基于振动力场下牧草种子丸粒化包衣机的设计

种子包衣机是在不改变种子原有活性的基础上将肥料、农药等附着在种子表面的机械。针对牧草种子丸粒化包衣存在的有籽率和单籽率低及丸粒化包衣品质差等问题,设计了一种基于振动力场作用下小粒牧草种子包衣机,通过振动和旋转的组合运动进行包衣,提高种子的包衣丸化率。本设计加入了混料室、精确供料称重盘,并针对种子在包衣过程中粉尘过大和农药泄露,设计了种子包衣机的粉尘处理装置。     

基于振动作用的牧草种子丸化包衣参数的试验研究

为了加快退化草地的植被恢复,提高小粒牧草种子适应草原恶劣环境的能力,利于喷播作业和机械化精密播种,增强牧草种子防病抗虫的能力和发芽出苗的能力,对小粒牧草种子进行丸化包衣是非常必要的。为此,设计了基于振动源的倾角可调牧草种子丸化包衣试验装置。该装置的倾角可调装置能使包衣锅的倾斜角在0°~9 0°之间变化,满足了不同种子对倾斜角的需求,并加入了振动力场,能够增加种子与种子之间的摩擦、碰撞的次数,提高丸化包衣率。结果表明:当锅体的转速为49r/min、倾斜角为50°、振动加速度为11.3mm/s2时,丸化率达到最大值77.5%。     

牧草种子丸粒化包衣运动规律与参数优选研究

种子丸粒化包衣质量对种子发芽、生长性能影响较大。为此,针对影响牧草种子丸化包衣质量的丸粒化包衣机工作参数进行了试验研究。运用离散元仿真软件EDEM分析了包衣锅的振动频率、转速及倾角对牧草种群运动轨迹及混合度的影响规律;采用具有振动作用的丸粒化包衣机,设计了3因素5水平的正交试验,对牧草种子丸粒化包衣的工作参数进行优选。研究结果表明:影响牧草种子丸化包衣质量的主次因素为包衣锅倾角包衣锅转速振动频率;当包衣锅转速、包衣锅倾角、振动频率分别为52r/min、44°和20Hz时,丸粒包衣质量最优。     

牧草种子丸粒化包衣机种液实时混合系统的设计

针对我国现有牧草种子丸粒化设备自动化程度、工作效率及丸粒化合格率低等问题,设计了一种自动化种液实时混合系统。该机构将供种和供药系统设计在种子进入滚筒的下落过程中,省去种子和药液在滚筒内的混合过程,减少种液混合时间,种液混合更加均匀,降低了种与种之间的粘结机率,提高单籽率。试验结果表明:该装置可以明显减少丸化时间,提高种子丸化的单籽率和丸化率。     

丸粒化包衣种子识别检测系统设计与试验

由于存在包衣配方不统一、包衣机自动化水平低等问题,目前我国种子包衣合格率检测精度和效率较低。为此设计了一套丸粒化包衣种子识别检测系统,针对形状为类球体的包衣种子进行识别。首先,搭建拍摄平台,拍摄的图像传输至识别控制系统中进行图像前期处理。其次,根据图像处理后不同类型包衣种子特征提出了一种识别检测算法,根据破损包衣种子与其它包衣种子图像面积比例的差异,利用高级形态学处理实现破损包衣种子的识别。根据多籽种子与合格种子颗粒像素值的差异实现对多籽种子以及合格种子的识别。最后,对种子总数、合格数、多籽种子数及破损种子数进行检测,计算得到包衣合格率。以红三叶种子进行试验,结果表明：整套系统图像采集、处理与识别时间约为3 s;运用高级形态学处理识别破损包衣种子准确率达98.8%;当试验样本为200粒时,总数识别算法的准确率达到99.1%;对合格包衣种子以及多籽包衣种子识别相对误差分别为1.18%与3.36%。该识别检测系统实现了拍摄、图像处理、检测识别以及结果保存等功能,实现了包衣种子的无损检测。     

丸粒化包衣种子识别检测系统设计与试验

由于存在包衣配方不统一、包衣机自动化水平低等问题,目前我国种子包衣合格率检测精度和效率较低。为此设计了一套丸粒化包衣种子识别检测系统,针对形状为类球体的包衣种子进行识别。首先,搭建拍摄平台,拍摄的图像传输至识别控制系统中进行图像前期处理。其次,根据图像处理后不同类型包衣种子特征提出了一种识别检测算法,根据破损包衣种子与其它包衣种子图像面积比例的差异,利用高级形态学处理实现破损包衣种子的识别。根据多籽种子与合格种子颗粒像素值的差异实现对多籽种子以及合格种子的识别。最后,对种子总数、合格数、多籽种子数及破损种子数进行检测,计算得到包衣合格率。以红三叶种子进行试验,结果表明：整套系统图像采集、处理与识别时间约为3s;运用高级形态学处理识别破损包衣种子准确率达98.8%;当试验样本为200粒时,总数识别算法的准确率达到99.1%;对合格包衣种子以及多籽包衣种子识别相对误差分别为1.18%与3.36%。该识别检测系统实现了拍摄、图像处理、检测识别以及结果保存等功能,实现了包衣种子的无损检测。     

番茄种子包衣丸粒化装置的设计与试验

为解决番茄种子扁圆轻薄、人工播种效率低及无法机械化播种等问题,设计了一种番茄种子自动包衣丸粒化装置,并利用该装置进行了试验。该装置主要由喂料器、转盘、滚筒、供液设备、控制箱及支座组成。在5g番茄种子与400 r/min的供液泵转速条件下,以滚筒转速、包衣时间、包衣剂质量及胶悬液体积为试验因素进行了正交与回归试验,并通过DPS数据处理软件对试验数据进行统计分析,得出试验范围内试验因素对丸粒化后种子抗压强度、有仔率和单仔率等指标的影响规律。同时,优化确定了包衣装置包衣丸粒化番茄种子的最佳参数组合:在滚筒转速为500r/min、包衣时间为300s、包衣剂质量为55g及胶悬液体积为40m L时,抗压强度、有仔率、单仔率分别为316.8 g、87%、93%。该研究可为番茄、辣椒等茄果科种子包衣丸粒化的研究提供参考。     

振动作用下冰草种子丸化包衣运动与试验研究

为了恢复草原植被,提高喷播后冰草种子的发芽率及成活率,自行研制了冰草种子丸粒化包衣机。为研究冰草种子丸粒化包衣规律及探索冰草种子丸粒化包衣机理,基于离散元仿真法,采用Hertz-Mindlin接触模型,运用离散元EDEM仿真软件对振动作用下冰草种子包衣机丸化过程的种群运动状态进行模拟仿真。从单颗粒随机运动轨迹、宏观颗粒流运动矢量图的角度分析颗粒混合过程的宏观混合规律。仿真结果表明:振动频率为25Hz、振幅为3mm、包衣锅转速为40r/min时,种群在能在不同的时间点、相同的空间区域分布的较为理想。在包衣机试验台上进行正交试验,确定了影响包衣合格率的主次因素为包衣锅倾角转速振频。     

牧草种子丸化包衣预混合实时控制系统的设计

针对牧草种子丸化设备存在自动化程度较低、丸化包衣品质较差等问题,设计了牧草种子丸化包衣预混合实时控制系统,可有效提高丸化包衣品质。该系统以单片机作为控制核心,集编程、传感器等技术于一体,可根据给定种子量实时配比粉料量和药液量,并同时在混料室内充分混合,实现了实时精确控制功能。以牧草种子丸化包衣为例,将预混合系统安装前后进行了对照试验,当包衣时间同为20min时,安装了预混合系统,其单籽率与丸化包衣合格率分别为92%、95%;而未安装预混合系统,其单籽率与丸化包衣合格率分别为83%、90%。试验结果表明:在粉料与药液进入包衣锅前进行预混合,可有效降低多籽率,提高单籽率和丸化包衣合格率。研究结果可为小粒牧草种子丸化包衣提供参考依据。     

国内外种子丸粒化包衣设备发展现状及存在问题

种子(小颗粒及形状不规则)的丸粒化包衣是实现种子精量播种的必要条件,是实现农业生产全程机械化的客观需求。种子经丸粒化包衣后能够实现播前植保、带肥、带药下田,起到节本增效的作用。种子丸粒化包衣设备对种子丸粒化包衣的质量和加工效率起到决定性的作用,因此本文重点介绍国内外丸粒化包衣设备的生产厂家及主要特点,并对我国国内丸粒化包衣设备存在问题进行总结。     

甘蓝种子丸粒化包衣加工工艺及其对品质的影响

针对目前甘蓝丸粒化种子在机械精量播种中颗粒硬度低、包衣材料容易脱落的问题,本研究采用粘性粉体材料白粘土、高岭土、膨润土分别与滑石粉配比进行甘蓝种子丸粒化包衣处理。分析包衣材料的基本理化性质,测定丸粒种子的粒径、千粒重、硬度、粉尘脱落率、发芽势、发芽率及发芽指数。结果表明,粘性材料质量占比越高,丸粒种子的硬度越大,粉尘脱落越低。粘性材料同等质量占比,粘性包衣材料的聚合力:膨润土>白粘土>高岭土,其与丸粒种子的硬度呈正相关,与粉尘脱落率呈负相关,当白粘土和膨润土质量占比达到30%时,对丸粒种子的出芽势、出芽率造成不良影响,并且膨润土丸粒种子表面有较严重的凸起,影响种子的流动性。综合比较白粘土质量占比20%时,丸粒种子硬度4.982 N、粉尘脱落率8.85×10~(-4)%、发芽率0.83、发芽指数14.87为较好的包衣材料配比。该丸粒种子能满足机械精量播种的要求,也为进一步研究丸粒化包衣种子结构强度及其他包衣材料奠定良好的基础。     

紫花苜蓿种子丸化包衣工作参数优化设计

针对紫花苜蓿种子丸化包衣存在丸化合格率低、种粉间混合均匀度差、丸化工艺落后等问题,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对紫花苜蓿种子丸化包衣工艺参数进行优化设计。通过离散元软件EDEM建立紫花苜蓿种子的仿真模型,采用离散系数作为评价指标研究了包衣锅振动频率、转速、倾角对种粉间混合均匀度的影响,同时以丸化合格率J作为评价指标,采用单因素试验验证数值模拟的可行性。为进一步研究各因素对种粉间混合均匀度的影响规律,以丸化合格率J作为评价指标进行二次回归正交设计试验,通过Design-Expert软件建立紫花苜蓿种子丸化合格率的二阶回归方程并进行方差分析。结果表明：对紫花苜蓿种子丸化合格率影响前3的因素为包衣锅倾角、包衣锅振动频率与包衣锅转速,并以丸化合格率的最大值为优化目标得到最优工艺参数组合,即包衣锅倾角为44°、包衣锅振动频率12Hz、包衣锅转速68r/min。研究结果可为振动作用下小粒种子的丸粒化包衣机设计和丸化包衣工艺参数优化提供参考依据。     

种子包衣机性能试验合理性初探

JB／T７７３０－１９９５《种子包衣机》从１９９６年６月１日开始实施，至今已使用七年了。经过多年的跟踪调查及大量的试验研究，我认为该标准在性能指标的设置和试验方法上尚存在一些值得讨论的地方。一、种衣剂和种子喂入量变异系数现行标准的试验方法规定，在额定生产率状况下，种衣剂喂入量调整到最大和最小，分别用容器在计量药箱排出口接取种衣剂样品和按试验物料使用的药种比调整种子喂入量，在种子排出口接取种子样品，分别进行测定。各取１０次，每次１１勺种衣剂和１１斗种子，并记录时间，称出每份样品的重量，分别计算种衣…     

新型烟草包衣丸化种子大田直播探究

为提高烟苗质量,加长烟株的大田生育期,彰显优质烟叶风格特色,通过对常规烟草包衣丸化种子以适宜材质做放大处理,采用种子丸化大田直播,研究对包衣丸化种子萌发及大田期农艺性状和烤后经济性状的影响.结果表明采用烟草种子放大直播技术,能够有效促进烟株根系的生长发育,改善大田期烟叶的农艺性状,延长了烟株的大田生育期,中上等烟比例提...     

基于离散元方法的谷子种子丸粒化仿真及试验研究

谷子种子丸粒化技术可以使谷子种子粒径、质量明显增大,便于精量播种。为提高谷子种子丸粒化合格率,对谷子种子进行丸粒化试验,通过对谷子种子在不同转速下的丸粒化过程进行仿真模拟,探索转盘转速对其影响规律,并基于仿真结果进行二次回归正交旋转组合试验,确定各影响因素间的显著性和交互作用。研究结果表明：选用较为适宜的转盘转速对谷子种子丸粒化作业效果具有至关重要的意义,且谷子种子丸粒化合格率随电机转动频率、混合时间的增加先增加,而后趋于稳定;随下粉量、下水量的增加先增加,后减小;确定了最优参数组合,即电机转动频率、混合时间、下粉量、下水量分别为43.6Hz、402s、134.83g、85.77g时,丸粒化合格率能达到95.0%。研究结果可为模拟谷子种子丸粒化提供新的思路,为实现谷子机械化播种提供参考。     

种子丸粒化设备的研制及丸化工艺的研究

根据种子丸粒化的农艺要求,提出了丸粒化设备的设计方案,介绍了其工作原理和各个部件的设计原理.丸粒釜采用整体荸荠式,转速实现无级调速,功率为3kW,倾角0～45°可调;供料系统和出料系统均采用水平振动输料器,实现均匀进出料;烘干采用电加热式低温热风干燥,出风口温度限定在60℃以内;供液采用电动高压无气泵,流量为0～1.5L/min可调,压力为0～18MPa可调,喷头选用扇形实心雾喷头;控制系统设计为手动和自动两种模式.对菜籽的丸粒化的试验表明:在自动模式下,每次喷液30s以上(供液量在60mL以上)、加粉超过20s(粉量在1.2kg以上)的工况下,油菜籽丸化质量较差;若每次喷液、加粉时间在12s以内(供液量在25mL以内,粉量在0.6kg以内)工况下,油菜籽丸化质量高.     

丸粒化玉米种子的干燥试验

采用二次正交旋转组合设计法,对丸粒化玉米种子进行了3因素5水平的干燥试验.通过对试验结果的分析,分别建立了在干燥过程中总能耗和干燥所需时间与风温、风速、介质加热时间之间的回归方程.通过对2个指标回归系数的检验,确定了影响干燥过程总耗能和干燥所需时间的因素主次顺序.通过优化计算,得到单指标和综合指标的最佳参数组合.运用评价函数法得到的最佳参数组合是热风风温38℃,风速5.4 m/s及介质加热时间40 min.     

热风干燥丸粒化玉米种子的试验研究

采用二次回归旋转设计方法,对丸粒化玉米种子进行了2指标3因素的热风干燥试验。通过对试验结果的分析,分别建立了在整个干燥过程中总耗能和干燥所需时间这2个试验指标与风温、风速、介质加热时间这3个试验因素之间的数学关系。通过对单因子效应的分析,确定了影响干燥过程总耗能和干燥所需时间的因素主次顺序和显著水平。应用模型优化和非线性规划法,得到了各因素的最佳参数组合。     

种子包衣机的研制

针对国内种子包衣机在结构设计、计量控制、制造质量与喷头堵塞等方面存在的不足，研制开发出了一种新型种子包衣机。该机采用计量泵供给药液，外槽轮定量供给种子，实现泵和外槽轮同步转动，达到精确、稳定的种药配比，减小种药变异系数。通过对种子定量供给装置、种衣剂超纫雾化装置、种子抛撤装置和再搅拌装置的设计与应用，既解决了雾化喷头堵塞问题，又提高了种子包衣合格率指标。试验结果表明，种药比调节范围20—120，种衣合格率参95％，种药变异系数≤2．5％，种子破碎率＜0．1％，可满足作物种子包衣的技术要求。     

新一代种子包衣机问世

新一代种子包衣机问世陈寿顺,陈公望由浙江杭州钱桥机械厂和中国农机院等有关单位共同研制成功的最新型种子包衣设备──５ＢＹＸ一３．０型种子包衣机,吸收了９０年代国外同类产品的最先进技术,经鉴定,一致认为：整机性能为国内同类产品领先水平,它可替代进口产品,...