气吸滚筒式蔬菜育苗播种流水线设计

为提高工厂化蔬菜育苗播种的效率,设计一种集铺土、覆土、清扫土、压穴和播种多功能于一体的蔬菜育苗播种流水线。首先进行蔬菜育苗播种流水线整机结构设计,然后进行铺覆土装置、清扫土装置、压穴装置、播种装置与穴盘传输装置等关键部件的设计,最后进行样机性能试验。针对试制样机,以油菜种子作为试验对象,选择真空度、播种滚筒吸嘴孔径和吸嘴孔型三因素做正交试验,并对试验结果进行极差和方差分析得到最优因素组合。在真空度为7 kPa,吸嘴孔型为直孔,吸嘴孔径为1.0 mm的因素组合下进行验证试验,所设计的蔬菜育苗播种流水线在不同播种效率下的播种合格率稳定在93%以上,重播率低于3%,空穴率低于5%,结果表明样机播种性能满足设计参数中的穴盘育苗精量播种的精度和效率要求。     

烟草精量穴盘播种机的设计与试验

为提高烟草播种精度和作业效率,在已有的烟草穴盘育苗播种机的基础上,优化设计了一种自动化烟草播种机。介绍了穴盘播种机的结构特点及工作原理,设计并确定了主要结构参数。针对烟草穴盘育种基质装不满、压不实、播种合格率低及淋水覆土不均等问题,分别设计了与之对应的装基、压穴、播种、裂解和覆土装置。为提高穴盘播种精度,采用了以STM32控制器为核心的控制系统,通过加入光电传感器、编码器得到准确信号,采用PID控制器控制播种电机与皮带传送电机的转速对应关系。最后,进行了播种机性能试验,结果表明:该机工作性能稳定可靠,播种单粒率在91%以上,空穴率和多籽率均在5%以下,破碎率则在2%以下,基质装填效果较好,满足农艺上对烟草穴盘精量播种的技术要求。     

自动穴盘育苗精量播种机设计

穴盘育苗是现代设施农业的重要手段。针对目前已有的穴盘育苗播种机存在的效率低、劳动强度大等问题,设计了一种整盘气吸式自动穴盘育苗精量播种机,介绍了其结构特点及工作原理,设计并计算了其主要结构参数,并分别用油菜籽和茄子种子进行了机具性能试验。播种试验表明:该机工作性能稳定可靠,单籽率稳定在92%以上,且对种子无损伤,提高了播种效率,满足农艺上对穴盘育苗精量播种的技术要求。     

基于PLC的自动穴盘育苗精量播种机控制系统设计

穴盘育苗是现代设施农业的重要手段。针对目前已有的穴盘育苗播种机存在的效率低、劳动强度大等问题,设计出一种以可编程控制器为核心的自动穴盘育苗精量播种机控制系统。根据光电传感器探测的播种头的实时位置,系统控制步进电机和振动电机的工作状态和时间以及气泵电磁阀的开、闭状态,实现精量播种。播种试验表明:该系统工作性能稳定可靠,单籽率稳定在93%以上,满足农艺上对穴盘育苗精量播种的技术要求,提高了播种效率,节省了人力物力,提高了播种技术的现代化水平。     

双U型棉花精量播种机设计与试验

针对机采棉种植农艺要求,设计一种一次性可完成开沟、施肥、喷药、铺设滴灌带、仿形、铺膜、播种、镇压等作业的双U型棉花精量播种机。该机采用勺轮鸭嘴式精量排种器和提土覆土装置实现节水精量全膜播种;利用ANSYS软件对双U型棉花精量播种机的成穴机构进行静力学分析,对提土覆土装置的传动轴进行模态分析。田间试验表明:种子的空穴率为1.6%,种子机械破损率为0.1%,穴粒数合格率为96.2%,种子覆土厚度深度合格率为97.5%,采光面机械破损程度为16.8 mm/m~2,采光面宽度合格率为93.6%,试验指标均达到设计的相关要求和农业的相关标准。     

针吸式蔬菜穴盘育苗精量排种装置的设计与试验

根据穴盘育苗农艺要求并结合茄科类蔬菜种子物理特性,设计了一种针吸式蔬菜穴盘育苗精量排种装置。对排种装置的结构及工作原理进行了描述,分析确定了吸针和种盘的结构参数。对吸孔直径、真空负压值及振动频率3个因素进行了试验研究,分析得出最优参数组合。开展了排种装置性能试验,结果表明:排种装置的播种合格率(单粒率)可达到96.31%,漏播率和重播率分别为1.20%和2.49%,能够较好地满足播种需要。     

蔬菜种子物理特性试验研究

蔬菜穴盘精量播种是蔬菜工厂化育苗的关键环节,气力式播种是广泛采用的精量播种方法之一。通过试验研究三种类球形蔬菜种子的物理特性,测定其形状尺寸、千粒重、孔隙率、休止角等,为蔬菜气力式穴盘精量播种装置结构和性能参数设计提供依据。     

穴盘育苗基质覆土装置的设计与试验

工厂化育苗中,覆土环节是种子成苗、壮苗的关键,直接影响育苗素质。基于成本考虑,育苗种植户常采用普通床土作为覆土基质,替代价格较高的蛭石。因床土湿度大、颗粒粗糙,易造成现有辊式和带式覆土装置出现基质堵塞和带土打滑现象。为此,提出一种角钢链条式基质覆土装置,包括基质覆土装置、穴盘传送平台和控制系统。工作时,通过焊接在链条上的角钢将料斗中基质刮出,改变履带和覆土速度差实现覆土厚度调节,并采用光电传感器,通过控制系统实现穴盘的自动覆土。对样机进行覆土均匀性试验,结果表明:装置对基质干湿度适应性较好,当覆土厚度大于9.59mm时,样机覆土均匀性较好;未进行覆土刮平情况下,覆土面较为平整,变异系数小于10%,满足育苗作业需求。     

基于篮球投篮命中率的精量播种装置系统的设计开发

在农业大规模生产方式中,已改变了传统种植技术,部分采用穴盘移栽技术进行种植。穴盘移栽是通过在穴盘中播种种子,待植物幼苗长到一定程度后将其移栽至土中,需要在穴盘中投放定量的种子,要求一定的准确率,以确保种子准确投放进穴盘中,再进行覆土。将种子放进穴盘的工作可以采用机械化生产,该工作使用的设备为精量播种装置,该装置可以保证种子投放进穴盘中,也可保证每个穴盘中种子的数量。篮球投篮命中率的高低是评价球员技术的重要指标,而球员要有高的命中率就需要不断的练习,调整自己投篮的力度、角度等因素。为此,基于篮球命中率,设计了一种气吸滚筒式精量播种装置,由滚筒、气吸泵、落种机构及覆土装置等组成,可实现精量播种且伤种率低,播种合格率满足种植需求。     

多力2ZBL-400-1型水稻钵体育秧机

2ZBL-400-1型水稻钵体育秧机是由机架、动力部分、输送链、铺底土装置、播种装置和覆土装置等组成,一次即可完成软塑穴盘的输送、铺底土、播种和覆土等整个育秧过程。该机操作简便,使用可靠,作业效率高,工作质量高。     

气吸振动滚筒式防堵塞精密播种装置设计与分析

针对目前精密播种装置在长时间的播种中容易出现吸嘴被堵塞、播种合格率降低等问题,设计了一种气吸振动滚筒式防堵塞精密播种装置。该装置由滚筒装置、落种装置、振动种盘及加种箱等组成,利用振动种盘振动使其内的种子群做"沸腾"运动;带有负压的吸嘴将种子吸附并携带种子进入排种区,利用重力和正压进行排种;并通过安装在滚筒装置中的导针以实现清理吸嘴中的杂物,可有效防止播种过程中吸嘴堵塞,有利于播种装置实现精量、低伤种率的播种需求。在播种前向加种箱中加入适量的种子,可实现自动精量均匀加种,播种装置加种过程对种子损伤率小,加种效率高,可实现长时间连续播种的需求,播种工作效率可达到225盘/h以上。     

基于机器视觉的穴盘精密播种性能检测系统

针对穴盘精密播种存在重播、漏播以及播种性能不稳定问题,运用机器视觉技术对穴盘精密播种机进行播种性能检测。在穴盘精密播种机上配置性能检测系统,光电传感器根据穴盘位置触发相机,双相机逐行扫描拍摄穴盘图像,图像数据实时传输到计算机,通过视觉算法软件进行图像分析与处理,识别穴盘的播种状况,检测图像与结果同步显示。播种检测试验表明,系统的重播率检测精度为98.94%,漏播率检测精度为99.33%。     

小型气力式蔬菜精量播种机设计与试验

针对温室大棚空间狭窄、大田气力式精量播种机无法进入作业,而现有小型机械式播种机播种精度低的问题,设计了适用于温室大棚的小型气力式蔬菜精量播种机,采用正负压双作用排种器提高播种精度,并通过更换排种盘配合不同的开沟分种装置实现不同蔬菜及不同行数的播种作业,提高了播种机的适应性。对排种器进行基于EDEM的离散元仿真分析,探究充种区种群运动规律和搅种装置性能。对整机进行田间试验,结果表明:漏播率≤5%,重播率≤5%,种子机械破损率≤1%,播深一致性合格率≥90%,各项指标符合蔬菜种植农艺要求。     

蔬菜穴盘育苗精量播种机研究

针对小粒径蔬菜种子穴盘育苗播种精度差、效率低等问题,测试三种蔬菜种子的形状尺寸、千粒重、休止角、孔隙度,设计滚筒直径,吸孔大小、孔型、排列等关键结构参数,研制一种穴盘育苗精量播种机。该机采用气力式滚筒播种,步进电机加同步带传动,提高播种效率和精度。针对试制的播种机,以油菜种子为试验对象,选择真空度、气室正压力和滚筒转速三因素做正交试验,并对试验结果进行极差和方差分析。试验结果表明:在真空度4.0 kPa,气室正压力3.0 kPa,滚筒转速14 r/min时,播种机单粒率94.06%,重播率3.11%,漏播率2.83%,满足穴盘育苗精量播种的精度和效率要求。     

手扶式水稻种绳直播机设计与试验研究

为了解决水稻种绳直播机质量大、耗能高、装卸不方便等问题,采用虚拟设计方法研制了一种手扶式水稻种绳直播机。该机主要由防堵器、限深轮、播绳装置、覆土器及镇压轮等组成,可使播种水稻种绳的旋耕、压沟、开沟、播放种绳、覆土、镇压等动作一次性完成。田间试验表明:水稻种绳直播机开沟器结构能够满足强度和刚度要求,圆弧型限深轮压沟深度变异系数为5.05%,种绳的覆土厚度变异系数均值为3.72%,轮1的滑移率为7.36%,轮2的滑移率为7.10%,机具的通过性满足农艺要求,各项指标均达到了农业设计要求。     

气振盘式精密播种三段式流水线控制系统设计与试验

针对目前国内超级稻育秧播种作业中自动化程度低、配套设备少、播种精度低等问题,设计了一套气振盘式精密播种三段式流水线系统,由三段式输送带、铺底土机构、扫底土机构、压穴机构、精密排种器、秧盘定位机构、覆表土机构、扫表土机构、洒水机构、电磁继电器、霍尔传感器、光电传感器、触摸屏和PLC控制器组成,可实现气吸振动盘式水稻精密排...     

基于Exynos嵌入式的精密播种机自动射种装置的研究

为了提高田间播种效率和质量,满足农业现代化的精密播种需求,首先分析了精密播种机的结构及自动射种装置原理,然后基于Exynos嵌入式处理器,设计和实现了射种过程的自动控制。试验表明:基于Exynos嵌入式的精密播种机自动射种装置排种检测精确度、播深精准度及株距精准度均较高,能够满足设计要求。     

超级杂交稻压电振动式匀种装置设计与试验

针对目前振动式水稻育秧盘低播量精量排种器存在匀种均匀性差、难以提供单列稳定种子流的问题,设计了一种压电振动式匀种装置。通过对压电振子振动原理、振动板动力学和水稻种子转向等分析,确定了各部件的结构参数。进行振动板结构参数优化设计,以储种盒深度、转向槽角度以及振动方向角为试验因素,结合Box-Behnken试验方案进行优化,试验结果表明转向槽角度、储种盒深度、振动方向角和转向槽角度交互作用对试验结果影响显著,当储种盒深度为8mm、转向槽角度为49°、振动方向角为29°时,种子均匀性变异系数为17.91%。通过台架试验测定振动板加速度,确定输入电压与振幅之间的关系。最优结构参数下振动板匀种试验结果表明,匀种均匀性变异系数、播种合格率和漏播率分别为18.20%、94.65%和0.67%。不同匀种速度下播种性能试验结果表明,当工作电压为130~180V时,其播种合格率均不小于94.17%,漏播率均不大于0.83%。不同水稻品种适应性试验结果表明,在工作电压130、150、170V下,其播种合格率均不小于94.17%,漏播率均不大于1.0%,满足超级杂交水稻精量化育秧播种要求。