蔬菜穴盘育苗精量播种机研究

针对小粒径蔬菜种子穴盘育苗播种精度差、效率低等问题,测试三种蔬菜种子的形状尺寸、千粒重、休止角、孔隙度,设计滚筒直径,吸孔大小、孔型、排列等关键结构参数,研制一种穴盘育苗精量播种机。该机采用气力式滚筒播种,步进电机加同步带传动,提高播种效率和精度。针对试制的播种机,以油菜种子为试验对象,选择真空度、气室正压力和滚筒转速三因素做正交试验,并对试验结果进行极差和方差分析。试验结果表明:在真空度4.0 kPa,气室正压力3.0 kPa,滚筒转速14 r/min时,播种机单粒率94.06%,重播率3.11%,漏播率2.83%,满足穴盘育苗精量播种的精度和效率要求。     

新型高效大棚育苗播种机的设计与结构分析

针对机械化育苗设备的缺陷以及人工育苗的不便,提出了一种适用于碗状培养皿(育苗钵)的新型高效大棚育苗播种机的设计方案.通过分析结构特点以及工作原理,设计了以链结构为基础,采用锥形变速器和气吸式装置的大棚育苗播种机,实现了播种间距可调和往复可移动自动播种.     

育苗播种双向气动控制系统的设计研究

在参照原有的单向穴盘育苗播种机的基础上提出了双向育苗气动作业的思路,设计了一套双向播种的气动控制系统,并完成吸投互替的双向播种过程.设计的适用双向作业的双向育苗播种机结构,是利用传感器采集和D/A转换信号,由单片机控制电磁阀动作来完成双向播种的自动控制过程.同时,对整体系统进行了仿真分析.结果表明,其系统大大提高了生产效率,并为工业化育苗播种提供了一种新的思路.     

苗盘气吸精密播种机的研制

介绍了一种工厂化育苗新型播种装置一苗盘气吸精密播种机的工作原理；分析了其气动装置、机械结构、电气控制系统的构成及特点。并通过初步试验确定了苗盘气吸精密播种机播种组合参数。     

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。     

气吹悬浮供种滚筒式播种机吸附取种理论分析

根据新疆番茄穴盘育苗排种器播种过程对种子的"单粒单穴"的农业工艺要求,创新设计了一种基于气吹悬浮供种方式的滚筒式番茄育苗播种机,解决了精密播种过程中多粒、空穴、漏播等问题。通过介绍播种机的主要结构及其播种原理,分析排种器吸附取种过程及种子瞬时吸附受力,得出滚筒吸附取种的条件。通过样机试验及吸附取种理论分析,得出影响播种机取种性能主要指标的主次关系依次为种箱结构气室正压力、吸孔的直径、滚筒转速。当种箱结构气室正压力为2.0k Pa、吸孔直径为1.5mm、滚筒转速为12r/min时,取种综合效果效果较理想。同时,通过试验设计及数据处理,得出较优水平组合,统计结果为:单粒率92.5%,多粒率5.3%,空穴率3.0%。气吹悬浮供种滚筒式育苗排种器的播种效果较佳,可满足农艺要求。     

气吸式穴盘育苗精量播种机的设计与试验

根据工厂化穴盘育苗的农艺要求,研究设计了气吸穴盘育苗精量播种机,详细介绍了其结构和工作原理,分析确定了针式吸种盘、抛掷式种子盘和气吹投种和清孔系统的结构参数.田间播种生产试验表明:该机较好地解决了气吸式精量播种机对番茄等不规整小颗粒种子播种单粒率低和空穴率高等难点,指出了小颗粒不规整种子吸附过程中的姿态对提高气吸式精量播种机取种精度至关重要.     

气吸滚筒式烟草育苗播种机设计

根据烟草漂浮育苗盘播种农艺要求,设计了一种气吸滚筒式烟草育苗播种机,阐述了该机的结构和工作原理。分析包衣种子的结构特征和工作过程,对吸种、携种过程进行受力分析。首先对气吸滚筒式烟草育苗播种器的滚筒进行尺寸设计,然后介绍了播种机换气装置、中心轴、种箱、输送装置的设计;讨论风机和电机的选型;最后对关键零部件进行强度校核,达到设计目标要求,为播种机的后续研究提供思路。     

基于PLC的自动穴盘育苗精量播种机控制系统设计

穴盘育苗是现代设施农业的重要手段。针对目前已有的穴盘育苗播种机存在的效率低、劳动强度大等问题,设计出一种以可编程控制器为核心的自动穴盘育苗精量播种机控制系统。根据光电传感器探测的播种头的实时位置,系统控制步进电机和振动电机的工作状态和时间以及气泵电磁阀的开、闭状态,实现精量播种。播种试验表明:该系统工作性能稳定可靠,单籽率稳定在93%以上,满足农艺上对穴盘育苗精量播种的技术要求,提高了播种效率,节省了人力物力,提高了播种技术的现代化水平。     

自动穴盘育苗精量播种机设计

穴盘育苗是现代设施农业的重要手段。针对目前已有的穴盘育苗播种机存在的效率低、劳动强度大等问题,设计了一种整盘气吸式自动穴盘育苗精量播种机,介绍了其结构特点及工作原理,设计并计算了其主要结构参数,并分别用油菜籽和茄子种子进行了机具性能试验。播种试验表明:该机工作性能稳定可靠,单籽率稳定在92%以上,且对种子无损伤,提高了播种效率,满足农艺上对穴盘育苗精量播种的技术要求。     

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。     

气吸式花生精密播种机的研究

为了实现垄作花生的精密播种,设计了气吸式精密排种器,其主要由本体、种杯、排种圆盘、搅种盘和尾风管组成[21],通过排种圆盘上拨片的推动作用、搅种盘上搅种钮的搅动作用及尾风管的吹送作用,能够明显提高花生播种的双粒率,降低碎种率和漏播率,提高播种精度。同时,改进了播种机的行走装置,能够有效降低滑移率,保证播种机直线前进的稳定性。所设计的花生播种机主要由机架、悬挂装置、起垄装置、驱动装置、播种装置、施肥装置、喷药装置及覆膜装置等部分组成,集起垄、施肥、播种、喷药、滴灌带铺设、展膜、压膜、覆膜及膜上覆土等多道工序于一体,提高了花生的播种效率[4]。     

基于人工势力场和遗传算法的播种机路径规划设计

为了提高播种机对复杂地块的自适应能力,提升播种机的播种精度和播种效率,提出了适合精播机的基于子区域的折返全区域覆盖路径规划方法,并对播种机的排肥器和排种器进行了改进,以适应自动路径规划的需要。为了优化基于子区域的路径搜索方法,使用人工势场和遗传算法对寻优方法进行了优化,提高了算法的效率。为了测试该方法的有效性和可靠性,将路径规划系统安装到了播种机械上,通过对播种的测试发现,该方法实现了复杂地块播种的全区域覆盖,并且可以有效地躲避障碍物。对3种不同的算法进行对比测试发现:基于遗传算法的子区域路径规划模型的寻优效果最佳,其覆盖面积大,转弯次数少,用时少,最短时间为11.25 min,仅为其他算法时间的1/2,路径划分效率较高,满足智能化精密播种机的需求,可以在精密播种机的路径规划系统中使用。     

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。     

基于传感和信息采集的自主导航免耕播种机设计

为了提高免耕播种机的自动化程度,设计了一款新的具有自主导航和路径规划功能的免耕播种机。该播种机能够很好地估算出入射信号的个数和方向,克服了传统定位精度低的缺点,可以有效解决密集信号环境中多个辐射源的高分辨率、高精度测向定位问题。为了验证免耕播种机的性能,对使用DOA估计信号后的播种机进行了性能测试。测试发现:其播种误差要明显小于单纯使用最小二乘法和双曲线测量法,播种合格率最高达到了98.7%,变异系数最低为1.35%,播种的精确性和稳定性较高。通过对比传统播种机和本文设计播种机的播种时间,本文设计的播种机播种时间有所缩短,播种效率有了大幅度的提高,免耕播种性能好,可以在自动化播种作业中进行推广。     

机械式小麦射播排种器设计与试验

针对现阶段小麦播种机接触式播种形式存在的覆土后种子深度均匀性差，播种效果易受播种部件影响的问题，同时为简化播种工艺，设计了一种适用于华北地区壤土的非接触式小麦机械射播排种器。阐述了对排种器整体结构和射播工作原理，对排种器关键部件尺寸进行设计，分析了小麦种子在排种器内部携种加速过程及投种过程，得出影响小麦射播效果的因素，并进行仿真与试验台试验。选取排种器转速、前进速度、射播高度为试验因素，播种深度变异系数、排种量变异系数、射播速度、射播深度为指标进行单因素试验与正交试验，并进行了验证试验。试验结果表明，机具前进速度为1.0m/s，排种器转速为1100r/min，射播高度为100mm时，播种深度变异系数为8.3%，排种量变异系数为13.9%，射播速度为35.2m/s，射播深度为34mm。试验验证了所设计的机械式射播排种器在华北平原地区壤土作业时，满足小麦播种的作业要求。     

玉米精密播种机播量监测系统设计与试验

播量监测是评价播种机播种质量的重要手段,但受到多行播种机排种速率的影响,易出现漏探测的问题,严重影响播量监测性能.为此,设计了一种玉米精密播种机播量监测系统,包括显示器以及基于STM 32设计了播量监测器和基于输出脉宽调试输出(PWM)设计的排种监测传感器,并提出了一种播种顺序计数方法,用于对玉米精密播种机的播量粒数进...     

播种机关键部件性能测试平台设计与应用

针对缺少系统测试播种机关键部件运行参数和性能指标测试平台的问题,设计了一种播种机关键部件性能测试平台,阐述了该平台的工作过程,确定了其种肥量检测系统、气流供给与检测模块、地轮驱动模块、三点悬挂模块、液压动力模块及显示与控制系统的结构及关键参数,并以Stewart类自由度并联结构设计了模拟地表坡度的运动框架。播种机关键部件性能测试平台空载和各系统模块工作性能测试试验结果表明：该平台可实现排种与排肥过程中8路导种管和导肥管内种肥排出信号及种肥质量检测,可提供排种轴与排肥轴转速为20～120r/min时,高速气送式排种与排肥所需流量为1.6992～2.5575m3/h的输送气流,并可测试排种与排肥环节气流压力与流量、播种机传动系统转速与转矩;通过运动框架可模拟-5°～5°地表坡度中地表不平对播种机排种性能的影响,运动框架设置的倾斜角度与角度传感器测定的倾斜角度偏差率为0～0.25%、往复摆动角度偏差率为0～0.275%,平台运行稳定,满足不同排量的排种与排肥性能测试要求。     

基于正交试验的窝眼式蔬菜播种机播种性能试验

为探索2 BS-4型电动蔬菜播种机最佳播种工艺,考核播种机对不同蔬菜品种的适应性,采用正交试验的方法,选取播种机槽轮孔数、槽轮传动比、油门开度(速度)为主要因素,采用L9(34)正交表设计了9种试验方案,研究了所选主要因素对播种均匀性评价指标的影响规律,得出较优方案组合.通过对播种机基本结构的分析及建立播种量数学模型,...     

勺轮式排种器播种质量监测系统设计与试验

由于勺轮式播种质量监测系统存在监测精度差检测不准确的问题,基于勺轮式排种器结构特征,以PLC为核心控制器并结合人机交互、光电监测和霍尔效应等原理,设计了勺轮式播种质量监测软硬件系统,实现了对勺轮式玉米精密排种器播种质量进行实时监测的功能。试验结果表明:监测系统播种量监测精度为97.2%,漏播监测精度为85.0%,重播监测精度为88.1%,能避免大田播种复杂作业环境下出现的大面积、断条式漏播,以及重播、堵塞等情况,提高了勺轮式播种质量监测系统的精度。该项研究为勺轮式排种器播种质量监测系统研制提供了新的思路。