滚轮圆刷式三七精密排种器的仿真分析与试验验证

为实现三七种子的精量播种,针对三七种子形状不规则、含水率较高易造成种子流动性差和不易充种的问题,设计了一种滚轮圆刷式三七精密排种器,阐述了其基本结构和工作原理,分析了型孔的形状和大小对充种的影响;为实现零速投种,对护种板安装角度进行了分析;研究了充种区种子的受力情况,建立了圆刷滚轮接触区内三七种子运动方程.对圆刷滚轮接触区内三七种子的运动情况进行了仿真分析,其结果与理论计算值基本一致.选取型孔轮转速、型孔直径和型孔深度为试验因子,以粒距合格指数、重播指数和漏播指数为评价指标,采用3因子3水平正交设计方法进行排种器台架试验.结果表明:型孔轮转速20r/min、型孔深度7mm、型孔直径8.5mm为较优组合,此时的粒距合格指数可以达到93.17%,重播指数为3.40%,漏播指数为3.43%,达到了三七种子精密播种的要求.     

基于响应曲面法的窝眼轮式三七精密排种器性能试验

【目的】优化三七窝眼轮式排种器的结构参数,提高排种器的排种性能。【方法】以三七种子为研究对象,选取排种器的型孔数量、型孔直径、型孔深度和窝眼轮转速4个因素进行2次正交旋转组合试验;利用自制土槽试验台测试试验组排种合格指数、重播指数和漏播指数;通过响应曲面法对试验结果进行分析;建立各因素和试验指标的二次回归模型;分析各因素、各因素交互项和二次项对合格指数的影响规律;优化试验因素,并进行试验验证。【结果】影响排种器合格指数的因素主次顺序为型孔直径、型孔深度、型孔数量和窝眼轮转速。当型孔深度为5.4mm,窝眼轮转速为35 r·min-1,型孔数量为12~14,型孔直径为7.7~8.2 mm时,排种合格指数大于90,重播指数和漏播指数均小于5。优化参数后的验证结果与优化结果基本一致。【结论】可通过响应曲面法优化排种器性能。该研究可为三七播种机设计提供理论依据,为三七机械化种植奠定基础。     

内充式三七精密排种器的设计

【目的】设计一种内充式三七精密排种器,为实现三七播种机械化提供支持。【方法】利用冲突解决原理对排种器关键部件进行设计,通过对排种器运动过程分析、理论计算和数值模拟,确定主要结构参数;利用EDEM离散元仿真软件,对排种器转速、导种槽倾角、凸包分布和种层高度进行单因素仿真试验,进一步确定各因素取值范围;以排种盘转速、导种槽倾角和种层高度为因素,以单粒率、漏充率和重充率为指标,进行二次回归正交旋转组合仿真试验,对排种器工作性能进行优化,并通过台架试验进行验证。【结果】影响单粒率的主次顺序为排种盘转速、种层高度和导种槽倾角;当排种盘转速为31.1~37.8 r/min,种层高度为46.6~58.2 mm,导种槽倾角为43.0°时,单粒率大于96.00%,漏充率小于2.50%;3组9次台架验证试验表明,排种器的充种单粒率平均值分别为96.67%,96.67%和96.33%,漏充率平均值分别为2.00%,2.33%和2.33%,重充率平均值分别为1.33%,1.00%和1.33%,台架验证试验结果与仿真试验结果一致。【结论】设计了内充式三七精密排种器,该排种器能满足三七播种的农艺要求。     

水稻气吹式排种器挡种装置试验研究

为了有效地控制"飞种"的跌落范围,使其产生之后跌落回充种室,不影响排种器的排种精度与成穴性,设计了一种挡种装置。当稻种发生飞种现象时,稻种离开排种盘吸孔,在其跌落过程中利用挡板将其阻挡,稻种受到阻挡之后落回充种室,继续等待充种。试验采用高速摄影技术对携种区进行拍摄,来验证挡种装置的可行性。     

育种小麦精密排种器排种性能的试验研究

在分析单粒精密播种机工作性能要求的基础上,对自行设计的小麦育种用气吹式排种器进行排种性能的分析与试验,找出了影响排种器排种性能的主要因素及其工作范围。采用优化试验设计方法,对其排种性能进行优化试验,建立了各指标的数学模型,并对各因素影响效应进行分析,找出了能满足排种性能要求的最佳工况值。     

基于EDEM的窝眼轮式油菜排种器排种性能仿真与试验

【目的】研究不同型孔结构对窝眼轮式油菜排种器种子群扰动及排种性能的影响。【方法】借助离散元分析软件EDEM对3种不同型孔结构的窝眼轮式油菜排种器进行仿真分析,并进行试验验证。【结果】型孔结构对种子群扰动影响明显,种子群扰动量越大充种性能越好;转速在10~50 r·min~(-1)时,种子群扰动最大的30°倒角窝眼轮合格指数为86.6%~95.8%,明显优于不倒角窝眼轮的67.5%~90.6%和半径1.25 mm倒圆角窝眼轮的79.2%~93.5%。各轮对比试验发现,相同转速下,种子群扰动量越大漏播指数越小,型孔囊种空间大小因倒角方式而不同,且囊种空间越大,重播指数和变异系数也越大。【结论】影响各轮排种性能的主要因素是工作转速;由于重播指数较小,故合格指数主要受漏播指数影响;仿真与试验的结果有偏差,但变化趋势及其相互之间关系基本一致,用EDEM对排种器进行仿真分析具有一定可行性。     

三七种子的大小对窝眼轮排种器充种性能的影响

【目的】探究窝眼轮排种器型孔尺寸与分级后三七Panax notoginseng种子的适配性对充种性能的影响规律,确定各级三七种子与适配型孔尺寸之间的关系。【方法】将三七种子分为4级,设计了4种不同型孔尺寸的窝眼轮排种器,利用离散元软件EDEM模拟各级种子在不同型孔尺寸排种器中的充种过程,分析各级种子在不同型孔尺寸排种器中的充种性能,得到各级种子适配排种器型孔尺寸,并进行了试验验证。【结果】各级三七种子均有适配型孔排种器,5.0～5.5和6.5～7.0 mm分级段的种子适配排种器型孔尺寸为7.5和8.5 mm;5.5～6.0和6.0～6.5 mm分级段的种子适配排种器型孔尺寸为8.0 mm。各分级段的种子在其适配排种器中充种时,合格指数均大于95.83%,漏播指数均低于2.00%,重播指数均低于2.17%。确定了种子长轴(l)与孔径(L)之间以及高轴(h)与孔深(H)之间的线性关系方程分别为L=0.58l+4.28和H=0.75h+3.96。【结论】排种器充种性能满足了三七播种的农艺要求,为窝眼轮排种器型孔尺寸的设计提供了理论依据。     

气吹投种的气吸滚筒式精量排种器设计与试验

【目的】针对辣椒等不规整、小粒径种子育苗时存在投种精度差、吸种孔容易堵塞等问题,设计出一种气吹投种的气吸滚筒式精量排种器,并确定该排种器关键参数与结构.【方法】以吸孔形状、正压值、滚筒转速、负压值为影响因子,以单粒率、多粒率、漏播率为排种性能指标,采用4因素3水平正交试验方法,分析各因子对排种性能的影响规律.【结果】影响排种器排种性能的主次因素依次为负压值、吸孔形状、滚筒转速、正压值.最佳参数组合为正压值900 Pa,负压值为3 kPa,滚筒转速为8 r/min,吸种孔为单锥形,此时排种器的单粒率86.83%、多粒率5.35%、漏播率4.61%.此条件下最适合辣椒穴盘育苗播种.【结论】该排种器能够满足育苗精量播种的种植农艺要求,为播种辣椒等小籽粒排种器的设计提供参考依据.     

气吸式排种器排种性能影响因素的试验研究

采用均匀设计的方法进行了气吸式排种器排种大豆质量影响因素的试验研究,考察了排种器排种盘转速和真空室压力与性能参数之间的关系,建立了粒距合格率、漏播率与重播率与影响因素之间的数学模型,获得了回归方程和最优结构参数。对于该气吸式排种器排种盘转速和真空室压力的最优化值分别为0.58r.s-1和0.003MPa,对气吸式排种器的设计具有指导意义。     

小麦精密排种器伤种的计算机模拟

内充种垂直轮式小麦精密排种器(专利号:ZL98244378.1)实现了小麦精密播种的精确、定量、可控,播种量的确定性和播种均匀性高于其他小麦排种器,解决了小麦精密排种的关键。根据该排种器的清种原理,不应有种子损伤。但试验结果表明其伤种率高于国家标准规定。因而解决如何降低其伤种率即成为研究该排种器的难点。本研究从种子的损伤形式入手,分析了种子尺寸、排种器的结构参数和运动参数对种子损伤的影响,并用计算机仿真模拟进一步优化了该排种器的结构和参数。     

三七育苗播种覆土镇压装置的研究设计与试验

【目的】为提高三七育苗品质,针对槽式三七育苗播种行株距小、播深浅的特殊农艺要求,设计一种集覆土、镇压功能为一体的密集型种沟覆土镇压装置。【方法】在田间试验确定三七出苗率高、种苗品级最佳的基质紧实度范围的基础上,对镇压辊与土壤接触进行动力学分析,确定覆土镇压装置相关参数;借助离散元法对覆土镇压过程进行仿真分析;以开沟深度、播种机前进速度为试验因素,以覆土厚度及一致性为试验指标进行土槽试验,验证覆土镇压装置相关结构参数是否满足要求。【结果】由田间试验得到基质紧实度范围为200～400 kPa。覆土镇压装置结构参数为:镇压轮直径150 mm、弹簧最大刚度140.5 N/mm。由仿真分析得到覆土厚度为9.77～11.40 mm,粒距偏移量为0.07～6.23 mm,行距偏移量为0.03～1.43 mm。土槽试验结果表明,最优工作参数为:开沟深度为25 mm、播种机前进速度为0.16 m/s,此时覆土厚度均值为11 mm、覆土厚度一致性为85.15%,覆土镇压后基质紧实度为300～360 kPa。【结论】由仿真分析和土槽试验可知,覆土镇压装置设计满足三七育苗播种时基质紧实度和覆土厚度的农艺要求,...     

冲服水温对三七粉散瘀止血作用的影响

三七粉(Panax notoginseng powder,PNP)"散瘀止血"功效明确,临床上多以水冲服.为探究冲服水温对三七粉散瘀止血作用的影响,为患者服用三七粉提供一定参考,分别采用细菌内毒素(LPS)与角叉菜胶(Ca)制备血瘀证模型,机械损伤建立大鼠外伤出血模型,测定全血黏度、血浆黏度、红细胞聚集指数和凝血4项(PT、APTT、Fib和TT)等血流变和凝血指标;测定TNF-a、IL-1β和IL-6等炎症因子水平;测定出血时间(BT)和凝血时间(CT)等止血指标,来评价不同温度(30、40、50和100℃)水冲服对三七粉散瘀、止血作用的影响.结果 显示,三七粉可改变SD大鼠血液流变学行为,降低血液黏度,抑制血栓形成.水浴温度对三七粉的散瘀作用具有显著影响,在一定温度范围(30～40℃)内可显著降低血瘀证大鼠全血黏度和正常大鼠血浆黏度,改善血液流变特性.     

三七主根皂苷组分含量与生态因子的关系

为探究生态因子对三七[Panax notoginseng（Burk.）F.H.Chen]主根皂苷组分的影响,明确影响三七皂苷组分的主导因子,采用相关、逐步回归、通径和决策等分析方法逐层剖析,阐明三七主根皂苷组分含量与生态因子的数量关系。结果表明：三七主根三七皂苷R₁含量与土壤pH、纬度、7月均温呈显著负相关,其中土壤pH、纬度是其主要决定性因子,7月平均温是其主要限制因子;三七主根人参皂苷Rg₁含量主要受1月最低温、7月最高温和纬度的制约,其中以1月最低温影响最大;三七主根人参皂苷Rb₁含量主要受大气湿度和主根钙含量的影响,这两者均为其决定性因子;三七主根总皂苷含量主要受1月最低温、纬度、主根钙含量、主根铜含量的影响。研究表明,三七主根总皂苷含量以及各皂苷组分含量具有明显的地域特征,较高的1月低温、大气湿度、土壤钙含量,较低的纬度、7月平均温是获得三七主根高皂苷含量的关键。     

三七连作土壤对三七、莴苣的化感作用

探讨三七连作土壤的化感作用,初步揭示三七连作土壤化感作用的机制.采用不同质量浓度三七连作土壤水提液对三七、莴苣种子萌发及幼苗生长进行生物测定.结果表明,三七连作土壤水提液对三七、莴苣的发芽率、发芽指数、根长、苗高、鲜质量、硝酸还原酶活性均有不同的化感作用.随着三七连作土壤水提液质量浓度的不断提高,连作土壤对三七苗高、鲜质量的抑制作用也在明显增加;三七连作土壤水提液对莴苣根长的作用呈低促高抑的双重效应,不同质量浓度的土壤水提液对莴苣的硝酸还原酶活性均呈显著的抑制作用.三七连作土壤水提液中存在着化感物质影响三七和莴苣种子及幼苗的正常生长,其化感作用与土壤中化感物质浓度密切相关.     

三七根腐病病株和健株根域土壤微生态研究

对比三七健株和急性青枯型根腐病病株根域土壤微生物数目、土壤酶活性以及土壤养分,研究它们与根腐病间的关系。结果表明,病株根际土和根系的细菌数目显著大于健株,而放线菌和真菌数目小于健株;病株根际土和根系各微生物生理类群数目受外界环境影响发生了不同变化;健株非根际土的蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性均显著大于病株,但过氧化物酶和多酚氧化酶活性小于病株;非根际土壤放线菌和纤维素酶活性明显相关;病株非根际土的速效氮、磷、钾含量均高于健株,水溶性镁含量低于健株。病株根际土和根系微生态变化,特别是细菌数目的大量增加是急性青枯型根腐病最明显的特征。     

复合钝化剂对镉污染土壤三七生长及生理特性的影响

三七是云南最重要的中药材,为探究复合钝化剂对镉污染土壤上三七生长及其镉吸收累积的影响,以一年生三七为供试材料,采用盆栽试验方法,研究了钝化剂不同添加量（0、0.50%、1.00%、1.50%）对三七生长、生理生化指标以及镉吸收累积的影响。结果表明：施用钝化剂能够有效促进三七的生长,增加三七株高、叶长、叶宽、茎粗以及叶绿素含量,同时显著提高三七地上和地下生物量;复合钝化剂能够降低三七主根和叶片中MDA含量,而CAT活性却随着钝化剂添加量的增加而上升,同时,三七主根和叶片中游离氨基酸含量及主根可溶性蛋白含量降低。复合钝化剂不仅可以降低土壤中有效态镉的含量,还对三七各部位吸收镉产生一定的影响,与对照相比,三七主根镉含量降低了21.4%~57.1%、剪口降低了58.9%~62.6%、茎部降低了47.4%~67.4%、叶降低了25.0%~53.1%。研究表明,在镉污染土壤中使用复合钝化剂既可以有效地促进三七的生长发育,又可以减少镉在三七各个器官中的累积,在本试验条件下设置的3种钝化剂添加量中,添加量为1.50%的处理效果较好。     

舀勺型孔轮式水稻精量排种器设计与试验

针对现有水稻排种器采用被动充种存在充种性能差、高速排种精度低的问题,设计了一种舀勺型孔轮式水稻精量排种器.阐述了该排种器的基本结构和工作原理,确定了排种轮、舀勺、型孔、护种板等关键零部件的结构参数,建立了排种器充种过程的力学模型.以冈优898种子为试验材料,利用离散元法,选取排种轮转速、型孔倾角为试验因素,以排种合格率...     

外源草酸对三七皂苷Rg1自毒效应的缓解作用及机制研究

【目的】明确外源添加草酸缓解皂苷Rg_1对三七根系自毒的缓解效应及作用机理,为缓解三七自毒危害提供依据。【方法】采用外源添加的方式,测定了1.0mg/L皂苷Rg_1溶液单独处理及外源添加质量浓度0.1,1.0,5.0mg/L草酸的混合处理对三七种苗根系萎蔫和鲜质量的影响,同时以体积分数0.1%甲醇为空白对照,分析外源添加草酸对Rg_1引起的三七种苗自毒效应的缓解作用。利用硝基四唑蓝氯化物(NBT)活性氧染色法,比较外源添加草酸后三七根尖活性氧的积累情况,测定抗氧化酶系统中与活性氧清除相关的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,以及抗坏血酸-谷胱甘肽(ASC-GSH)循环中抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性及抗坏血酸(ASC)和脱氢抗坏血酸(DHA)含量,探讨外源添加草酸对Rg_1自毒作用的缓解机制。【结果】1.0mg/L Rg_1单独处理会导致三七植株出现明显萎蔫,萎蔫率达到46.70%,鲜质量减少率达18.10%。外源添加质量浓度为0.1,1.0,5.0mg/L草酸后,三七的萎蔫率显著降低,仅为0～2.50%,鲜质量减少率降低至3.64%～6.17%,明显缓解了由皂苷Rg_1引起的自毒效应。NBT染色结果显示,Rg_1能诱导三七根尖活性氧大量积累,外源添加草酸后根尖积累的活性氧显著减少。酶活性分析表明,Rg_1能降低抗坏血酸-谷胱甘肽(ASC-GSH)循环中的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(ASC)含量,从而降低细胞对氧自由基的清除能力,导致细胞内活性氧的大量积累。外源添加草酸能通过增强过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性及增加抗坏血酸(ASC)的含量来提高根系的抗氧化能力。【结论】外源添加草酸能提高ASC-GSH循环中APX和DHAR的活性及抗氧化剂ASC含量,进而增强三七根系的抗氧化能力,有效缓解皂苷Rg_1对三七生长的自毒活性。