振动流动式水稻秧盘育秧播种器的试验研究

介绍了一种采用多层交叉导种板和播种盘结构的新型振动流动式水稻秧盘育秧播种器;通过种箱内各交叉导种板角度的变化,分析了种子在振动作用下的流动特性、筛分板和V形振动播种盘的结构;实现了振动流动式播种器的播种。整个播种过程中种子未受到任何机械力作用,突破了传统水稻播种器采用强制排种机构来分离种子的思路,减少了种子在分离过程中的损伤。     

气吸振动式排种器种盘内种群运动的离散元分

根据离散元法的基本思想,采用线性弹簧-阻尼-滑动接触力学模型,编写Matlab模拟程序,分析了气吸振动式精密排种器振动种盘内种群的三维运动规律.为了描述籽粒离散分布程度,给出了体积膨胀系数的计算公式.结果表明,种盘作小幅高频振动,种群可以产生向上抛掷运动而有效分离;膨胀系数随着振动强度的增加而增大,随种层厚度的增加而减小.分析了摩擦因数和碰撞恢复系数对不同层厚种子膨胀系数的影响.在初始层厚参数hs≈3.8、振动强度kv=5.65时,种子具有理想的运动状态,通过性能试验得到排种器的吸种率达98%.     

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。     

振动对种子流出过程的作用分析

研究播种机种箱中种子的运动机理。阐述种子在种箱内的状态及种子架空的形成与消失,分析振动过程中种子的运动情况、振幅对种子移动的影响及振动时种子流出量,以期为播种机播种装置的设计提供理论依据。     

气吸振动式秧盘精播机振动部件的改进设计

分析了气吸振动式秧盘精密播种机的工作原理及总体结构；提出了采用电磁式激振机构，使种子盘内的种子呈“沸腾”状态，以利于吸种盘吸种排种，达到较好的吸种效果，从而以使播种生产线结构更简单紧凑。     

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。     

偏心振动式排种器参数的试验研究

为了提高种绳捻制质量,使种子在种绳上的分布均匀性和密度等指标上符合水稻直播的农业技术要求,对偏心振动式排种器的振动电机转速、弹簧刚度、振子偏心距和种子箱内的种子量等参数对排种速度及其变异系数的影响等问题,进行了试验研究。结果表明,在一定范围内,振动电机转速越高,排种速度越高;弹簧刚度越小,排种速度越高;振子偏心距越大,排种速度越高。在振动电机转速为3800r/min和4410r/min条件下,种子箱内的种子量越多,排种速度越低;而在振动电机转速为3160r/min条件下,排种速度曲线在种子箱内种子量为0.3kg左右有一个极大值。通过试验与分析确定系统的主要参数:弹簧刚度1400N/m;振子偏心距6.0mm;在使用过程中,排种速度的调整,可以通过在3000～4500r/min范围内调整直流电机转速的方法进行实现。     

振动供种型孔轮式非圆种子精密排种器设计与试验

为满足非圆种子低播量精密播种的种植要求,基于型孔轮式排种器提出了一种振动定向供种机构,分析了种子振动定向排序的机理,建立了种子在定向供种机构上的运动模型和充填型孔过程的动力学模型,完成了关键结构的参数设计。以V型槽安装倾角、振动方向角、振动频率、电压值(振幅)及排种轮转速为试验因素进行了二次回归旋转正交组合试验,并应用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析,得到了因素与合格率间回归模型和因素对指标影响关系,确定了影响合格率的因素重要性次序为振动频率、振幅、振动方向角、安装倾角和排种轮转速。基于回归模型进行了参数优化并进行了试验验证,结果表明:当安装倾角4.02°、振动方向角31.29°、振动频率35.9 Hz、振幅4.03 V、转速5.55 r/min时,合格率为97.64%,漏充率为2.36%,试验中未出现多于3粒/穴的情况。采用二次回归旋转正交组合设计建立回归模型,试验结果与理论分析结论一致,满足了低播量精密播种的农艺要求,表明了振动供种组合型孔轮式排种器实现非圆种子精密排种的可行性。     

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。     

基于振动力场下牧草种子丸粒化包衣机的设计

种子包衣机是在不改变种子原有活性的基础上将肥料、农药等附着在种子表面的机械。针对牧草种子丸粒化包衣存在的有籽率和单籽率低及丸粒化包衣品质差等问题,设计了一种基于振动力场作用下小粒牧草种子包衣机,通过振动和旋转的组合运动进行包衣,提高种子的包衣丸化率。本设计加入了混料室、精确供料称重盘,并针对种子在包衣过程中粉尘过大和农药泄露,设计了种子包衣机的粉尘处理装置。     

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。     

扁平茄果类种子导向振动供种装置设计与试验

针对扁平茄果类种子在供种箱振动供送下播种多粒率高的问题,设计一种带有Y型导槽的导向振动供种装置。通过分析种子在振动导向充种板上的运动特性,确定导向充种板安装角α为10°、振动方向角β为25°。在不同振动强度下,进行了导向充种板振动特性试验和朝天椒种子在导槽内流动特性试验。结果表明,随着振动器电压的增加,各检测点振动频率保持在100 Hz,沿X、Y、Z方向振动幅值增大,种子相对导槽的平均流速增大; Y向振幅在0.45～0.54μm时,种子能在导槽内形成单层、均匀的定向流动,且各导槽内种子平均流速无显著差异。供种效果验证试验表明,在生产效率为300、600、900盘/h条件下,采用导向振动供种装置的播种合格率均超过95%,空穴率均低于5%,满足辣椒育苗精量播种要求。本文设计的导向振动供种装置可显著提高扁平种子播种合格率、降低播种多粒率。     

电磁振动排种器振动系统参数的确定

把电磁振动排种器等价成2自由度振动系统,结合种子在排种盘上的运动,对电磁振动排种器振动系统进行理论解析,给出了系统运动的数学模型,分析了系统各主要振动参数对排种盘与振动筛运动的影响.结果表明,系统参数d1=0.13～0.23,d2=0.2～0.6,μ=1.5时,系统振动稳定,易获得较大的排种速度,种子不易堵塞.     

振动气吸式穴盘精播装置振动条件理论分析与试验

振动气吸式穴盘精播装置可利用振动气吸原理,使种子克服相互间内摩擦力而产生有利于吸种的"沸腾"运动.根据散粒体抛射强度理论,对种子受力及其运动进行了理论分析,得到了种子产生"沸腾"运动的振动强度临界条件,验汪了临界条件的正确性.当吸种率为90%以上时,该条件与实际结果之间的误差小于5%,由此可以确定播种装置振动参数工作范围.     

水平惯性振动播种机的原理分析

介绍了水平惯性振动播种机的原理,建立了排种器的振动模型。利用动力学分析法求出了种子在种盘上滑移的条件,为进一步研究开发水平惯性振动播种机提供了参考依据。     

发芽种树分流式振动排种器性能影响的试验研究

研究了分流式振动排种器的排种性能与水稻种子芽(根)长度之间的变化规律,结果表明,排种性能受种子芽(根)长度影响较大.直播时,水稻种芽(根)长度应控制在0.5～2mm范围,当种子芽(根)长度大于5mm时,种子箱内的种子开始出现局部架空、种子箱和振动盘之间振动推送出来的种子开始出现间断现象,播种质量无法保证.     

蔬菜育苗播种机清种装置设计与试验

为了解决蔬菜穴盘育苗精密播种机播种非球形种子重播率较高的问题,设计了一种清种装置,并通过对清种装置内流场仿真模拟优化了清种装置结构参数。对吸种阶段种子受力及运动状态进行分析,得到非球形种子在重播时,吸嘴通常会吸附两粒种子,其中一粒种子受主要吸力,另一粒种子受次要吸力。以茄子种子为播种对象,采用二次旋转正交组合试验方法,对播种机进行播种性能试验研究。通过方差分析,得到各因素对重播率的影响由大到小为：吸种气压、清种气压、振动频率,对空穴率的影响由大到小为：清种气压、吸种气压、振动频率,对合格率的影响由大到小为：吸种气压、清种气压、振动频率。建立了吸种气压、清种气压、振动频率3个主要因素与重播率、空穴率和合格率的数学模型。分析了吸种气压、清种气压、振动频率对重播率、空穴率、合格率的影响规律,并进行了参数优化与验证试验。得到了最优参数组合,即吸种气压为15.7kPa,清种气压为3.3kPa,振动频率为50Hz时,重播率为1.26%,空穴率为1.75%,合格率为96.99%。在相同试验条件下进行试验验证,得到重播率为1.4%,空穴率为1.7%,合格率为96.9%。     

基于电磁振动的玉米种子定向排序输送技术

根据振动送料原理,提出了一种实现玉米种子定向排列输送的方法,对种子的定向过程进行了动力学分析,探讨了定向过程中种子各种姿态的变化过程与力学参数之间的关系。以郑单958玉米种子为试验对象,建立了振动定向试验装置;以台阶高度A、滑槽倾角B、振幅C和频率D作为影响因素进行了正交试验。试验结果表明:台阶高度A、滑槽倾角B及其交互作用对种子定向效果具有极显著影响;通过多重比较分析得出试验条件的最佳组合为:台阶高度为4 mm、滑槽倾角为4°、振幅为0.18 mm、频率为51.5 Hz。在最佳试验条件下分别对顺行和逆行种子进行10次重复试验,试验结果表明:顺行定向成功率为93.5%,逆行定向成功率为89.4%。采用高速摄影技术分别对顺行和逆行的种子进行了观察验证分析,分析表明:种子的实际运动状态与理论分析基本吻合。     

自动平衡装置的平衡机理探讨

旋转机械的不平衡振动问题一直是机械行业的重要课题,自动平衡是解决不平衡振动的方案之一。本文通过单盘转子过临界转速下的自动定心现象分析,并探讨金属圆球在盘内移动的自动平衡(减振)机理。     

扁平茄果类种子导向振动供种装置设计与试验

针对扁平茄果类种子在供种箱振动供送下播种多粒率高的问题,设计一种带有Y型导槽的导向振动供种装置。通过分析种子在振动导向充种板上的运动特性,确定导向充种板安装角α为10°,振动方向角β为25°。在不同振动强度下,开展导向充种板幅频特性试验和朝天椒种子在导槽内流动特性高速摄影试验。结果表明,随着振动器电压的增加,各检测点振动频率保持100Hz不变,沿X、Y、Z方向振动幅值增大,种子相对于导槽的平均流速增大;Y向振幅在0.45～0.54μm范围时,种子能在导槽内形成单层、均匀、定向流动,且各导槽内种子平均流速无显著差异。播种效果对比试验表明,采用设计的导向振动供种装置,在生产效率为300、600、900盘/h条件下,播种合格率超过95%,空穴率低于5%,能满足辣椒育苗精量播种要求。表明设计的导向振动供种装置可显著提高扁平种子播种合格率,降低多粒率。