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。     

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。     

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。     

种子丸化技术及其研究与应用概况

介绍种子丸化技术的概念、类型、特点以及种子丸粒化包衣材料;介绍种子丸粒化加工工艺和质量指标;分析国内外研究和应用现状及发展概况,并对种子丸化技术提出相关建议。     

红三叶种子丸粒化工作参数多目标优化

针对红三叶种子丸粒化包衣存在丸化合格率低、丸化设备参数优选困难等问题,以单籽丸化合格率与单籽抗压强度作为丸粒化包衣性能指标,利用多目标优化方法对红三叶种子丸粒化包衣工作参数进行优选。采用二次正交试验获取不同包衣锅工作参数下的丸粒化包衣性能指标值,通过Design-Expert软件建立相应的二阶回归方程并进行回归模型单目标优化。结果显示红三叶种子单籽丸化合格率及单籽抗压强度模型用于种子丸化包衣性能预测分析的准确性,单籽丸化合格率预测值与物理试验值相对误差为0.15%,单籽抗压强度预测值与物理试验值相对误差为5.85%;通过多目标优化分析,确定红三叶种子最佳工作参数为包衣锅振动频率15 Hz、包衣锅转速59 r/min、包衣锅倾角35°。     

振动力场作用下牧草种子丸粒化包衣机试验研究

结合牧草种子的特点,设计了一种基于振动力场作用下的小粒牧草种子丸粒化包衣机,并以不同的参数与工艺进行了试验研究。以百粒重为评价指标进行二次旋转正交组合试验,利用Mat Lab软件验证分析,运用决定系数R2、P值分析了模型的可信度,并进行响应曲面分析。结果显示:在包衣锅倾斜角度为锅口平面与水平面成45°、包衣锅旋转速度为45r/min、振动频率为30Hz条件下,丸粒化包衣率达到了78%,单籽率为95%,有籽率为98%。试验表明:振动力场作用下的牧草种子丸粒化包衣机可大幅度提高种子包衣合格率和包衣质量。     

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。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

新型精量排种器的设计研究

在对种子进行丸粒化处理的基础上,根据种子的物料学特性,设计了动盘为圆台型的水平圆盘式精量排种器。该排种器改以往的刚性刮种为柔性清种,并在动盘运转方向为型孔设计了导种槽。试验结果表明:该排种器可以在高、低速下很好地实现精量排种,且具有种子破损少、充种效果好、重播和漏播指数较低的特点,适合不同作物丸粒化后的精量播种。     

谈谈我国棉花种子脱绒技术

经锯齿轧花机轧花后的棉子表面残留一层短绒,这给棉花种子精选分级、包衣消毒处理和机械化精量播种带来很大不便。试验表明,脱绒后的棉花光籽播种比带绒棉子播种死苗率低1.6％,病苗率低3.7％,蚜株率低20％,播种发芽率高11％～25％,平均早出苗2～3天。同时,脱绒后的棉花光籽采用精量播种比带绒棉子播种每公顷节省种子82.5～105kg,若将我国460万公顷植棉田全部用棉花光籽精量播种,每年可节约种子38万～48万吨。可见,棉花种子脱绒技术与设备的运用是棉花种子工程中的基础环节和棉花机械化精量播种、节本增效的关键技术,在棉花生产中…     

基于EDEM的冰草种子丸化机工艺参数优化仿真与试验

针对冰草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,对冰草种子丸化包衣工艺参数进行优化设计。通过离散元软件EDEM建立冰草种子的仿真模型,采用离散系数作为评价指标研究包衣锅振动频率、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软件建立冰草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：影响冰草种子丸化合格率的主次因素为包衣锅倾角、包衣锅振动频率、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：包衣锅倾角41°、包衣锅振动频率21 Hz、包衣锅转速45 r/min。在此工艺参数组合下,丸化合格率达到最高,为95%,这表明种粉间能达到最佳的混合均匀度。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。     

推广棉花精准播种要注意的几个问题

2003年农三师45团引进两台2GMJ-12型精量铺膜播种机进行试验,2004～2006年引进100余台在全团进行大面积推广,取得了显著成绩。推广棉花精准播种要注意以下几方面。1做好棉种精选工作,确保种子质量棉种质量是精量播种技术的前提和基础,对常规使用的大田用种在加工质量合格的情况下,必须通过种子精选分级机选出生活力强、大小一致饱满的良种,并进行包衣处理。用于精量播种技术的棉种必须达到以下标准:种子发芽率≥85%,种子纯度≥95%,种子净度≥98%,种子破碎率≤1%,种子含水率≤12%,脱绒棉种的毛籽率≤5%,残酸量≤0.15%;对于一穴一粒的精准播…     

水稻芽种物理特性的试验研究

水稻芽种物理特性的试验研究是水稻精量播种装置设计的基础。目前,对水稻种子的物理特性研究较多集中在干基稻种以及包衣丸化后稻种的研究,而对水稻发芽后的物理特性研究甚少。为此,以黑龙江省常见的水稻品种为试验材料,对芽种的三轴尺寸、千粒质量、静止角及自流角进行了测量。试验得出在含水率为23%条件下各品种水稻芽种的三轴尺寸、千粒质量分布范围及芽种的自流角和静止角的分布区间,旨在为今后播种机具的设计提供最为基本的理论参数和依据。     

国外园艺种子综合加工技术服务业发展概况

概述国外园艺种子综合加工技术服务业发展概况,介绍了种子精选、薄膜、结壳、丸粒化包衣、除茵、引发等核心技术,以及国外主要的种子技术处理服务公司,为今后我国园艺种子综合加工服务业发展提供参考。     

番茄种子脱茸装置的研究与设计

番茄种子外覆盖茸毛，为其后期种子丸粒化加工及精量播种带来困难。通过对番茄种子的物理特性测定，设计了番茄种子脱茸装置，利用输料搅龙的推进作用，种子之间、种子与螺旋搅龙之间的均匀揉搓作用，将种子茸毛     

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。