构简单、工作性能稳定等特点。田间试验表明:单台设备生产率≥0.7hm2/h,工作深度≥1 5 cm,株距为18cm,重种率≤8%,漏播率≤5%。     

2CM-SF型马铃薯播种机设计与试验

针对目前我国丘陵山区马铃薯种植机械化程度低、人工种植成本高和生产率低等问题,设计了2CM-SF型马铃薯播种机。该机由8.82kW的手扶式拖拉机提供动力,能够一次完成马铃薯的开沟、施肥、播种、起垄等作业。为此,主要对组合式施肥开沟装置、排种链装置、覆土起垄装置进行设计分析与优化。田间试验结果表明:2CM-SF型马铃薯播种机重种指数为5.4%、漏种指数为2.3%、种植深度合格率为92%、作业小时生产率约0.04hm^2/h,各项性能指标均达到国家设计标准,对提高西南地区的马铃薯机械化播种水平,增加农民收入具有重要意义。