北方粳稻“植生带”育秧设备定向排种装置的研制

为满足超级稻每穴(2±1)粒种子精量播种的特殊农艺要求,在纸夹定位水稻精密育秧设备研究基础上,研发出一种新型超级稻定向排种装置。初步排种试验表明,该装置可将种箱中杂乱无章的稻种分离出来后,在组合滑道上逐渐沿其长轴方向排列成连续的种子流,为超级稻植生带育秧设备的研制提供理论与实践依据。     

气吸滚筒式自动清堵粳稻排种器的改进设计与性能试验

为进一步提高北方优质粳稻营养钵育苗播种精度,针对原设计的气吸滚筒式自动清堵排种器在播种过程中存在种箱内芽种的流动性差、伤种芽和每钵粒数不均等问题,改进了种箱结构设计,增加了二次清种部件和补种区。改进后排种器依靠窝眼自动充种、气力辅助吸种,通过2次清种、1次补种以及自动清除吸孔堵塞物等措施,提高了每钵2～3粒芽种的播种概率。以空育131催芽种子为试验对象,采用四因素三水平正交试验设计方法,研究了喂入口开度、清种间隙、辊刷转速和吸室真空度对空穴率、损伤率和每钵2～3粒率等排种性能的影响。正交试验结果表明：影响改进后排种器排种性能的主次因素依次为清种间隙、喂入口开度、吸室真空度和辊刷转速。在喂入口开度为40 mm、吸室真空度为5 kPa、辊刷转速为55 r/min、清种间隙为6 mm较优参数组合下,改进前、后排种器对外形尺寸相近的空育131和龙粳26以及有一定差异的龙洋16粳稻芽种进行了播种适应性试验与性能对比试验。对比试验结果表明：对于尺寸相近的空育131和龙粳26粳稻,改进后排种器具有较好的适应性能,并且每钵2～3粒率的概率分别达到83.23%和85.01%,较改进前分别提高了3.77和6.14个百分点,损伤率分别降低了5.73和6.44个百分点,空穴率分别降低了0.51和0.57个百分点;该研究表明,改善充种室芽种的流动性,能够有效降低芽种损伤率,提高排种器每穴2～3粒的充种性能。该研究为粳稻气吸滚筒式排种器结构优化与性能的进一步提高提供参考。     

水稻种子带育秧秧苗素质影响因素研究

水稻种子带育秧具有效率高、省工省力和操作简便等优点,能够满足机插秧水稻工厂化育秧与田间育秧的农艺要求。为明确影响机插种子带育秧秧苗素质的因素,以北方粳稻东农428为试验材料,研究了种子带育秧以木浆纸作为种床载体、应用糯米胶和普通化学胶水作为种子带粘结剂对秧苗素质的影响。试验结果表明:在同等试验条件下,与使用PAV化学胶水相比,以糯米胶作为粘结剂,无论采用条形刷胶还是矩阵点胶均对种子带育秧出苗率和秧苗素质无显著影响,并且秧苗素质和成毯效果均符合机插秧要求。研究表明:在种子带制作过程中,使用糯米胶作为粘结剂是可行的。     

粳稻定向排种装置种子分离机构仿真分析

为进一步提高超级稻精密育秧播种精度,设计开发了一种定向排种装置,建立了单粒种子分离机构的数学模型,并用Visual Basic6.0语言编写了该机构的辅助分析和仿真程序。同时,分析了主要参数对该机构运动轨迹的姿态和位移的影响:五杆机构中的曲柄长度l1对分离板运动轨迹的姿态无影响,但对分离板在x轴和y轴方向的位移有较大影响;连杆长度l2和摇杆长度l3不仅对分离板运动轨迹的形状和姿态影响较大,而且对分离板在x轴和y轴方向的位移也有较大影响;支架安装角θ1、输出杆长度l5及其与连杆的夹角θ3对分离板运动轨迹的形状影响较小,但对分离板运动轨迹的姿态和在x轴和y轴方向的位移均有较大影响。根据参数影响分析结果,以分离板运动的设计轨迹为优化目标,通过人机交互方式对该机构进行了运动仿真,得到了一组较优机构参数。利用Adams软件对优选后的机构进行了运动学仿真,其输出点轨迹、速度和加速度满足设计要求。仿真结果可为北方粳稻植生带育秧设备定向排种装置的设计提供理论依据。     

粳稻定向精量播种装置排种性能试验

为探究粳稻定向精量播种装置排种性能的影响规律并获得因素的最优组合,以东农419长粒型粳稻为播种对象,采用单因素及三因素三水平正交试验设计方法,对粳稻定向精量播种装置进行了排种性能试验研究。建立了定距输送板输送频率、输送板齿距和滑道夹角3个主要因素与排种合格率(1~3粒率)、理想排种率(2~3粒率)的数学模型,分析了各影响因素及其交互作用对排种合格率与理想排种率的影响规律,并进行了参数优化与试验验证。影响排种合格率的主次因素依次为输送板输送频率、输送板齿距和滑道夹角;确定优选组合为输送频率2.7 Hz、滑道夹角46.8°、输送板齿距9.6 mm,平均排种合格率为98.75%,经试验验证,与理论优化结果基本一致。在相同的试验条件下采用北方常用的3个长粒型粳稻和2个短粒型粳稻品种进行综合播种作业性能试验,在纸介种带喂入速度为0.04 m/s时,平均播种合格率为97.22%,平均理想排种率为77.57%,漏播率与重播率分别低于2.6%和0.4%,试验结果表明该装置对北方长粒型粳稻具有更好的适应性能,能够满足粳稻机插秧育秧播种要求。该研究为北方粳稻种子带育秧设备定向精量播种装置的优化设计与排种性能的提升提供了参考。