玉米种肥同穴与膜下滴灌一体机的设计与试验

针对河西灌区玉米种植过程中水肥利用率及播种效率低下的问题,设计一种玉米种肥同穴与膜下滴灌一体播种机。该机具由有机肥排肥装置、滴灌铺设装置、地膜铺设装置、排沙装置、膜上覆土装置和播种装置等6部分组成。根据农艺种植要求对机具的关键装置进行理论分析,确定正常工作时机具匹配的施肥装置、播种装置和覆沙装置的合理容积;确定穴播器和排肥器的外形尺寸;通过Adams分析软件验证了机具种肥同穴的可行性。田间试验结果表明:机具前进速度为0.55m/s时,空穴率为0.9%、穴粒数合格率92.3%、膜下播种深度合格率97.8%。样机能够一次性完成施肥、滴灌带铺设、覆膜、覆沙、播种、覆土等工序,实现了旱区玉米的种肥同穴与膜下滴灌的栽培且满足覆膜穴播机技术要求。     

西北旱区大豆玉米复合种植联合播种机的设计与试验

针对西北旱区大豆玉米复合种植机具短缺、机械化程度低等问题,设计西北旱区大豆玉米复合种植联合播种机。该机由旋耕装置、起垄装置、覆土装置、施肥装置、播种装置及机架等组成,能够实现旋耕、起垄、施肥、双幅覆膜覆土、镇压及播种等多个作业过程。对播种机关键部件进行设计与分析,利用离散元模型对覆土过程进行模拟仿真,分析覆土过程中膜边膜上覆土均匀性;采用DEM-MBD对大豆玉米播种装置耦合仿真,分析大豆玉米播种装置播种均匀性。仿真结果表明：1）土壤因跳跃和泼撒而落到垄面的颗粒数≤1.3%;2）播种装置对大豆和玉米种子挤压力≤10 N,土壤颗粒对鸭嘴的阻力≤50 N。田间试验结果表明：玉米播种装置播种合格率、漏播率和重播率分别为95.63%、1.65%和2.72%,大豆播种装置播种合格率、漏播率和重播率分别为91.24%、0%和8.76%,机组作业期间运行稳定,具有良好的作业效果,满足大豆玉米带状复合种植需求。     

玉米起垄施肥覆膜及膜际播种联合作业机的设计与试验

【目的】针对旱作玉米膜上打孔种植出苗期间膜孔覆土板结及膜孔错位造成的缺苗问题，结合玉米垄面覆膜、膜际浅沟种植新技术，设计了玉米起垄施肥覆膜及膜际播种联合作业机。【方法】通过对样机关键部件的设计与分析，确定了双圆盘起垄装置、轮辐式碎土整形装置、窝眼轮式穴播装置的结构及工作参数，解析了核心部件的作业机理。【结果】设计的玉米播种机可以实现开沟起垄、垄底施肥、垄面镇压、垄上铺膜及膜侧浅沟穴播一体化作业，穴距合格率为89.5%、播深合格率为76.3%、穴粒数合格率为95.4%、膜边覆土宽度合格率为91.5%、膜边覆土厚度合格率为92.4%、种子破损率为0.6%、排肥量一致性变异系数为8.9%、总排肥量稳定性变异系数为5.6%，垄高、垄宽及坚实度不合格率分别为6%、9%及19%。【结论】该机具作业性能良好，各项性能指标均优于相关农艺要求和技术标准。     

西北旱区滚勺式胡麻联合播种机的设计与试验

针对西北旱区胡麻精密种植效率低下的问题,设计一种集施肥、滴灌、覆膜、覆土和穴播联合作业为一体的胡麻播种机。根据农艺种植要求,对整机关键部件作业分析和理论计算,确定播种装置、覆膜覆土装置的部分结构和作业参数。为提高滚轮式穴播器取种的精量与稳定性,以引种槽长度、穴播器转速、取种勺截面高为影响因素,以排量一致性变异系数和穴粒数合格指数为试验指标,进行三因素三水平胡麻播种台架试验,并进行田间验证试验。台架试验结果表明:当引种槽长度为31 mm,穴播器转速为25 r/min,取种勺截面高为5 mm时,穴播器排量一致性变异系数和穴粒数合格指数分别为1.57%和97.54%;田间验证试验结果表明:在相同条件下,胡麻联合播种机的各行排量一致性变异系数和穴粒数合格指数分别为3.85 %和93.33%,与台架试验结果接近,满足西北旱区胡麻种植农艺要求。     

不同覆膜方式对胡麻根系生长和产量的影响

为了系统探索覆膜对胡麻植株的全面影响,完善地膜胡麻生长发育规律。以常规露地条播为对照(CK),研究陇东旱塬区普遍应用的两种覆膜方式(全膜覆土穴播、膜侧条播)下胡麻根系生长情况和产量的变化。结果表明:全膜覆土穴播处理下0～100 cm土层土壤平均含水量(盛花期)和胡麻籽粒产量较CK分别显著提高21.71%和20.34%,膜侧条播与CK之间差异不显著;在胡麻现蕾期和盛花期,全膜覆土穴播和膜侧条播处理下胡麻0～10 cm主根直径较CK显著提高4.11%～103.39%,根干质量较CK提高21.76%～30.98%,根冠比较CK降低4.38%～29.46%,但在盛花期膜侧条播处理下胡麻主根直径、根干质量、根冠比与CK差异不显著;成熟期,覆膜处理对胡麻根系的影响效应逐渐减弱。综上所述,全膜覆土穴播和膜侧条播均能够促进胡麻根系生长,提高土壤水分含量和胡麻籽粒产量,且全膜覆土穴播效果更优。     

旱地全膜双垄沟玉米精量播种机的设计与试验

为满足旱地全膜双垄沟农艺技术要求,设计了一种玉米精量播种机。为实现播种机平稳工作、保证膜下播种深度,采用双向平行四杆仿形机构,根据初始工作角和最大上下仿形量,确定了仿形机构的各项尺寸参数,上下仿形量可达到98.35 mm,左右仿形角达到15.2°,满足仿形播种要求;为减少漏播,降低空穴率,采用凸轮-平面连杆开启式穴播轮;借助ADAMS软件对穴播器成穴过程进行仿真分析,探讨了穴播轮滑移率对穴孔形状的影响,并以此对播种机的前进速度进行优化,降低了空穴错位率。田间试验结果表明：全膜双垄沟播玉米精量播种机作业后空穴率为0.9%,穴粒数合格率为93.6%,膜下播种深度合格率为91.8%,穴位错孔率为2.5%,作业质量符合行业技术标准要求。     

陇东旱塬不同覆膜模式对胡麻产量的影响研究

以不覆膜露地条播为对照(CK),设置全膜平铺覆土穴播、全膜平铺(不覆土)穴播、膜侧沟播处理,研究了不同覆膜模式对胡麻生育期、产量构成因素及产量的影响。结果表明:全膜平铺(不覆土)穴播胡麻,因地膜增温保墒作用,生育期提前,单株分茎数增多,果增粒多饱满,折合产量达1 353 kg/hm2,较当地不覆膜露地条播增产21.2%。这项技术挖掘当地光热水肥资源的潜力,在陇东旱塬干旱、半干旱雨养农业区是促进胡麻增产增收的有效途径之一。     

预切种式甘蔗种植机的设计与试验

【目的】研制一种预切种式甘蔗种植一体机,以便连续完成开沟、施肥、排放种苗、覆土、盖膜等一次性作业。【方法】利用有限元分析软件ANSYS对甘蔗种植机的机架进行模态分析,通过田间试验获取3种开沟犁的犁沟土壤扰动指数;设计液压传动系统、播种机构、开沟覆土装置、施肥机构和覆膜机构,并通过田间试验获得甘蔗种植机的种植深度合格率、覆土厚度合格率、种植密度、伤芽率、漏株率、施肥量稳定性变异系数、地膜破损率等。【结果】模拟结果表明当激励频率为134.47～514.35 Hz时,机架容易发生共振,且最大位移可达19.67 mm。田间试验表明凸线型开沟犁的土壤扰动指数为17.05,最大沟深可达19.13 cm,符合甘蔗种植沟深的标准。甘蔗种植深度合格率为83%,覆土厚度合格率为91%,种植密度为135 331 hm~(-2),伤芽率为4.7%,漏株率为4.5%,施肥量稳定性变异系数为6.1%,地膜破损率为51%,均符合甘蔗种植机的设计标准。【结论】该小型预切种式甘蔗种植一体机符合设计要求,能够显著提高甘蔗种植的效率。     

2BSKQM-2型双垄开沟全覆膜播种机

<正>一、机器组成该播种机主要由机架、开沟取土机构、覆土机构、传动机构及播种机构等组成。其中机架由主机架、滴灌带支架、地膜支架和播种器支架组成;开沟取土机构由施肥铧、导土护罩、开沟器组成;覆土机构由滚筒、螺旋分土器、分土调节板、中间分土罩、侧分土罩组成;传动机构由传动箱、输入轴、     

马铃薯挖掘与残膜回收一体机的改进设计与试验

针对现有马铃薯挖掘与残膜回收一体机田间试验中存在的搂模装置对马铃薯表皮造成擦伤,地膜回收率低及易产生撕膜等问题,对该机具的地膜回收部分进行改进设计。马铃薯挖掘部分仍采用成熟机型4U-83型马铃薯收获机,残膜回收部分采用送膜装置和滚筒式卷膜装置。通过计算确定了土薯分离装置、送膜装置及卷膜装置的各关键参数,并确定了压膜轮、送膜装置与卷膜装置的具体安装位置。田间试验表明:该机具掘薯、输运顺畅,土薯分离效果明显,残膜能被卷膜辊连续的卷起,卸膜方便可靠,明薯率为97.2%,伤薯率3.7%,损失率4.2%,残膜回收率90.1%,达到了马铃薯机械化收获与残膜回收的相关技术规范设计要求。     

油菜直播机犁式正位深施肥装置设计与性能试验

研制一种犁式正位深施肥装置,采用类铧式犁面开沟,施肥犁柱中间落肥,与油菜联合直播机旋耕装置相配合,可实现正位深施肥,提高肥料利用率。对类铧式犁面、施肥犁柱、犁侧板等结构进行设计,分析确定起土曲面与导土平面的结构参数,采用室内数字化土槽试验考察前进速度对施肥深度和施肥后沟深的影响。结果表明,在前进速度为1.1、2.2、3.3km/h下,施肥深度合格率达到95%,稳定性系数在90.37%以上。将犁式施肥装置安装于油菜联合直播机的田间试验表明,犁式施肥装置田间施肥深度合格率为94%,各行稳定性系数为96.87%。对正位深施肥和带状混施的2种施肥方式下播种的油菜苗期根系和产量分析表明,用犁式施肥装置正位深施肥有利于油菜根系生长和产量提高。     

同步铺膜铺管旱作水稻播种机的设计与试验

针对目前旱作水稻不易大规模推广的难题,研制开发一种旱作水稻铺膜铺管播种机。根据旱作水稻种植农艺要求,采用滑刀式开沟器,在距种行水平距离110~130mm处开出宽45mm,深20mm的沟,将滴灌带铺设于沟内;地膜通过随动仿形机构铺设于地表;通过改变容腔容积调整机械翼勺式排种器下种量大小;螺旋导土板将土壤送至种行完成覆土。以杂交稻种"秋田小町"为播种对象,采用3因素4水平的正交试验设计方法,研究播种机前进速度、容种腔长度和种面高度对播种性能的影响。试验结果表明,影响合格指数和重播指数的主次因素为:播种机前进速度容种腔长度种面高度;影响漏播指数的主次因素为:容种腔长度播种机前进速度种面高度;当播种机前进速度1.0m/s,容种腔长度14mm,种面高度140mm时,播种机播种性能最为优良,此时合格(6~8粒/穴)指数为86.5%,漏播(6粒/穴)指数为10.2%,重播(8粒/穴)指数为3.3%,满足旱作水稻农艺种植要求。     

地膜机械化技术现状及分析

系统梳理我国地膜机械化技术研究成果,以覆膜播种与残膜回收两大类典型机具为对象,分析对比其结构特征及工作原理,总结剖析当前地膜机械化技术中存在的问题。结果表明:在地膜覆盖机械化技术中,主要存在因苗膜错位、覆土不均、打孔成穴机构不可靠造成的空穴率高、出苗率低等问题。在机械收膜方面存在的主要问题是:地膜厚度小、强度差,增加了机具作业难度;现有机具的适配性单一,核心工作部件的可靠性不高,并且机收成堆(条)的地膜转运困难,后续处理工艺不完善,降低了农户的积极性。针对现有问题提出如下解决措施:1)研究人员在设计覆膜机具和残膜回收机具时应当与农艺相结合,改善机具作业效果及自身可靠性;2)提高我国农用塑料地膜质量,加快可降解地膜的研制。综上,加快研发优质可靠的覆膜、收膜机械是拓宽覆膜种植技术应用领域、提高覆膜地区机械化水平的重要保障。     

智能控制马铃薯精密播种机的研制

针对现有马铃薯播种机播种精度低、株距和振幅调整麻烦等问题,在现有马铃薯播种机的基础上设置了智能株距控制装置,当检测到播种机的行驶速度等信息发生变化时,将控制电液伺服阀实时自动修正液压马达转速,保证播种株距合格率始终控制在允许范围内;设置了智能重种漏种控制装置,当检测到的薯种信号多于1枚或未检测到薯种信号时,控制步进电机实时调整输送带及其薯种碗的振动强度,结果表明,实际漏种率ξls为6.4%~7.9%,实际重种率ξcs为8.2%~10.1%,较佳的允许漏种率ξly的设定范围为6.0%~8.0%。该智能控制马铃薯精密播种机有效地提高了播种精度和作业效率,提高了马铃薯播种机对不同地区、不同马铃薯品种的适应能力。     

2BML-2(Z)型玉米垄作免耕播种机的研制

针对玉米垄作留茬栽培模式,结合保护性耕作技术的实施要点,设计了2BML-2(Z)型玉米垄作免耕播种机。该播种机主要由动力驱动式破茬装置、开沟施肥装置、镇压传动装置等组成。田间试验结果表明,玉米粒距合格率约96.2%,破茬刀平均入土深度8.5 cm,播种平均深度5.2 cm,施肥平均深度8.5 cm,种肥间距3.3 cm。一次进地可完成破茬、开沟施肥、播种、镇压等作业,作业时土壤扰动小,作业质量满足农艺要求。     

膜侧种植技术及配套播种机具应用研究

文章主要对膜侧种植农艺原理、参数、优势,配套播种机具结构、工作原理、主要技术指标,机具应用时耕整地要求、机具安装调试、播种等内容作了全方位的阐述解析,并对现有膜侧播种机具取籽结构、适用范围和优化改进方向进行了探讨。通过膜侧种植技术及配套播种机具应用研究表明,膜侧种植技术在保留地膜覆盖优点的同时,铺设地膜宽度由70cm缩减至55cm,可捡拾地膜投入量约21.4%,同时作物种植在地膜外边缘3-5cm处,避免了根茬对地膜、土块的缠绕,有利于地膜的机械化回收。     

旋耕刀齿式棉田耕层残膜回收机设计与试验

为减少棉田多年覆膜种植方式下耕层土壤中的残膜存量,修复土壤结构,提出一种旋耕刀齿起膜、膜土抛送分离输送的耕层残膜回收方法,设计了旋耕刀齿起膜装置、输送筛分装置等关键部件;以膜土抛送过程不同落点建立分离模型,分析膜土分离运动过程。计算分析结果表明:当旋耕刀齿起膜装置抛送土块质点速度初始值为2.0 m/s,输送筛网倾角初始值为35°时,土块回落后掉入至田间的位移为1.24 m,即土块通过旋耕起膜抛送至输送筛网后,反向回落至输送带下端,碎土块经筛网过滤掉落至田间;而残膜抛送距离更短且密度较小,输送筛网可直接将残膜传送至回收箱内,从而实现膜土抛送分离。田间试验结果表明:样机作业速度增大,残膜回收率降低,含杂率则升高。当作业速度为5 km/h时,回收率为80.06%,作业效率0.725 hm²/h,含杂率25.47%,此时具有较好的残膜回收效果。全耕层残膜量由作业前的268.29 kg/hm²降低至作业后的16.49 kg/hm²,每个样点的平均残膜片数由作业前的370片减少至作业后的90片。机具在0~200 mm耕层土壤中残膜回收效果明显,可用于新疆棉田耕层残膜回收。