免耕播种机液压式加载仿形深度控制系统设计

由于免耕播种地表有残茬、秸秆和杂草覆盖,土壤坚硬,免耕播种机的仿形量较大,普通的仿形机构已不能满足仿形的平稳性要求。为此,采用液压式加载仿形深度控制系统,实现玉米垄作免耕播种机下压力和仿形量的调节,保证了玉米垄作免耕播种的播种深度和机器稳定性,克服了目前免耕播种作业的缺点,满足了免耕播种作业质量要求。     

2BQMJ-2型玉米免耕播种机播种性能试验

采用田间试验的方法,探讨2 BQMJ-2型玉米免耕播种机的播种性能。试验和数据分析结果表明,该播种机粒距合格率为100%,播种深度合格率为94%,施肥深度合格率为92%,机组的小时技术生产率为0.54 hm2/h,均优于行业标准。该机具的结构设计合理,作业效率高,完全达到精密播种的质量要求。     

基于液压马达集中驱动的玉米免耕播种机设计与试验

针对不同品种玉米对粒距的农艺要求,为克服现有播种机有级调节粒距连续性及地轮驱动粒距均匀性差的问题,研制基于液压马达集中驱动的排种、排肥新型驱动方式,实现粒距无级调节。研究基于导航测速的液压马达转速自适应系统及基于速度反馈的液压马达转速自动补偿系统,实现了液压马达转速与机具前进速度的精确匹配,保证了粒距均匀一致。在此基础上,设计了适宜黄淮海两熟区的玉米免耕播种机,并进行试验。结果表明:在秸秆覆盖量40%的条件下,机器通过性好,粒距均匀性合格率≥95%,播种深度、施肥深度及种肥间距合格率分别为88.82%、90.32%、90.17%,邻接行距误差为2.8cm/100m,符合设计要求。     

2BQX—6型玉米免耕精密播种机研制

针对东北农作物秸秆还田模式的技术需求,以节能减排、结构简单为理念,设计了2BQX-6型玉米免耕精密播种机.该机采用气吸式精密排种器实现玉米单粒排种;大直面圆盘施肥开沟器深施化肥、波纹圆盘与双圆盘组合播种开沟器播种,完成了种肥分施作业.试验结果表明:播种粒距合格率90.97％,播种深度、施肥深度合格率均为100％.该机作业性能与国外同类产品相当,价格比其降低60％～70％.     

铺膜铺管马铃薯播种机的设计与试验

针对新疆干旱地区马铃薯种植需求,设计了带有铺膜铺管装置的马铃薯播种机,分析了播种机工作原理,确定了关键部件结构参数。为研究其种植精度,以重种指数、漏种指数、播种深度合格率及粒距变异系数为评价指标,在新疆和硕展开田间播种试验。试验结果表明:该机具重种指数4.1%,漏种指数2.0%,粒距合格率9 3.9%,粒距变异系数1 8.3%,播种深度合格率8 5.0%;在机具作业速度为1.2 m/s时,生产率为0.5 6 hm~2/h。该播种机具性能优良,生产效率较高,可满足新疆干旱地区马铃薯种植要求。     

一年两熟地区玉米秸秆根茬处理和小麦免耕作业方式的分析

为了在一年两熟地区大面积推广实施全程保护性耕作小麦免耕播种作业技术,分析了国内外玉米秸秆根茬处理技术和我国一年两熟地区玉米收获后小麦免耕播种的作业方式,指出现有小麦免耕作业方式存在小麦免耕播种机易堵塞、动土量大、刀轴转速高、安全性差的问题;秸秆被重复切断,秸秆覆盖播种带,影响小麦出苗和幼苗的生长;拖拉机进地次数多,压实土壤。提出了利用斜置驱动圆盘刀和驱动双向螺旋刀装置实现粗粉碎秸秆、低速驱动刀推开播种带秸秆和切断根茬的作业方式。     

2BMF-4型秸秆全粉碎玉米免耕播种机的研制

针对目前玉米播种后地表秸秆残留量大以及现有玉米免耕播种机在作业过程中存在的秸秆拥堵、播种均匀性差等问题,采用计算机辅助设计的方法,研究并设计了一种新型秸秆全粉碎玉米免耕播种机.该机可一次性完成秸秆粉碎、施肥、播种、覆土镇压等多项作业,缩短了工序间隔,有利于抗旱保墒,减少拖拉机进地次数,减轻对土壤的压实,减少能源消耗,降低作业成本.为此,从整机作业方案出发,阐述了该机的技术性能、结构特点和工作原理,并对试验结果进行了分析,总结了作业性能.     

基于压电薄膜的免耕播种机播种深度控制系统

为使免耕播种机在秸秆覆盖地作业时自动保证播种深度的一致性和稳定性,设计了一种主动作用式播种深度自动控制系统。采用聚偏二氟乙烯(Polyvinylidence fluoride,PVDF)压电薄膜传感器将免耕播种机限深轮的胎面形变量转换为电压信号,信号处理电路对传感器产生的信号放大滤波,提取信号峰值,系统根据峰值信号实时监测播种单体对地表的压力,控制信号形成电路在压力不足时发出控制信号,控制安装在播种机机架与播种单体四连杆间的空气弹簧产生推力,使播种单体能够产生对地表的压力,从而保证播种深度的一致性。试验结果表明,所设计的主动作用式播种深度自动控制系统能够精确控制开沟深度,仿形性能可靠,作业速度为5~8 km/h时,播深合格率达到90%,作业速度大于8 km/h时,播深合格率明显高于被动作用式播种深度控制装置。     

原茬地小麦免耕播种机性能试验研究

针对黄淮海地区小麦播种技术存在的问题,设计了一种带有轻型动力种床整备装置的原茬地小麦免耕播种机。该免耕播种机可以一次完成种床整备、开沟、施肥、播种、覆土镇压和秸秆覆盖等多道作业工序。在安徽宿州秋季玉米机收后玉米秸秆根茬残留量为2.6kg/m2茬地上,以NY/T 1768-2009《免耕播种机质量评价技术规范》为评价标准,进行了性能测试试验。结果表明:该播种机能有效清除残留秸秆并对播种带进行微耕且均匀覆秸,机具通过性良好;播种均匀性变异系数为32.4%,播种深度合格率为93%,变异系数为11.2%,均满足GB/T 2 0 8 6 5-2 0 0 7《免耕施肥播种机》中小麦免耕播种的要求。该研究为该机的试验示范以及推广应用提供了科学依据。     

小麦免耕播种技术(续完)

二、对机具有要求机具性能能否适应小麦免耕播种的特殊要求 ,对机具能否正确操作 ,是该项新技术能否推广开来的关键。1.小麦免耕播种对配套动力的要求小麦免耕播种是在硬地带秸秆的情况下播种的 ,作业阻力大 ,播种机易缠堵 ,因此需要配套较大功率的拖拉机 ,目前与熟地播种机配套的 14 .7ｋＷ(2 0马力 )以下的小型拖拉机就难以适应免耕播种的要求。对应于小麦免耕播种 3种不同形式 ,以播幅 1.5ｍ为例 ,应选用不同功率的拖拉机。(1)带直立秸秆播种 ,需要配套 36 .8ｋＷ (5 0马力 )以上的拖拉机。(2 )秸秆粉碎后覆盖地面播种。由于根茬完整保留…     

玉米免耕播种自动调偏系统设计与试验

为适应新疆滴灌区宽窄行免耕种植模式,解决传统大型玉米免耕播种机播种过程中触碰根茬、无法精确约束路径、玉米粒距合格率低等问题,结合免耕播种农艺要求,在采用导航定位技术获取播种机当前位置与目标路径间偏差的基础上,设计一种玉米免耕播种自动调偏系统。该系统主要包括避茬装置、液压执行系统和控制系统,通过建立整机力学模型,对避茬装置和液压执行系统进行运动和受力分析,确定避茬装置和液压执行系统关键结构参数,获取避茬装置最佳挂接长度和液压执行系统最大驱动力。进一步优化控制系统,实现避茬装置自动调偏及接收反馈信息功能。对免耕播种避茬装置自动调偏系统进行性能试验,试验结果表明,神经网络PID的期望调偏角最大稳态误差为0.932°,超调量全部小于1%,平均响应稳态误差小于0.9°,满足预期。田间试验结果表明,当拖拉机作业速度不大于1.0m/s、行间秸秆覆盖量不大于1.0kg/m2时,避茬率不小于85%,纵向调整距离不大于8.6m,玉米粒距变异系数不大于21.63%。此时播种机调偏避茬效果最佳,满足玉米免耕播种机农艺指标要求。     

前置式大垄原茬地种床整备装置设计与试验

为解决东北寒区部分播种机在秸秆重度覆盖还田地区无法正常播种作业问题,基于2BMFJ-DL4型原茬地免耕精量播种机侧向清秸覆秸原理,结合玉米大豆1.1m大垄轮作宽窄行种植模式,设计了一种前置式原茬地种床整备装置。通过理论分析和计算机仿真,设计了装置结构和液压系统,确定了其作业关键参数范围,液压系统分析结果表明,液压悬挂系统和液压驱动系统各执行元件的同步性能、转速和扭矩均满足作业技术要求。应用Design-Expert 8.0.6软件和三因素三水平正交试验方法,以作业速度、种床整备单元组刀轴转速和种床整备刀齿入土深度为试验因素,以清秸率、覆秸均匀度和每个种床整备单元组刀轴旋转功耗为评价指标,实施参数组合优化田间试验。结果表明,在参数组合为作业速度7.2km/h、种床整备单元组刀轴转速600r/min、种床整备刀齿入土深度30mm时,清秸率为91.03%,覆秸均匀度为92.61%,每个种床整备单元组刀轴旋转功耗为7.96kW,性能满足生产农艺技术要求;研究结果为提高播种机利用率和原茬地免耕覆秸播种机械化技术模式在玉米秸秆全量还田地区的推广应用提供了技术支持。     

2BQM——2型气吸式精量玉米免耕播种机的设计

针对玉米免耕播种的特定农艺要求,阐述了气吸式玉米免耕播种机的设计原则和思想,介绍了其结构特点和技术参数,并对切茬开沟器部件提出了合理的工作参数.田间相关试验表明,施肥平均深度87mm,播种平均深度52mm,粒距合格率96.8%,种肥间距35mm.该机能在留茬地上一次完成破茬开沟、施肥、播种以及覆土镇压等作业工序.作业时,土壤扰动少,并可满足高速精量播种质量要求.     

新型花生免耕施肥播种机研制

针对国内花生机械播种机普遍存在缠绕壅堵、出苗不均匀等问题,设计一种新型花生免耕施肥播种机。该机设计新型的破茬清茬防缠绕刀具,并采用同位施肥技术,可一次性完成秸秆粉碎、开沟播种、施肥、覆土镇压等作业。田间试验结果表明:该免耕施肥播种机通过性能良好,有效地解决了秸秆对缠绕壅堵问题。播种、施肥深度合格率和变异系数分别为96%、92%和19.5%、15.6%,作业质量符合农艺要求。     

2BFML-5型固定垄免耕播种机设计与试验

针对我国西北地区一年一熟绿洲农业区固定垄保护性耕作缺乏配套播种机具的问题.设计了2BFML-5型固定垄免耕播种机.分析和确定了开沟器、修垄犁等关键部件的结构参数.采用尖角式开沟器.具有较强的破茬碎土能力,并容易实现种肥分施;修垄犁在播种时不仅能对边行有效覆土,而且对垄床起到较好的修复作用.该机能一次完成破茬、开沟施肥、播种、覆土镇压和修垄等项作业.田间试验表明:2BFML-5型固定垄免耕播种机入土能力强,在田间秸秆覆盖量为3 682 kg/hm2条件下有较强的田间通过性能.和传统播种机相比.田间出苗率提高6.25%、产量提高2.7%,较好地满足了西北地区固定垄保护性耕作技术发展的需求.     

玉米茬地免耕播种机具导向系统设计与试验

设计了一种由机具导向架、液压系统和以DSP为核心的控制单元组成的机具导向系统.根据与该系统配套的拖拉机确定了机具导向架的基本参数,并通过对机具导向架外框不同位置的受力分析得出该系统可以推动的最大负载满足机具田间作业的要求.以JDT654L型拖拉机为试验平台,进行了系统性能试验.结果表明,机具导向架的调节范围为-10.8°～10.7°;该系统换向平稳,换向时间短,对输入信号有较好的响应和控制精度,跟踪信号的最大误差角度不超过1.5°,能够实时地调整机具前进方向.     

玉米免耕深松播种机的设计与试验

针对小麦收割后残茬覆盖表面影响玉米播种以及由于旋耕深度不够导致土壤形成坚硬犁底层的问题,设计了玉米免耕深松播种机。该玉米免耕深松播种机主要由机架、防堵装置、S弹齿型振动深松铲、圆盘开沟器、排种装置、排肥装置、种肥箱,以及镇压轮等组成,可一次性完成清除残茬杂草、深松土壤、开沟播种、覆土施肥和种后镇压等工序。田间试验表明:该玉米免耕深松播种机可实现8km/h高速作业,播种质量、苗带清理质量、深松质量完全满足免耕深松播种的农艺要求,作业效果良好,特别适合我国小块土地作业,且省工省时,具有很大的经济效益。     

油菜精量联合直播机覆秸装置设计与试验

在长江中下游稻油轮作区,前茬水稻机收后秸秆全量留田,当接茬进行油菜精量联合直播作业时,浮秸易缠绕直播机触土部件,造成机具堵塞、种子落在秸秆上难以出苗等问题。为此,结合油菜覆草种植农艺措施,提出适于油菜直播水稻秸秆覆盖还田的机械化作业方案,设计了一种与油菜精量联合直播机配套的覆秸装置。通过理论分析,确定了覆秸装置关键环节工作部件的结构参数、安装位置与安装角及工作转速范围。控制秸秆喂入量分别为0.9、1.1、1.3kg/s,进行性能测试试验,验证了理论分析确定的各部件工作转速的适宜性和秸秆输送顺畅稳定性,结果表明,当播种覆秸作业机组配套69.9kW拖拉机、前进速度0.7m/s、捡拾装置滚筒转速80r/min、集秸装置螺旋输送器转速270r/min和链式提升装置转速270r/min时,机具作业顺畅,秸秆捡拾率达到90%以上。控制均匀铺放装置转速分别为210、240、270、300、330r/min,当转速为300r/min时,秸秆覆盖均匀率最高,超过92%。田间试验表明,覆秸直播机秸秆通过性能良好,各环节工作部件作业稳定,各项设计指标均满足技术标准要求,设计的覆秸装置与油菜精量联合直播机集成,一次作业可完成水稻浮秸的捡拾、堆集、输送、覆盖以及旋耕整地、开畦沟、施肥、油菜播种等工序,适宜在水稻机收后秸秆未作任何处理的稻茬田作业。     

播种机防缠绕装置设计与应用

随着保护性耕作技术的不断推广,免耕播种机得到了越来越广泛的应用。为解决免耕环境下作物秸秆和残茬会对播种性能产生不利影响的问题,设计了一种搅龙式防缠绕装置,介绍了其工作原理和工作组成,并开展了田间试验。试验结果表明,防缠绕装置可有效将麦秸分开,作业时不打土,可降低扬尘且动力消耗小。防缠绕装置整体作业性能良好,配套免耕播种机使用对促进保护性耕作技术推广有重要意义。