垂直插入式小麦覆膜穴插机的研究

针对滚轮式小麦覆膜穴插机存在的问题，设计了垂直插入式小麦覆膜穴播机。运用平行四杆机构原理，实现了成穴器－－鸭嘴的直立接种、垂直入土和出土；采用地轮传动实现了鸭嘴插入土壤后的接近水平零位移运动；鸭嘴采用了定点强制开启投种。理论分析和试验表明，该机成穴播种机构设计合理，穴粒数合格率较高，无空穴，成穴器不堵土，不挑膜，穴孔合理，易于覆土。     

棉花精量免耕穴播机设计及关键部件运动仿真

黄河三角洲地区种棉历史悠久,但棉花种植的密度相对较低,且采用大小行交错种植,不适宜机器采摘。为此,设计了棉花精量免耕穴播机,主要由全幅旋耕灭茬装置、开沟器、全幅前镇压装置及鸭嘴式穴播器等构成。鸭嘴式穴播器主要由鸭嘴式成穴机构和垂直转勺式排种器组成,既具备精量取种能力,又具备定点投种能力。每组播种单体由两个鸭嘴式穴播器并联构成,能实现(66+10)cm的播种效果。田间试验表明:播种、施肥平均深度分别为32.6、94.6mm,出苗率达到91.04%,提高了播种质量,既满足了机采棉要求,又增加土地了利用率。     

基于平行四连杆机构的垂直入土式玉米穴播机设计与试验

传统穴播机由于穴播器固定在轮圈上，机具作业时成穴器的运动轨迹呈余摆线，轨迹在入土与出土时轨迹有交叉，在入土和出土时极易造成挑膜、撕膜和种穴错位等。在研究现有的垂直入土式玉米穴播机的基础上，设计出垂直入土式穴播机机构。该设计采用平行四连杆机构，确保成穴器在出土和入土过程中的垂直运动。穴播机的轨迹呈“拱形”，模拟人工作业过程的垂直动作，且保持垂直向下向上运动，播种过程中避免不挑膜、不撕膜，提高工作效率。播种作业过程中，成穴器在水平分速度上能够保证绝对速度为0，入土角为48.59°，接触地面点交叉曲线的宽度为10.798 mm，入土出土时的V型楔角宽度为10.956 mm。同时利用SolidWorks三维设计软件对整机进行参数化设计，使用SolidWorks motion和ADAMS对整机进行仿真分析。并在田间进行试验，结果表明垂直入土式玉米穴播机播种质量的各项指标均能够满足规范要求。空穴率为0.62%，播深25 mm的合格率为94.2%，种穴错位率为0.8%，地膜破损程度率为48.9 mm/m2，满足各项农艺技术指标。     

舵轮式杠杆开启穴播器的设计分析及穴孔形状仿真模拟

针对插入式穴播器滚压开启机构不可靠且易出现漏播和撒种问题,设计出一种新的鸭嘴开启机构,即挡块-杠杆开启式机构.介绍舵轮式杠杆开启穴播器的结构组成和工作原理,建立其机械结构参数的设计方法,并用ADAMS软件进行穴孔形状的样机试验,试验结果表明穴孔形状受到人土成穴器人土深度、滑移率影响.     

舵轮气吸式双入土器精密穴播施肥器的设计

针对精量播种的发展需求,设计开发了舵轮气吸式双入土器精密穴播施肥器.鉴于原有舵轮式穴播器机构的复杂性,应用新的鸭嘴开启机构,简单、有效地实现了入土成穴;进行了舵轮穴播技术与气吸排种原理的一体化研究和结构参数的设计,将气吸排种器内置于舵轮穴播器内,实现气吸排种和成穴点播技术的结合,并通过设计吸种孔的尺寸和大小,实现了一穴两粒精播玉米;借助双入土器结构和外槽轮式排肥器,一次性完成播种和施肥作业,实现了侧深施肥.     

小型手推精量穴播机的设计与试验分析

地膜覆盖播种技术依赖于精密穴播机。甘肃省地处西北丘陵山区,大型农业机械作业困难,而小型农机发展相对不足,迫切需要适用于山区小地块播种的小型精密穴播机。因此,设计了一种手推式小型精密穴播机。该播种机采用外置式种箱和窝眼轮式精量排种器,能够有效避免种子拥堵和精量播种;采用齿轮传动,排种器排种和鸭嘴开启同步进行。田间试验结果表明:播种机播种深度合理,空穴率、穴粒数合格率等均合格,满足作物播种农艺要求。     

玉米直插穴播机强排-强启排种装置设计与试验

在玉米直插穴播机的基础上,针对被动鸭嘴开启过程播种性能受地面高低起伏影响较大的问题,设计了强排-强启排种装置,主要由共轭凸轮、强排-强启排种器等组成。对前进速度补偿机构进行了分析,确定了穴播过程关键时间点,重点对强排-强启排种器的取种轮取种和鸭嘴强制开启2个动作实现进行了位移计算,反求法计算确定共轭凸轮的主凸轮轮廓;取种轮匀速转动能提高取种率,通过计算确定了凸轮从动件运动规律。试验结果表明:该装置传动运行平稳,能完成取种和排种动作,鸭嘴无夹土、无提早排种现象;鸭嘴膜孔较小,鸭嘴播种期间无挑膜、撕膜等问题;玉米直插穴播机的空穴率为1.8%、穴粒数合格率为95.3%、膜下播种深度合格率为88.1%,设计的玉米直插穴播机强排-强启排种装置满足设计要求和玉米播种的农艺技术要求。     

玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机设计与试验

为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明,直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时,成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,播种株距可在一定范围内调节,穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理,满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。     

一种新型鸭嘴式成穴器的设计及仿真

针对传统鸭嘴式成穴器作业时空穴率高、鸭嘴开启不可靠、撕膜等问题,设计新型鸭嘴式成穴器。其由固定鸭嘴、活动鸭嘴、推拉杆、圆环和活动把等组成。对该成穴器进行三维造型和虚拟样机模拟,模拟结果可知:圆环的垂直方向的位移曲线基本满足要求,即先下降,停顿一小会,再上升,且曲线平整,无跳动;设计的新型鸭嘴式成穴器的圆环与土壤的接触面积大,且均匀,对土壤的压力较小,尤其在地膜覆盖的田间,其对地膜的破坏小,对土壤的扰动小,更有利于种子的生长;活动鸭嘴开启最大角度为14°,满足鸭嘴开口角度要求。因此所设计的鸭嘴式成穴器具有结构新颖、简单,对提高谷物播种机的播种效率、降低空穴率有着重要意义。     

套筒式穴播器的设计及理论分析

穴播器是覆膜穴播机械的关键工作部件,其性能的好坏直接影响到播种的质量,但目前的穴播器存在着很多问题,如堵土、撕膜、排种不均匀等.为此,在广泛调研的基础上设计了一种新型的套筒式穴播器,具有凸轮-滑块-顶杆-内套筒系统和扇区分种功能;同时,分析了该穴播器鸭嘴机构的强制开启原理,在结构分析的基础上确定了其基本的设计参数.针对穴播器的3个评价指标进行了实验,实验证明该穴播器投种精确可靠,鸭嘴不堵土,工作稳定性较高.     

小麦单粒精密播种机的研制

针对现阶段小麦育种缺乏相应机械,人工点播劳动强度大、效率低、难于满足育种农艺要求等问题,研制了一种基于FPGA控制技术的小麦单粒精密播种机。该机在旋耕平整后的土地上作业,可一次性完成种床平整、单粒播种及覆土镇压作业;利用电机驱动代替地轮驱动,根据作业速度自动调节电机转速,实现等距播种。试验结果表明:整机结构简单、体积小、造价低,能够完成宽苗带单粒播种作业,效率高且适应小麦小区作业的农艺要求,为小区及大田单粒播种提供了理论与实践依据。     

小型电磁振动式小麦播种机的研制

针对传统小型小麦播种机的缺点,设计了一种播种质量高、速度快、安全可靠、播种成本低、适应不同田间要求、能有效减少能耗的小型电磁振动式小麦播种机。该机田间作业时,将开沟、播种、平土一次完成,大大简化了小麦播种时的生产流程,有利于进一步提高播种效率和解放生产力。为此,介绍了小型电磁振动式小麦播种机的整体构造,分析了小型电磁振动式小麦播种机的工作原理。通过对此播种机的性能试验,验证了本机具有能耗低、效率高、播种流程简单等优势。经过进一步的改进,此机将在播种小麦方面有较好的发展前景,同时对各种低能耗播种机的研制也具有一定的参考作用。     

2BY-6型小区育种试验播种机仿形机构研究

仿形机构是小区育种试验播种机的重要组成部分,对于提高播种机播种深度的稳定性和一致性具有重要作用。研究仿形机构的类型及工作原理,对限深轮仿形机构的结构特点、工作原理和仿形量等参数进行分析,设计出一种适用于育种试验播种的限深轮仿形机构,降低育种试验的误差,提高育种试验的准确性。      

槽缝式小麦气吸精密播种机的设计与研究

我国气吸式精量播种机在大粒穴播作物领域已发展得较为成熟,而对于小粒条播作物(如小麦)气吸精量播种机的研究却仍处于实验阶段,机具存在结构复杂、易堵塞和不适宜大田作业等问题。针对以上问题,设计并制作了一台圆管槽缝式小麦气吸精量播种机,该播种机主要由播种机械系统和电控监测系统构成,作业稳定性高,播种均匀性好,实现了小麦的高效精密播种。     

基于小型电磁振动式小麦播种机的UG仿真

针对传统小型小麦播种机的缺点,设计了一种小型电磁振动式小麦播种机。该播种机具有播种质量高、速度快、安全系数大、播种成本低、适应不同田间要求,以及能有效减少能耗等特点。该机田间作业时,可以将开沟、播种、平土一次完成,大大简化了小麦播种时的生产流程,有利于进一步提高播种效率,解放生产力。为此,介绍了小型电磁振动式小麦播种机的整体构造和工作原理,并运用三维软件UG进行运动学分析,真实再现了小型电磁振动式小麦播种机新型开沟器的工作状况。结果表明:小型电磁振动式小麦播种机新型开沟器能够满足工作需求。经过进一步地改进和研究,此机将在播种小麦方面有较大的发展前景,同时对各种开沟器的研制也具有启迪作用。     

小子粒精少量排种器排种过程动力特性分析

针对研制的小子粒精少量播种机核心部件——多头异型螺旋槽排种器的设计参数确定,对小子粒种子在整个排种过程充种区、护种区和排种区的运动状态、受力情况和运动参数等动力特性进行了分析,并对多头异型螺旋槽及排种轮的几何参数进行了动力选择,以及比较分析了竖放形式的情况。获得了在正常播种行进速度下优化的排种轮设计参数,为小子粒精少量播种机设计提供了依据。      

2BLQ-6型气吸式小麦精量播种机的设计及性能测试

针对我国目前大田用小麦精量播种机至今没有大量生产、而且不能实现精量播种、种子破损率高、排量不稳定等缺点,研制了一种新型的气吸式精量播种机。虽然其排种器结构相对复杂,但不伤种,而且对种子几何形状要求较宽松,易实现大田精量播种。并对其进行了性能测试。     

外槽轮式播种机播量控制系统设计与试验

为提高外槽轮式排种器播量调节范围与控制精度,设计了一种外槽轮式播量自动控制系统,该系统通过采集机组行进速度信号,同时控制槽轮转速与槽轮长度,实现播量调节与控制。通过试验,建立了播量与槽轮转速、有效工作长度的数学模型,分析了槽轮转速、有效工作长度对播量变异系数与模型精度的影响。结果表明:模型最大误差小于5%,平均误差为3. 2%,满足精度要求;槽轮有效工作长度在14～30mm范围内、转速为40～60 r/min时,变异系数小于0. 5%。上述参数范围是所设计外槽轮式排种器播量自动控制系统适宜的控制范围。研究为外槽轮排种器的播量自动控制策略提供了理论依据。     

小籽粒精密播种机参数优化试验研究

研制了一种自走式小籽粒精密播种机,采用二因素五水平二次正交旋转组合试验设计方法在播种机性能检测试验台进行试验,建立了种子漏播率、种子重播率、种子破损率、粒距合格率与排种轮转速、导种管橡胶管长度二因素之间的数学模型,确定了最优排种轮转速为10r/min,揭示了有导种管可以对播种性能优化和导种管橡胶管长度对播种性能影响微弱,为二代小籽粒精密播种机的研发提供了设计依据。     

基于农田不平度的拖拉机机组输入谱推导与振动仿真

推导了拖拉机为两轴四轮、播种机为单轴两轮的六轮输入谱矩阵,可用于研究牵引式播种作业机组受农田不平度激励所产生振动的频域特性.用Roberson-Wittenburg(R-W)方法建立了牵引机组的22自由度动力学模型,然后根据R-W法建立了机组的动力学普遍方程,在对方程进行运动学和动力学分析的基础上,采用多步Geal-预估-校正法进行了时域求解,采用等效的统计线性化方法进行频域求解,对比分析表明动力学模型正确.