免耕播种机用新型刀的研究与应用

针对免耕播种机秸秆壅堵、种床秸秆过多、土壤扰动量大等问题,研究设计了一种新型刀片。试验表明,采用该刀片后,秸秆壅堵现象消失;种床土壤被破碎,秸秆和杂草留于地表,并被拨上小垄;土壤扰动量仅为21.9%,使免耕播种技术得到很好实现。     

气吸式免耕播种机工况监测系统的研究与实验

为提高播种机作业质量,避免因导种管堵塞、机械传动故障及种箱排空而导致的大面积漏播现象,设计了气吸式免耕播种机工况监测系统。系统利用微处理器技术与传感器技术,对播种机作业速度、播种量、播种密度及种箱料位等工作状态进行实时监测。同时,开发了以ARM处理器为核心的显示终端,使用无线通信的方式进行数据的传输,采集的作业数据经过微处理器计算分析后,在显示终端上实时显示,播种机出现故障时,会启动报警,显示出故障区域及原因。试验结果表明:系统运行稳定可靠,能够完成播种机作业工况的实时监测。     

免耕技术及免耕播种机的发展

免耕技术是用联合作业免耕播种机在前茬地上一次完成切茬、开沟、喷药除草、施肥、播种、覆土等多道工序的播种技术。免耕技术能尽量减少土壤耕作次数,减少土壤压实程度,保护和改善土壤结构,从而提高播种质量。为此,通过对发展保护性耕作的背景和意义的分析,论述了目前我国免耕播种机发展的现状以及存在的问题,并探讨了我国免耕播种机的发展前景,指出了免耕播种机在我国具有广阔的发展空间。     

免耕覆盖播种机刀型及排列改进建议

保护性耕作已进入全面实施阶段。作为保护性耕作关键机具,免耕覆盖施肥播种机在保护性耕作的发展过程中发挥了重要作用。目前,市场保有量较大的2BMFS型免耕覆盖施肥播种机（以下简称免耕机）,以其适应强、通过性能好等优点逐渐得到了市场的认可,成为两茬平作区保护性耕作的主导机型。但是,由于其动力消耗大、作业效率低等不足之处,一直以来,影响着该产品的普及应用,     

浅析免耕播种机的特点

对免耕播种机的结构特点进行了全面分析,有利于免耕播种机的研制开发及保护性耕作区域播种机具的选型。     

采摘机器人实时智能避障系统研究—基于嵌入式ARM

为简化采摘机器人底层控制系统软硬件设计,提高系统的实时性和可靠性,在处理器的设计上引入了嵌入式微处理器,取代了常规的单片机和PLC方案.提出了基于ARM控制器和源代码开放的Linux操作系统组成的采摘机器人控制系统,对其实时避障功能进行了设计,并模拟采摘机器人作业环境对该方案的可行性进行了测试.结果表明:采摘机器人行使...     

草地免耕播种技术及其免耕播种机具的研究

本从草地免耕播种的农艺背景出发，指出铧式犁耕翻播种与免耕播种的利弊关系。提出了草地免耕松播的农艺技术要求，优化设计了草地免耕松播联合机组新机型，性能试验和生产考核证明达到了预期的研究目标。     

免耕播种机缺口圆盘刀有限元静强度分析

采用ANSYS软件对免耕播种机缺口圆盘刀进行了有限元静强度分析.通过定义单元类型、材料属性,对圆盘刀进行了网格划分,从而生成了圆盘刀的有限元模型,载荷为切割作物秸秆的切割阻力以及切破地表、挤开土壤的切土阻力.通过求解圆盘刀的有限元模型,得到刀片的应力分布图,为缺口圆盘刀的设计和优化提供了理论依据.     

基于ADAMS的免耕播种机力学分析研究

目前我国东北地区应用广泛的免耕播种机是依靠增大整机重量来增加破茬力,而播种机自身重力过大,容易造成垄台被压平,垄形破坏严重等问题。如何在不增加整机重量前提下,获得更大的入土压力是当前免耕播种机的新课题。本文以2BMZF重型免耕播种机为例,对免耕播种机工作状态进行受力分析,运用Adams软件建立力学模型并仿真,探究了不同调整方式下播种机各部位受力的变化趋势及变化关系,找出了影响播种开沟力的主要因素及播种机质心位置对播种机受力影响机理,对免耕播种机设计、调整提出了指导性意见。本文的研究成果对免耕播种机研制具有一定参考意义。     

免耕播种机的试验与选型

农业部组织的保护性耕作技术示范推广项目在全国范围顺利实施,保护性耕作机具在这项技术中起到关键性的作用,而免耕播种机是保护性耕作机具的重中之重,它的性能和质量关系到保护性耕作技术示范推广项目的成败。为向保护性耕作项目承担单位和广大农民推荐先进、适用、可靠的机型,推动保护性耕作技术的推广应用,农业部分别于2003年和2004年委托农业部农业机械试验鉴定总站组织有关省农机鉴定站,实施《保护性耕作小麦免耕播种机试验选型》项目和《保护性耕作玉米免耕播种机试验选型》项目。     

大豆"窄平密"耕法播种机的选型研究

大豆窄行、平播、密植栽培技术已从美国引进多年, 生产实践已证明该项技术是一项具有突破性的增产增收技术,目前还没有形成大面积推广的主要原因是缺少适合该技术的播种机.为此,在广泛调研的基础上,采用模糊综合评判法仅对适合大豆"窄平密"耕法的大型播种机进行了选型研究,其结果不仅为大豆"窄平密"耕法全程机械化选型配套提供了重要的理论依据,而且为国有农场和农村的连片种植推广大豆"窄平密"耕法提供了有利的保证.     

1LBZ-5型耕种联合作业机的研制

在1LBZ-4型耕种联合作业机基础上,结合宽轮距拖拉机的特点,研制出1LBZ—5型耕种联合作业机,并简要介绍了其结构原理和性能特点。经田间作业试验证明,该机具整机结构设计合理,作业质量满足农艺要求,特别是通过更换不同的工作部件或将不同的工作部件安装在机架的不同位置,可以组装成4种复试作业机组和4种单项作业机,实现一机多能,为垄作地区提供了新的机具。     

保护性耕作技术与机具研究进展

保护性耕作技术主要包括免少耕播种、秸秆残茬管理及表土耕作技术等。在回顾分析国内外保护性耕作技术应用概况、技术模式和效应的基础上,重点阐述了秸秆残茬管理、表土耕作技术与机具、免少耕播种关键技术的工作原理、技术特点及发展动态。结合国内保护性耕作研究进展与应用需求,在分析归纳现阶段保护性耕作技术难点的基础上,从改进机具关键作业部件加工工艺与材料、加强基础理论研究与机具结构优化、提升机具智能化测控与信息化管理、实现农机与农艺结合和形成因地适宜保护性耕作技术体系等方面展望了未来研究方向。     

基于DSP嵌入式系统的机械式自清洁播种头设计

为解决现有针式穴盘播种机的吸嘴易发生堵塞影响播种质量的问题,基于DSP嵌入式图像识别系统,结合装置气吸-气吹的播种原理,设计了一种新的机械式自清洁播种头。该装置主要由DSP嵌入式图像识别和自动化清洁控制系统组成,图像处理模块采用TMS320DM642内核,包括图像预处理、特征提取、特征编码和编码匹配过程。机械部分包括吸嘴头、固定部、清洁活塞、顶针和复位弹簧等,通过和阻塞种子的图像匹配,输出接通正气压动作,利用活塞和顶针对吸嘴头进行疏通和排种作业。为了验证装置的有效性和可靠性,对系统进行了测试。结果表明:在播种速度为30排/min时,自清洁播种头播种的单粒率为98.7%、空穴率为0.52%、重播率为1.21%,与传统针式吸嘴相比,播种质量和防堵效果大幅度提高。     

2BM-5型气吸式免耕播种机田间播种性能试验

为提高2BM-5型气吸式免耕播种机的播种精度,对该机关键部件改进优化后,进行了田间播种性能试验。结果表明:播种机传动轮的滑移率为5.7%,轮子下陷深度均值17mm,前进速度为3~5km/h的范围内播种深度保持在30~70mm之间,破土宽度在前进速度为3~5km/h的范围内保持在50~100mm之间,粒距合格指数为86.01%,重播指数7.74%,漏播指数6.33%,平均合格粒距变异系数4.86%,各行排肥量一致性变异系数均值为3.44%,总排肥量稳定性变异系数均值为0.26%,播种深度合格率均值为89.81%,排肥深度合格率均值为88.23%,均符合免耕播种技术指标。     

东北黑土地玉米免少耕播种技术与机具研究进展

以秸秆覆盖还田和玉米免少耕播种为主要技术特征的保护性耕作技术是东北黑土地保护与利用的主要技术手段。本文综述了东北黑土区目前主要的玉米免少耕播种技术模式与配套机具,重点对比分析了秸秆覆盖还田条件下种床整备机具工作原理及其技术特点。在阐述现有玉米免少耕播种技术模式及配套装备存在主要问题的基础上,建议重点围绕种床整备、高速精量排种、智能电驱排种、播深智能控制、垄作免少耕播种、农机农艺融合等方面展开深入研究,以期为东北黑土地玉米免少耕播种技术与机具研究提供装备技术支撑。     

播种机嵌入式超高频无源RFID系统调速特性研究

为了提高播种机播种距离的精度,减少排种器打滑现象,以及降低地形、地质对精密播种的影响,提出了一种新的超高频无源RFID调速优化方法。该方法考虑排种器无级变速和地轮的打滑,根据不同的地形和地质,可以自动调节播种机的速度,达到精密控制播距的效果。系统利用播距控制原理和RFID调速控制原理,将RFID嵌入到了轮胎和排种器中,以STC12C5A60S2作为主控芯片,实现了速度数据的采集、处理和调节。为了验证系统的有效性和可靠性,对普通机和调速机进行了播种测试,从而得到了速度随时间变化曲线及株距等测试数据。对数据进行分析发现:利用RFID调速优化的方法可以实现播种机速度的连续性控制,并且株距明显比普通机的变异系数小,播种精度有了大幅度的提高,可以为播种机的优化设计提供技术参考。     

稻油轮作区驱动圆盘犁对置组合式耕整机设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区油菜种植时土壤黏重板结、秸秆量大、播种作业需同步开畦沟的农艺要求,考虑传统耕整作业耕层浅、功耗大的不足,依据驱动圆盘犁组与传统铧式犁相比,不易缠草堵塞、通过性好、牵引阻力小的特征,设计了用于油菜播种的驱动圆盘犁对置组合式耕整机。提出了主动式对置犁耕与被动式开畦沟、碎土、平整相结合的联合耕整作业方案,分析了对称布置的圆盘犁组的动力学和运动学特性,确定了其主要结构和工作参数。根据犁体曲面成形原理,设计了开畦沟前犁犁体曲面;依据组合式船型开沟器与土壤挤压互作机制的分析,确定了开畦沟区域宽度为350 mm时,开畦沟系统作业后可有效保证畦沟和种床厢面质量。耕深稳定性试验表明,整机作业实际耕深与限深深度基本一致,耕深稳定性系数均在90%以上。厢面质量试验表明,开畦沟系统在中间开畦沟区域能开出沟宽241.6~293.5 mm,沟深328.6~370.8 mm的梯形沟。经组合式船型开沟器挤压的土壤对犁沟的实际填埋率高于87.67%,碎土辊作业后厢面平整度为22.45~26.70 mm,碎土率为60.14%~68.37%。正交试验结果表明,整机较优工作参数为:限深深度为180 mm,机组前进速度为3.5 km/h,圆盘犁组转速为160 r/min,此时整机功耗为24.37 k W,相比传统旋耕方式的油菜播种种床整备机具的功耗降低了37.67%,秸秆埋覆率为92.78%,碎土率为66.74%,厢面平整度为24.18 mm,土壤对犁沟平均填埋率为92.3%,满足油菜播种的农艺要求。     

东北平原棕壤土区合理耕层耕作模式与配套机具研究

目前,土地沙漠化面积增大,传统耕作机械田间作业频繁,增加了土壤坚实度,使土壤容重增加,造成了土壤的板结,犁底层加厚上移,影响作物产量、制约了农业生产的可持续发展。针对东北平原棕壤土区辽宁省铁岭县的实际情况,结合联合整地、深松、深松联合整地及免耕播种4种耕作模式,与当地农作物种植合作社合作,对4种模式的土壤理化性质进行测试。在距地表5、10、15cm土壤深度时,深松模式土壤温度高于联合耕整地模式1.6、1.5、1.1℃;免耕播种比联合耕整地模式的土壤温度分别高了2.8、2.2、1.9℃。土壤含水率方面,免耕播种含水率最高,在垄台、向阳面、向阴面分别比联合耕整地模式高6.9%、12.2%、15.2%;在土壤容重与土壤紧实度方面,深松模式在深度10~30cm范围内土壤容重低于未深松模式0.3g/cm3。根据土壤理化特性,运用线性规划方法对现有配套机具进行优化配备,并对配备后进行效益分析,得出深松覆盖模式的收益最高,达到1.29万元/hm~2;其次是免耕播种模式,达到1.25万元/hm~2;深松联合整地模式与联合整地模式分别为0.90万元/hm~2和0.74万元/hm~2。同时,提出了一种适合当地土壤性质的耕作模式与合理配套机具。     

油菜精量联合直播机随速播种控制系统设计与试验

针对传统油菜精量直播机多采用被动式地轮驱动排种器,高速时地轮易打滑,导致漏播、断条等现象,影响高速作业精量播种效果,且手动变速箱调整播量难以实现播种粒距、播量的精准调节等问题,设计了一种以STM32为主控器,通过蓝牙模块与手机端微信小程序进行实时数据交互的油菜随速播种控制系统。该系统采用地轮编码器和北斗接收器两种模式分别获取拖拉机低速和中高速作业时的前进速度,主控器分析各传感器数据并生成电机控制指令驱动闭环步进电机带动排种轴转动,实现排种轴转速与拖拉机前进速度匹配及无级播量调节;同时利用微信小程序设置目标粒距、传动比、地轮直径等参数以适用于不同类型播种机,并显示总播量、播种面积等关键参数;分析得出吸附种子临界负压为1477Pa,切换测速方式临界速度为3.7km/h,测速范围为1.44~12.77km/h,电机调速频率为5Hz。台架试验结果表明：随速播种控制系统播种性能优于恒定转速播种,播种速度2.6~7.8km/h时粒距合格指数大于87%。田间试验结果表明：本系统搭载一器双行正负气压组合式油菜精量排种器在作业速度为1.44~7.99km/h时播量误差小于3.9%、粒距合格率不低于84%,满足随速播种要求。