一种型孔深度可变的排种器

设计了一种型孔深度可变的排种器,分析了影响排种器单粒率的主要因素.通过采用的固定凸轮活销机构实现型孔轮的型孔深度可变,根据种子在充填分离、清种定量和排种过程中的要求,改变型孔深度,提高了排种器对不同形状和尺寸种子的适应性.由外槽轮根据排种器的排种量,定量向充种区补充种子,保证了排种器在充种区域内始终保持最佳种子量,减少了种子在充填分离过程中因相互作用、干扰产生空穴.同时,在清种定量的过程中,刷轮需清除的种子量较少,便于清种,提高了排种器单粒率,适用于大豆和玉米等大粒种子的精密播种.     

基于离散元的大豆精密排种过程分析与动态模拟

采用基于CAD边界模型的离散元设计分析方法,建立了精密排种器部件和种子群联合模型,对常压下大豆精密排种过程进行了动态仿真分析。仿真结果表明,对于外充式垂直圆盘型孔轮排种器,种子在排种轮中心线以下15°~0°充种角范围内,可以进行排种型孔的充填,扩大了种子充填范围;种子之间的摩擦因数对排种性能影响较大;输种管参数对种子在种沟内分布具有显著影响。     

限制充种姿态-正负压式小麦精密排种器设计与试验

针对目前小麦种子尺寸小、形状不规则导致传统排种器存在漏充率高、充种合格率低等问题,设计了一种限制充种姿态-正负压式小麦精密排种器。排种器基于限制种子充种姿态的原理,增设弧形辅助充种板和搅种盘,使种子长轴与型孔长轴近似位于同一平面,在正负压良好充种的基础上获得更佳的单粒充种性能。通过对充种过程及种子田间分布情况的分析,计算确定排种器关键结构参数：型孔列数3列,每列型孔个数30个,型孔长度8mm、宽度5mm、深度3mm;并采用EDEM软件进行仿真试验,确定了弧形辅助充种板的最优角度为5°。在此基础上,利用Design-Expert软件,以型孔轮转速、真空度、搅种盘转速为试验因素,以充种合格率、漏充率、重充率为评价指标,进行三因素三水平二次回归正交试验。通过构建回归方程及响应面数学模型,分析了各试验因素对排种器充种性能的影响,且对试验参数进行综合优化,确定最佳参数组合：型孔轮转速66.27r/min、真空度3.52kPa、搅种盘转速52.00r/min,并进行试验验证,得到排种器充种合格率为92.70%,漏充率为3.47%,重充率为3.83%。该排种器满足小麦精密播种对排种器的性能要求。     

倾斜圆盘勺式精密排种器清种过程分析与试验

以排种器工作过程中种子的受力分析为基础。建立了排种器清种起始角和清种结束角的理论计算公式，分析了倾斜圆盘勺式精密排种器结构参数和工作参数对充种和清种性能的影响。通过试验确定了排种器对3种不同玉米种子的充种和清种极限速度。     

型孔轮式排种器排种性能的仿真分析——基于离散元法

为探明偏心型孔轮式排种器适宜的工作转速、降低试验成本,建立型孔轮式排种器的离散元模型,对5种型孔轮转速下排种器中油菜籽的运动过程进行仿真分析。同时,录制籽粒囊种-清种-护种-投种的运动轨迹,探究种子箱中活动籽粒的分布规律,研究排种器的排量、排种均匀性、各行排量一致性和型孔轮转速之间的关系。仿真结果表明:型孔轮搅动的籽粒主要集中在靠近型孔轮表面的内面3层;排种器每分钟的排种量随着转速的增大而增大,单圈排种量随着转速的增加反而减小;型孔轮转速为20~60r/min时,排种均匀性变异系数为14%~31%,3行排种的一致性变异系数为2.94%~4.6%;转速超过80r/min后,开始出现漏播。该研究为确定播种器的工作参数提供了依据。     

组合内窝孔玉米精密排种器清种过程分析

组合内窝孔玉米精密排种器是一种新型的内侧充种垂直圆盘排种器。影响该排种器转速提高的主要因素是其清种性能,而合理确定排种器参数是提高其清种性能的主要措施。本文对该排种器清种过程进行了分析,探明了清种过程中种子的运动规律及其影响因素,为建立该排种器的设计理论、进行优化设计奠定了基础。     

气吸式玉米排种器清种机构参数化设计与试验

为解决气吸式玉米排种器重播指数高和难以保证清种机构设计合理性的问题,优化设计了气吸式排种器的清种机构。通过定义种子被吸附时占据型孔直径的比值概念,建立了清种过程数学模型,分析了清种过程的运动机理,得出种子被吸附所需占据型孔直径的比值随种盘型孔中心线速度变化不明显,但随型孔直径的增大明显降低;分别对清种机构安装位置、锯齿边缘倒角、清种曲线进行了分析和设计,建立了适于气吸式排种器清种机构的参数化数学模型,并分析得出影响清种机构形状的关键因素为种子尺寸和种盘型孔所在半径;采用DEM-CFD耦合仿真方式对清种过程模拟分析,验证了所设计的清种曲线能够起到很好的逐级清种作用,并得出种子所受清种冲击力的大小顺序为大扁形、小扁形、类圆形。采用优化后的清种机构与上代排种器进行对比试验,结果表明,在风压为-3 kPa、作业速度为8～14 km/h时,优化后的排种器合格指数不小于92. 0%,重播指数不大于1. 6%,漏播指数不大于6. 3%;优化后的清种机构能够在降低重播指数的同时减少漏播,有效地提高了合格指数,且对不同品种的玉米种子具有良好的适应性,从而验证了清种机构参数数学模型的合理性,可为气吸式排种器清种机构设计提供理论依据。     

滚筒式烟草排种器设计

针对机械式烟草排种器充种率低、种子损伤率高、清种困难以及小颗粒单粒播种难度大等问题,设计了滚筒式烟草排种器。通过对凸轮瞬间清种性能的分析,设计了凸轮轮廓曲线;通过对充种性能和种子损伤情况的分析,设计了滚筒和料仓相对位置关系。分析表明,凸轮推程阶段采用余弦加速度轮廓曲线、回程采用正弦加速度轮廓曲线时,清种效果较好;当12.4°≤≤45°时,充种率和种子损伤率得到保证。所设计烟草排种器结构简单,综合性能良好,能较好地满足烟草播种要求。     

气吹式倾斜圆盘排种器排种性能试验

采用二次回归通用旋转组合设计方法,建立了排种器性能指标与排种盘参数间关系的回归方程,并对试验因素与性能指标的影响规律和趋势进行了分析.试验结果表明,在播种京丰甘蓝种子的条件下,为保证排种器具有较高的单粒指数和较低的重播和漏播指数,排种盘型孔的直径应为2～3.5 mm、型孔深度为2.2～3.6 mm,清种气流流量为0.4～0.55 m3/h.以排种器单粒指数最大为目标,以重播和漏播指数最小为约束条件求得优化参数组合为排种盘型孔直径2.4～3.5 mm、型孔深度2.8～3.4 mm,清种气流流量0.46～0.55 m3/h.     

双锥面水平圆盘水稻直播排种器的研制

针对水稻直播精密稀植的要求,研制出一种双锥面水平盘水稻直播排种器.此排种器在传统水平型孔盘的基础上把靠近排种轴和种箱壁的地方设计成圆锥面,依靠重力、离心力和锥面支撑力实现自动充种,增加了型孔的囊种能力;型孔布置在两个锥面的中间环带上,减少种子的破碎率,同时有利于清种毛刷的布置;对清种毛刷进行致密化处理,既保证了弹性毛刷清种不伤种的优点,又提高了毛刷对种子的阻挡刚性.通过试验证明,此排种器排种稳定性系数在90%以上,排种性能优良.