一种旋转输送气吸振动式精密播种装置结构设计

针对现有气吸振动式精密播种装置的结构复杂、合格率低、伤种严重等问题,结合气吸振动原理及连续输送传动方法研究一种旋转输送气吸振动式精密播种装置,设计种盒装置、称重装置、种盘装置、吸种装置、落种装置等关键部件,通过种盒装置中的电磁开关和网孔板实现种子定量排出和杂质分离,称重装置内设有称重传感器,通过控制单元与种盒装置配合,实现精量均匀加种,种盘装置可做二自由度振动,使得种盘内种群实现"沸腾"运动,便于吸种装置对种子的精密吸附,落种装置可实现精准排种。本播种装置可用于超级稻种子的精密播种,测算工作效率可达到309盘/h以上。     

可调平振动气吸嵌入式精密播种装置设计与分析

针对目前精密播种装置播种过程复杂、工作效率低、容易造成空穴等问题,设计一种可调平振动气吸嵌入式精密播种装置,由加种器、卸种装置、抖种机构、种盘调节机构、吸种装置、控制器等组成,种盘调节机构可用于种盘的角度调节,使播种装置适应不同工况,抖种机构可使种子群产生"沸腾"运动,采用吸种盘向种盘递进吸嘴嵌入的方式,实现种子的精密吸附,简化吸种过程,提高吸种率,通过加种器的限流海绵体、截流体以及卸种装置实现精量均匀加种,满足播种装置长时间连续播种作业的需求,可用于谷物类的自动穴盘育苗播种,对种子损伤率小,提高播种合格率,工作效率可达到360盘/h以上。     

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。     

振动气吸式穴盘育苗精播装置吸种运动研究

振动气吸式穴盘精量播种装置是利用振动气吸原理,使种子在种子盘上克服相互间内磨擦力而产生有利于吸种的"沸腾"运动。根据气体动力学和散粒体动力学理论,建立了振动气吸式精播装置的吸种运动场和振动场的数学模型,分析了种子在吸种场中的运动规律及其影响因素,并验证了其正确性,为该播种设备的结构设计、参数选择提供了理论基础。     

气吸振动式蔬菜穴盘育苗精密播种装置的研究

气吸振动式精密播种装置是蔬菜穴盘育苗精密播种机的主要工作部件,在振动机构的激振作用下,种子盘上的种子产生"沸腾"运动,便于吸种盘吸种,以达到每穴一粒的精密播种质量.为此,主要介绍了该播种装置的结构设计及工作原理,详细设计了采用AT89C51单片机控制系统的硬件和软件,并对装置的工作效果进行了试验检测,其结果达到了精密播种的农艺要求.     

气吸针式摇摆叶菜精量播种机设计与试验研究

针对叶菜类种子粒径小且无规则形状、传统播种机存在精量化程度不高及播种成功率低等问题。以气吸针式播种方式为基础,设计了一种气吸针式摇摆叶菜精量播种机,并采用笔型气缸将直线往复运动转化为播种机摇摆往复运动来实现气缸运动一次完成两次播种。设计了导种结构代替传统播种机垂直运动方向的机械结构,并加入了振动装置使种子处于高频振动状态,提高种子吸附成功率的同时,也避免了种子间相互粘连。依据叶菜种子的三维尺寸,通过理论计算得出了实现种子吸附的临界气流速度为10.1m/s,且采用仿真软件对播种机核心部件笔型气缸的量程、吸嘴内腔结构和负压分流管的结构进行了确定。搭建了气吸针式摇摆叶菜精量播种试验平台,以负压大小、吸嘴口直径大小、种盘振动强度为试验因素,以漏播率、重播率、单粒率为试验指标,进行三因素三水平正交试验,通过对方差与极差的分析确定了试验因素的最优组合参数,即负压大小-25kPa、吸嘴口直径大小0.6mm、种盘振动强度64Hz;依据此参数组合进行播种验证试验,漏播率为2.75%、重播率为5.5%和单粒率为91.75%,可满足叶菜的精量播种要求,为叶菜精量播种提供了一种新的方法。     

气力圆盘式胡萝卜精量排种器的设计

针对胡萝卜种子体积小、质量轻、形状不规则且种群中含有杂质,以及传统排种器难以实现精量播种、容易造成堵塞型孔等问题,设计了一种气力圆盘式胡萝卜精量排种器。通过理论分析与计算,确定了胡萝卜排种盘、充种装置、清种装置与清堵装置的结构及其关键结构参数,并将所设计的排种器安装在自行设计的试验台进行台架试验,验证其排种性能。该设计可满足胡萝卜种子精量播种的要求,为小籽粒不规则蔬菜种子的精量播种提供了重要参考。     

超级稻穴盘育苗精密播种装置研究

为实现超级稻穴盘育苗,设计了一种气吸振动盘式精密播种装置。选择超级稻常优3号,进行五因素四水平正交试验,研究了相对压力、吸种盘吸孔孔径、振动种盘振动频率、振幅、吸种距离对播种性能指标的影响,构建了其数学模型。采用遗传算法对播种性能指标进行多目标优化,获得最佳工作参数组合:相对压力3.68 k Pa,吸孔孔径1.84 mm,振动频率10.90 Hz,振幅4.09 mm,吸种距离3.92 mm,试验结果与预测值相接近。播种育苗试验表明,采用该播种装置播种可满足超级稻种植的要求。     

气吸式穴盘育苗精量播种机的设计与试验

根据工厂化穴盘育苗的农艺要求,研究设计了气吸穴盘育苗精量播种机,详细介绍了其结构和工作原理,分析确定了针式吸种盘、抛掷式种子盘和气吹投种和清孔系统的结构参数.田间播种生产试验表明:该机较好地解决了气吸式精量播种机对番茄等不规整小颗粒种子播种单粒率低和空穴率高等难点,指出了小颗粒不规整种子吸附过程中的姿态对提高气吸式精量播种机取种精度至关重要.     

超级稻精密播种器种层振动测试与分析

超级稻育秧精密播种器中的精密播种部件采用气吸滚筒和振动种盘的组合方式来控制精确吸种,种盘供种区域内种子的"沸腾"状态和蠕动状态均与振动参数密切相关.本文结合供种区域不同的种层厚度以及气动振动器的不同安装位置测试了滚筒的吸种效果,并探讨了超级稻育秧精密播种器中种盘振动特性对滚筒吸种效果的影响.试验结果表明, 激振源安装在种盘后方对播种精度最为有利,种层厚度为0.7 cm、振动频率为98 Hz时吸种效果最佳,其合格率达93.118%.     

圆管孔眼式小麦气吸排种器的设计

精密播种是现代农业增产的一个重要环节。由于小麦种子具有体积小、质量轻的特点,给其精密播种带来了困难。为了较好地实现小麦的精密播种,在分析了国内外现有精密播种技术的基础上,设计了一种新型圆管孔眼式小麦气吸排种器。该装置通过排种管周向均匀阵列的孔眼吸种,将种子连续均匀地排出,并通过控制排种管转速和空气流量来调节播种量。正交试验结果表明:排种管直径为76mm、吸种孔直径为1.6mm、吸种孔个数为67时,圆管孔眼式排种器排种效果最佳。该排种器有较高的播种精度和对不同类型种子良好的适应性,但存在吸种孔易堵塞、不易清理及长时间工作漏播率明显增加等问题。     

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。     

气振式精密播种机自动供种装置仿真与试验

为了实现气吸振动式精密播种机在工作时在不影响播种效率的情况下自动定量供种,以维持种群厚度在合理范围内,实现连续播种,选用常优3号超级稻种子,对每盘448穴的育秧盘进行的播种试验表明:吸种高度不变时从第3盘播种后,每播种13盘需要两个种箱各供种约450g。根据播种过程,确定采用光电传感器计数播种盘数及由PLC控制窝眼轮旋转进行供种的方法。基于EDEM离散元分析软件,选取型孔直径和个数分别进行了两因素和单因素仿真试验,建立了单列型孔的运种量与型孔直径的数学模型,计算得出型孔个数为5、直径为64mm时可满足供种要求。同时,设计了实验装置进行试验验证,结果表明:加种后各盘合格率均在90%以上,达到预期要求,为气吸振动式精密播种机自动定量供种装置的设计提供了思路与理论依据。     

窝眼气吸式超级稻播种装置的研制

窝眼气吸式超级稻播种装置主要由播种部件、机架、控制气阀和气泵等组成,具有结构简单、造价低、易于使用和维护的特点,适用于农业种植专业户或中小规模水稻育秧工厂超级稻穴盘育秧精密播种.为此,对窝眼气吸式超级稻播种装置进行研制.在播种部件的吸种板上设有与每个穴盘孔穴相对应的两个窝眼吸种孔,通过正交试验优选与特定种子相匹配的窝眼孔结构尺寸参数,能够满足不同品种超级稻育秧精密播种要求.该播种装置播种空穴率低于2%,每穴播种1～2粒合格率大于90%,纯工作小时生产率达130～140盘.     

自动蔬菜穴盘育苗精量播种机的设计与试验

为了满足我国蔬菜穴盘育苗播种机械化需求,进一步提高作业效率和播种精度,结合国内蔬菜育苗的技术要求,设计了一种自动蔬菜穴盘育苗精量播种机。该装备主要由穴盘铺土装置、平整装置、打穴装置、精量播种装置、覆土装置和传动装置等组成,可连续完成常见蔬菜穴盘育苗的铺土、平整、打穴、精量播种和覆土等流水线自动化作业。分别用辣椒、南瓜种子进行了样机性能播种试验,结果表明:播种机作业性能稳定,穴盘铺土均匀平整,播种单籽率高于96%,漏播率低于1.4%,多籽率低于2.5%,打穴深度一致性和覆土满足穴盘育苗作业要求。     

水稻钵体育秧智能补种决策方法与试验

针对水稻工厂化育秧播种中普遍存在空穴和单粒穴的问题，运用播种质量视觉检测技术，设计了一种高效智能补种决策系统。采用视觉采集和图像处理系统对播种质量进行检测，建立种群分布数据库；采用卷积计算方法对空穴和单粒穴的补种方案进行智能决策；对吸种相关参数进行设计计算，以确保吸种可靠；通过伺服电机驱动和气动组合吸针相结合的方式组成伺服补种机构，实现了精准、高效、连续的动态补种过程。试验表明：当每个钵体盘的补种率为2%时，平均每穴补种时间为1.51s，智能补种系统生产率达到420盘/h。说明智能补种决策大大提高了补种系统的工作效率。     

气吸式自动穴盘育苗精量播种机设计——基于PLC控制

为了适应微小体积种子的穴盘育苗精量播种工作要求,提高精量播种机的普遍适应能力,基于PLC控制系统和传感器信号采集,采用压电弹簧和气吸盘相结合的方法,设计了一种新型自动穴盘精量播种机。利用压电弹簧对排种器振动系统和驱动系统进行了改进,基于逆压电效应,将微小位移放大后驱动排种器盘进行振动,使种子达到了理想的排种运动状态,大大提高了吸种效率和播种性能。试验结果表明:PLC控制系统通过自适应调整可以使误差降低到接近于0,且响应迅速,响应精度较高,播种机的空穴率、多粒率和破碎率均不高于5%,而吸附率和播种合格率都在95%以上,满足穴盘育苗精量播种的农艺要求,达到了预期设计目标。     

振动气吸式穴盘精量播种机种子群运动规律研究

振动气吸式穴盘精量播种机是利用振动气吸原理,使种子在种子盘上克服相互间内磨擦力而产生有利于吸种的"沸腾"运动。为了考察产生"沸腾"运动的条件,文中首先从分析种子在种子振动盘上的运动状态入手,对种子的运动进行了理论分析和相关计算,由此得到了振动气吸式穴盘育苗精量播种机种子群在种子盘近似单频振动和忽略空气阻力的情况下,种子群克服内磨擦力因素产生抛射运动的最小运动条件,由此进一步分析了使种子产生"沸腾"运动的实际因素。     

振动气吸式精密播种装置振动特性分析

振动气吸式精播装置是利用振动气吸工作原理实现精量播种的关键设备。散粒体动力学理论表明:为使物料运动更均匀、稳定,必须减少散粒体的内摩擦系数,增加其流动性。特定物料的内摩擦系数是常数,要想在不改变其物态的情况下改变其内摩擦系数是不可能的。为此,采用电磁振动方式来改善种子的流动性,使种子产生"沸腾"运动;同时,研究了电磁振动台的幅频特性,由此可以确定振动台的工作范围,对精播机设计有指导意义。     

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。