驱动圆盘玉米垄作免耕播种机设计与试验

针对东北垄作区免耕播种玉米时存在机具堵塞严重、条带旋耕功耗大、垄上作业稳定性差等问题,设计了驱动圆盘玉米垄作免耕播种机,提出了驱动圆盘破茬、限深轮稳定装置为一体的破茬开沟稳定机构,对本装置的关键参数进行了设计.田间试验结果表明,驱动圆盘玉米垄作免耕播种机通过性能好,破茬能力强.机具破茬深度约为87 mm,种肥间距稳定在48 mm时能够满足播种要求,播种施肥开沟器在主动圆盘开出的沟槽中进行二次开沟,减少了土壤扰动和动力消耗.与条带旋耕毛米垄作免耕播种机相比,油耗降低8.5%,地表动土量减少约50%.     

2BQMF-5型气吸式施肥免耕播种机的设计与试验

研究设计了一种2BQMF-5型气吸式施肥免耕播种机.该播种机主要由气吸式排种装置、五圆盘破茬开沟施肥装置和镇压传动装置等组成.田间试验证实该播种机破茬防堵性能好,施肥平均深度为78mm,播种平均深度为43mm,种肥垂直间距平均为35mm,侧向间距平均为30mm.机具一次进地即可完成破茬、开沟施肥、播种、覆土、镇压等作业工序,土壤扰动小,作业质量满足农艺要求.     

双圆盘开沟器结构参数对作业性能影响研究

双圆盘开沟器是免耕播种机的核心部件,影响着播种机的作业性能。为了改善开沟器播种深度稳定性和减小开沟阻力,通过分析双圆盘开沟器的结构特点,确定圆盘直径、圆盘夹角是影响播种深度稳定性和开沟阻力的主要参数。通过变换双圆盘开沟器圆盘直径及圆盘夹角进行室内土槽试验,测量其对开沟阻力的影响;通过田间试验测量了不同圆盘直径、夹角对播种深度稳定性的影响。结果表明:随着双圆盘开沟器圆盘直径和圆盘夹角增大,开沟阻力呈现线性增大趋势;随着圆盘直径及夹角的增大,播种深度稳定性呈现先增大后降低趋势;当圆盘直径为300 mm、圆盘夹角为14°时播种深度稳定性最好。该研究为双圆盘开沟器的优化及选用提供理论依据。     

2BG—2型玉米垄作免耕播种机

基于东北垄作区保护性耕作各类模式的需要,对免耕播种的工艺进行了分析,并提出了对免耕播种机的农业技术要求.设计了滚动圆盘式破茬犁刀、圆盘螺旋线形清茬器,该装置既能提高机具通过性又可保持垄形.采用双圆盘施肥开沟器实现侧深施肥,二个地轮行驶在垄沟中可确保播种机横向稳定.设计的2BG-2型玉米垄作免耕播种机,田间播种作业与检测结果表明该机达到了设计要求.     

2BMG-24型小麦免耕播种机设计

在内蒙古、新疆等大型农场,随着大马力拖拉机的增加,中小型小麦免耕播种机已经不能满足动力发展的需要,限制了保护性耕作的推广实施,急需研究与大马力拖拉机配套的大型免耕播种机。本文设计了2BMG-24型小麦免耕播种机,采用控制式密齿型排种器、波纹圆盘和双圆盘组合式开沟施肥播种单体,实现了精少量排种、破茬开沟和种肥分施的小麦免耕播种。田间试验表明：播种深度合格率为91%;排种均匀性变异系数为28%;种子破损率为0.1%。初步田间试验表明该机作业性能与国外同类产品相当。     

2BMG24型小麦免耕播种机设计

在内蒙古、新疆等大型农场,随着大马力拖拉机的增加,中小型小麦免耕播种机已经不能满足动力发展的需要,限制了保护性耕作的推广实施,急需研究与大马力拖拉机配套的大型免耕播种机。本文设计了2BMG-24型小麦免耕播种机,采用控制式密齿型排种器、波纹圆盘和双圆盘组合式开沟施肥播种单体,实现了精少量排种、破茬开沟和种肥分施的小麦免耕播种。田间试验表明:播种深度合格率为91%;排种均匀性变异系数为28%;种子破损率为0.1%。初步田间试验表明该机作业性能与国外同类产品相当。     

2BQM-2型免耕气吸播种施肥机的研制与试验

针对目前国内免耕播种机存在防堵机构复杂、制造成本高、功耗大等问题,研究设计了一种免耕气吸式播种施肥机.田间试验表明:该机具能够在较简单防堵机构的作用下完成免耕播种作业,玉米粒距合格率达到了97.1%,播种平均深度为35mm,施肥平均深度为88mm,种肥间距为53mm,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.     

玉米免耕深松播种机的设计与试验

针对小麦收割后残茬覆盖表面影响玉米播种以及由于旋耕深度不够导致土壤形成坚硬犁底层的问题,设计了玉米免耕深松播种机。该玉米免耕深松播种机主要由机架、防堵装置、S弹齿型振动深松铲、圆盘开沟器、排种装置、排肥装置、种肥箱,以及镇压轮等组成,可一次性完成清除残茬杂草、深松土壤、开沟播种、覆土施肥和种后镇压等工序。田间试验表明:该玉米免耕深松播种机可实现8km/h高速作业,播种质量、苗带清理质量、深松质量完全满足免耕深松播种的农艺要求,作业效果良好,特别适合我国小块土地作业,且省工省时,具有很大的经济效益。     

小麦宽幅播种机种肥开沟装置的设计与研究

针对华北平原地区小麦、玉米一年两熟种植中,因玉米秸秆覆盖量大,机具播种过程中易产生堵塞,导致播种质量差、苗弱拥挤等问题,结合当地农艺要求及种肥同播原理,设计了一种新型小麦复式作业机具,可一次完成旋耕、开沟、施肥、播种、覆土及镇压等多项作业。该机具中的种肥开沟装置采用宽播幅(12cm)分散式粒播,扩大了小麦的种植幅宽及单株营养面积,促进了小麦植株根系发达,苗体健壮;种肥同沟垂直分施可实现小麦种肥同播,从而提高化肥利用率。田间试验结果表明:小麦平均播种深度为3.8cm,种深合格率为92.5%,采用种肥垂直分施方式,平均施肥深度为12.3cm,施肥深度合格率为94.7%,种肥深度满足种肥同播农艺要求。该机具在播种过程中未出现明显堵塞,通过性良好。     

免耕播种机的调整使用与维护保养

保护性耕作是以机械化作业为主要手段,采取少耕或免耕方法,将耕作减少到只要能保证种子发芽就可以的程度。免耕播种机就是保护性耕作的重要配套机具。免耕播种机的工作原理是：通过前边的犁刀圆盘将地面的杂草和秸秆切断,并且在土壤上开出一定深度的沟槽,紧接着后边的双圆盘开沟器在松软的土壤中重新开一个种肥沟;排种器将种子放到沟底,排肥器将肥料施入沟底;紧随其后的镇压轮覆土镇压,形成上虚下实的种床条件。免耕播种机除了具有传统播种机的开沟、施肥、播种、覆土和镇压功能外,还具有良好的清草排堵功能、破茬入土功能、种肥分施功能等。     

2BMQJ6型气吸式玉米免耕播种机的研制

针对现有的型孔轮式、组合内窝孔式玉米免耕播种机对种子尺寸要求高、适应性差等问题,研制开发了一种对种子尺寸要求低、适应性强的用于小麦收割后直接播种的气吸式玉米免耕播种机。该机主要由机架、风机、划印器、播种单体、施肥系统和传动系统等组成,可一次性完成破茬、施肥、开沟、播种、覆土、镇压等作业。田间试验结果表明:该机的粒距合格指数≥8 5%,重播指数≤1 0%,漏播指数≤5%,种子破损率≤0.5%,性能指标优于行业标准;机具结构设计合理,作业时土壤扰动小,满足高速精密播种质量要求。     

气流输送式小麦免耕播种机设计和试验

设计了2BMG-24Q型气流输送式小麦免耕播种机,采用高压气流输送种子到各播种行的播种单体导种管,实现精少量排种、破茬开沟和种肥分施,能够免耕播种小麦。试验表明：播种深度合格率为88.3%,施肥深度合格率为85.2%。     

2BMQ-8型气力式棉花精密播种机设计

针对山东省北部棉花主产区种植特点和机采棉宽行种植模式,开发设计了2BMQ-8型气力式棉花精密播种机。该机主要由机架、悬挂装置、深松施肥装置、双圆盘开沟装置、气吸式排种装置、镇压轮和铺膜覆土装置等组成,可一次性完成施肥、开沟、播种、镇压以及覆膜覆土等作业。作业效率高,性能优异。      

大豆垄上双行免耕播种机锯齿式开沟器设计与试验

在玉米-大豆轮作免耕种植模式下,针对玉米根土结合体较大且垄向分布不均匀,阻碍大豆垄上双行播种开沟器垄向运动,导致播种深度均匀性和行距一致性较差等问题,设计了一种锯齿式大豆垄上双行播种开沟器。在阐述锯齿式大豆垄上双行播种开沟器结构和工作原理的基础上,对前刀曲线进行了设计,推导出前刀曲线方程;分析了侧刃切割根系力学模型,确定侧刃为锯齿形;对玉米根土结合体进行农艺学测量,确定了锯齿形侧刃的关键参数;根据大豆播种的农艺要求,明确了开沟器主体内导种管以交错形式布置,同时确定了锯齿式开沟器的入土隙角为5°。离散元仿真试验结果表明:锯齿式开沟器能有效切断玉米根系且有较优的工作稳定性,进而验证了设计的合理性。在机组前进速度7 km/h、开沟深度50 mm条件下,以根系切断率为主要指标进行田间性能试验,结果表明:锯齿形侧刃有较强的锯切能力,平均根系切断率达97.25%。与双圆盘开沟器进行田间对比试验,结果表明:锯齿式开沟器比双圆盘开沟器开沟深度变异系数降低43.33%、种子横向距离变异系数降低60.81%。仿真试验和田间试验均表明锯齿式开沟器满足免耕大豆垄上双行播种农艺要求。     

气吸式花生精密播种机的研究

为了实现垄作花生的精密播种,设计了气吸式精密排种器,其主要由本体、种杯、排种圆盘、搅种盘和尾风管组成[21],通过排种圆盘上拨片的推动作用、搅种盘上搅种钮的搅动作用及尾风管的吹送作用,能够明显提高花生播种的双粒率,降低碎种率和漏播率,提高播种精度。同时,改进了播种机的行走装置,能够有效降低滑移率,保证播种机直线前进的稳定性。所设计的花生播种机主要由机架、悬挂装置、起垄装置、驱动装置、播种装置、施肥装置、喷药装置及覆膜装置等部分组成,集起垄、施肥、播种、喷药、滴灌带铺设、展膜、压膜、覆膜及膜上覆土等多道工序于一体,提高了花生的播种效率[4]。     

交错苗带式大豆免耕精量播种机设计与试验

针对黄淮海地区的大豆带状种植要求,提出一种新的种植模式,并设计一种交错苗带式大豆免耕精量播种机。对苗带清理整备装置的旋刀的排布进行设计,通过运动学分析,确定旋刀转速应大于等于379 r/min;设计一种窝眼交错分布的排种器,实现交错苗带播种;设计一种伸缩顶杆投种装置,提高投种效率;设计一种播种开沟器,起到开沟和导种的作用,同时保证苗带的宽度;设计一种笼型覆土镇压轮,通过力学分析确定推土板与水平方向的夹角为20°。田间试验结果表明：当前进速度为8 km/h时,交错苗带式大豆免耕精量播种机可靠性合格,通过性良好,播深合格率为92.6%,粒距合格率为94.4%,漏播率为1.8%,重播率为3.8%,晾籽率为0.74%,作业效率为1.92 hm²/h。     

马铃薯种植机分层施肥开沟器设计与静力学仿真

为解决马铃薯种植机传统施肥时肥料定位不精确和利用率低的问题,设计了一种可以在播种的同时进行深、浅层分层施肥的施肥装置组合式分层施肥开沟器。通过验证设计的分层施肥开沟器的强度和刚度要求,使用SolidWorks软件对分层施肥开沟器进行了三维建模,然后使用Hypermesh软件进行静载荷分析,得到分层施肥开沟器的应力应变云图。结果表明,设计的分层施肥开沟器符合工作强度和刚度要求。      

宽苗带小麦免耕施肥播种机设计与试验

针对小麦玉米轮作区,玉米收获后小麦种植时间紧张,播种效率低的问题,采用宽苗带播种模式,搅龙型覆土整平机构,设计一种宽苗带小麦免耕施肥播种机,一次进地可同时完成灭茬、施肥、播种、覆土整平、镇压等工作。对苗带灭茬装置的旋耕刀片排布安装进行设计,确定苗带旋耕灭茬的方式;通过EDEM软件对宽苗带分布器排种过程进行仿真,确定分种板的位置参数;对搅龙覆土整平装置进行力学与运动学分析,确定搅龙叶片的螺旋升角取33°。在玉米小麦两熟区进行试验,结果表明,播种深度,种肥高度差和苗带宽度的合格率分别为93.1%,100%和94%,机具通过性良好,各项指标满足农艺要求。     

2BQM——2型气吸式精量玉米免耕播种机的设计

针对玉米免耕播种的特定农艺要求,阐述了气吸式玉米免耕播种机的设计原则和思想,介绍了其结构特点和技术参数,并对切茬开沟器部件提出了合理的工作参数.田间相关试验表明,施肥平均深度87mm,播种平均深度52mm,粒距合格率96.8%,种肥间距35mm.该机能在留茬地上一次完成破茬开沟、施肥、播种以及覆土镇压等作业工序.作业时,土壤扰动少,并可满足高速精量播种质量要求.