弧形鸭嘴式大蒜正芽播种机设计与试验

为解决大蒜正芽播种问题,设计了弧形鸭嘴式型大蒜正芽播种机,主要由单粒取种装置、鳞芽方向控制装置、直立下栽装置、传动系统以及机架、地轮等部分组成,可一次完成取种、换向、直立栽种和镇压作业。根据大蒜鳞芽外形尺寸参数,对播种机关键零部件进行了优化设计,设计了符合大蒜鳞芽外形尺寸分布的大、中、小3级取种勺;设计了弧形开口换向器,使芽尖弯曲大蒜鳞芽芽尖尽可能露出换向器;设计了中间轴随驱动圆盘同时旋转的直立下栽机构,实现11行下栽鸭嘴同时稳定作业,与弧形换向器配合实现芽尖不小于6mm大蒜鳞芽的正芽。以苍山四六瓣蒜和金乡杂交蒜为试验对象,进行田间播种性能试验,结果表明：行走速度在0.14~0.19m/s范围内,金乡杂交蒜的正芽率达到85%左右,苍山四六瓣蒜的正芽率达到90%左右,单粒率均达到93%以上,整体满足大蒜播种农艺要求。     

旋耕式大蒜播种机关键部件优化及性能试验

为了提高旋耕式大蒜播种机对新疆大蒜种植模式的适应性,依据新疆蒜种外形尺寸优化蒜种勺参数,提高取种单粒率,降低空穴率及重播率。选择机具性能的主要因素(机具作业速度、大蒜种子外形尺寸、鳞芽长度),采用单因素试验分析进行田间试验,分析不同参数对大蒜播种机正芽率、空穴率、重播率的影响,得出各因素影响程度,为后期机具优化提供理论依据。     

新疆大蒜物料及力学特性试验研究

研究新疆吉木萨尔白皮和伊犁紫皮大蒜的物料及力学特性,为大蒜分级和大蒜精量播种机优化提供理论依据。测量蒜种外形尺寸、重心、不同含水率及加载速度力学特性、与不同接触材料的最大摩擦力等。对大蒜外形尺寸做一元二次回归分析,得出吉木萨尔白皮与伊犁紫皮大蒜分级时以厚度和长度为标准。吉木萨尔白皮与伊犁紫皮大蒜重心偏下各占71%、81%。含水率及加载速度对蒜种压碎力有显著影响,蒜种含水率越高压碎力越小,加载速度越大压碎力越大。蒜种在亚克力、有机玻璃、不锈钢接触面的最大摩擦角依次增大。对吉木萨尔白皮与伊犁紫皮大蒜大小进行分级优先考虑厚度和长度,可以提高勺链式等取种器的单粒率。重心位置分布越靠近蒜根,大蒜播种时的正芽率越高。为了保证大蒜种植时的成活率,蒜种受到挤压力小于55.1 N。排种箱的倾角应大于蒜种的最大摩擦角,提高排种的单粒率。     

大蒜种子与机械播种相关特性的分析研究

大蒜种子的外形尺寸特征、悬浮特性,是播种机械实现单粒播种的重要依据,蒜种破碎是机械对蒜种的严重损伤,导致不能发芽。为此,对大蒜种子的外形尺寸和悬浮特性及破碎力进行试验研究,为大蒜种子机械化清选和播种提供数据。选择大瓣种苍山大蒜、小瓣种金乡大蒜及杞县大蒜为研究对象,使用统计学方法,以大蒜种子的长、宽、厚、悬浮速度及压碎力为指标,研究蒜种大小尺寸的分布、含水率对大蒜种子悬浮速度及大蒜种子抗破坏能力的影响。结果表明:大蒜种子厚度方向的尺寸差异最大;大蒜种子的悬浮速度随含水率的上升而增加,同一含水率下,大瓣种子的悬浮速度大于小瓣种子;压碎力与含水率呈反比,且大瓣种子弧面更易受到破坏。     

可保持式大蒜种带播种机的设计

在大蒜种植过程中,为了保证出苗率和提高大蒜产量,蒜种入土后必须鳞芽向上,这在机械化播种技术实现上难度较大,针对这一问题提出了可保持式大蒜种带播种机的设计。可通过大蒜种带播种机构实现和保持大蒜种带上的蒜瓣鳞芽向上入土,用可降解种带膜定向包裹和固定蒜种,使蒜种间距一致,姿态一致。包裹蒜种的种带缠绕成种带卷放置在播种机种带盘上,播种时通过可保持式定向播种装置使大蒜种带按照各滚轮所设定的轨道运动,实现定向和精量播种。基于动力学仿真软件对主要播种机构和种带方向保持机构进行运动分析,获得种带播种过程中蒜瓣的运动轨迹曲线。分析结果表明,该种带播种机能够满足大蒜种植的农艺要求,实现播种过程中保持蒜种鳞芽直立向上入土的功能。     

双鸭嘴式大蒜正头装置调头机理分析与试验

针对当前大蒜机械化播种鳞芽正头率较低的问题,测定了苍山大蒜的物理属性参数及几何参数,采用离散元技术,建立双鸭嘴式大蒜正头机构播种动力学模型;仿真研究了蒜种在3种正头机构中的运动规律,分析了不同接种鸭嘴曲线形状、蒜种重心、插播转速及蒜种二次弹跳对正头率的影响规律,明确了蒜种正头机理。试制了室内播种试验台及大田样机,开展了播种试验,采用可视化方法提取了试验过程中蒜种运动动态图像,结果证明与仿真过程基本一致,试验正头率与仿真正头率的误差在5%以内,表明采用离散元法对播种过程中蒜种的运动规律进行分析是可行的;田间试验蒜种正头率最高可达95.67%,提高了4.67个百分点。     

高效精准大蒜播种机正式上市

<正>2017年6月26日,由山东省农业机械科学研究院技术攻关、山东省玛丽亚农业机械有限公司生产制造的高效精准大蒜播种机在山东金乡召开新产品发布会,正式宣布上市。此款高效精准大蒜播种机突破了单粒取种、鳞芽方向控制、直立栽种等大蒜播种关键技术难题,种芽直立率达到90%,达到世界领先水平,     

蒜种种植方位对大蒜生长发育及产量的影响

为研究蒜种种植方位对大蒜生长发育及产量的影响,为大蒜机械化种植装备的研发应用及其直立种植性能指标的确定提供依据,以杂交红蒜为试验对象,对蒜种种植方位进行单因素田间完全随机区组试验研究。结果表明:芽尖向上30°以上种植的大蒜在蒜薹长度和蒜头产量与水平种植差异不显著,但出苗早,出苗齐整,植株高大,建议芽尖向上30°以上作为衡量大蒜种植机械直立种植的指标。芽尖向下种植的大蒜出苗晚,出苗不齐整,与水平种植相比,出苗率低4%,蒜薹长度短6.9%~15.2%,蒜头产量减产8.4%~15.1%,蒜头的横径较小,大小不一致,形状不规则,立直种植时应尽量避免芽尖向下种植。     

基于机器视觉的蒜种识别夹取试验台设计与试验

为实现大蒜的定向精确播种,提出一种基于机器视觉的蒜种精准识别与夹取方法,并设计蒜种识别夹取试验台,采用机器视觉方式确定蒜种的位置、朝向,使用机械臂夹取蒜种。采用阈值分割的方法分割蒜种和背景,对图像进行去噪,提取蒜种轮廓,根据识别像素点计算蒜种质心、朝向,经过识别训练和参数优化,确定识别阈值为110,识别成功率达到95%以上,平均识别时间0.06s。以金乡白皮蒜蒜种为试验对象,分析确定装置性能的指标为夹取成功率,影响因素为传送带速度、蒜种尺寸、种子夹取高度,通过三因素三水平正交试验分析,运用Design Expert软件对装置的关键结构参数进行优化,建立夹取成功率和各因素的回归模型,模型系数R₂²为0.9433。试验结果表明：当传送带速度0.11m/s、种子夹取高度3.5mm、选取投影尺寸510～540mm²时,夹取成功率为93.73%。研究结果可为蒜种分级和大蒜的定向播种提供一定的参考。     

插穴式自动定向大蒜播种机的设计研究

为了提高大蒜播种机在播种过程中蒜瓣的直立度及鳞芽向上的概率,保证株距均匀,设计了一种新型的大蒜播种机。通过对关键部件的结构设计与参数分析,确定了主要部件结构。经过试验验证,此大蒜播种机的锥形螺旋导种管能够使大蒜落土后鳞芽向上的合格率达到96%,压穴锥能够使直立度达到98%,并能保证株距均匀。     

电液混合调控式大蒜播种机设计与试验

针对传统大蒜播种装备自动化程度低而导致的播种合格率和作业效率低等问题,设计了一种电液混合调控式大蒜播种机。该机主要由电控播种装置、播深调节装置、参数检测装置和人机交互界面等组成。以单片机为核心控制器,利用速度传感器和旋转编码器,实现了株距与作业速度的匹配;分析开沟入土阻力与入土深度关系,确定了播深调节液压装置关键部件;结合光电传感器和显示屏,完成了作业参数实时显示与播种异常报警功能。以杂交蒜为试验对象,分别进行了播深一致性试验、播量检测试验和播种质量试验,结果显示,播深调节平均误差为4.7%,播深变异系数平均值为5.3%;播量检测平均误差为4.0%;播种合格率为83.7%,漏播率为6.2%,满足大蒜播种农艺要求,且较同种条件下以汽油机为动力源的大蒜播种机漏播率降低3.1个百分点。     

基于电容检测技术的蒜种鳞芽扶正装置设计与试验

针对传统机械方式鳞芽扶正率低、可靠性差等问题，提出了一种基于电容检测技术的蒜种鳞芽定向方法，搭建了相应的鳞芽检测与扶正装置，并对其结构和运行参数进行了优化。基于ANSYS电场分析验证了方法的可行性，基于EDEM仿真平台进行了接播装置结构的优化。结果表明，当接播装置底面夹角、短轴半径、长轴半径分别为80°、22.99 mm和27.79 mm时，装置性能最优，理论直立率为96.6%,物理试验验证了优化结果的可靠性。以极板参数为试验因素，以信噪比为试验指标，开展极板尺寸优化试验。结果表明，极板参数为45 mm×8 mm×0.10 mm时，装置性能最优。以金乡、苍山蒜种为试验对象，开展样机试验，正芽率为95.0%,满足大蒜播种要求。     

大蒜播种机地轮及铺管覆膜机构改进设计与试验

地轮作为确保大蒜播种单粒取种、鳞芽调向和直立下栽的关键机构,其滑移率大小直接影响大蒜播种机的播种性能,针对引进的原大蒜播种机在新疆大蒜种植区地轮滑移率过大,造成漏播的问题,对地轮进行理论分析,研究影响地轮性能的因素,重新设计地轮直径和宽度分别为600 mm和100 mm的直齿型地轮,并结合新疆大蒜种植区气候、土壤性能和农艺要求,在原大蒜播种机基础上,增设铺管覆膜机构,对改进后的铺管覆膜大蒜精量播种一体机的播种性能、地轮滑移率、铺管覆膜性能进行了试验,结果表明,该研究能改善原大蒜播种机在新疆种植区的播种性能,在铺管覆膜大蒜精量播种一体机作业速度为2 km/h时,其正芽率为91.4%,重复率为1.1%,空穴率为3.2%,滑移率为4.9%,同时铺管覆膜各项性能指标达到了相关技术指标要求。     

蒜种振动排序装置设计与试验

为了解决目前大蒜播种机对蒜种调头能力差、播种不能满足农艺生产要求的问题,设计了蒜种振动排序试验台,为研究大蒜播种机提供参考依据。通过改变对蒜种排序有影响的曲柄长度、振动槽倾角、曲柄回转中心高度及振动频率4个振动试验台参数,进行有交互作用的正交试验,并对结果进行方差分析,得到最重要影响因素为曲柄长度,最佳试验组合A2B1C2D1。     

大蒜播种机械化研究进展分析

我国大蒜种植机械化与产量不成正比,大蒜播种机械化程度落后于小麦、玉米。蒜种定向技术、直立下栽技术落后于其它国家,本文概述了国内外大蒜播种机械化技术的研究现状,总结当前大蒜播种机具主要类型、特点及应用情况,提出大蒜播种机在使用过程中存在的问题,为大蒜播种机的设计和优化提供参考。     

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单县研制成功大蒜播种机械 最近，山东省单县张集镇王楼行政村王迪福研制的大蒜播种机试播成功，并获得国家发明专利。经过多年的艰苦实验，王迪福于今年研制出了以四轮拖拉机为动力的大蒜播种机。该播种机保证了蒜瓣的蒜尖向上，行进方向正。播种均匀，深浅一致，自动掩埋，压平地面。该机播种速度要比纯人工快10倍以上，全天可种蒜1．33～2hm^2，而且播种质量好于人工播种，产量能够增加30％以上。     

牵引式大蒜播种机的设计

针对当前我国大蒜种植机械存在的单粒取种率低、蒜种鳞芽朝上直立播种率低等问题,综合考虑大蒜的种植模式和农艺要求,设计了牵引式大蒜播种机。该机利用提种爪单粒提种及弹簧扶正的原理,有效改善了播种机单粒取种、蒜种鳞芽朝上、漏播及重播的问题,且结构简单、操作方便。田间性能试验表明:该机纯作业生产率为0.1hm~2/h,鳞芽朝上率92.1%,播种深度合格率92.04%,重播率6.4%,漏播率2.1%,满足大蒜播种的技术要求。     

勺链式大蒜取种器的优化设计与试验

排种器是播种机的重要部件,很大程度上决定着播种质量。为此,以勺链式排种器为研究对象,基于金乡紫皮大蒜,对取种勺(取种器)的结构尺寸参数进行了优化。样机试验表明:当v=0.25m/s、B=40mm、L1=1 1 mm、L2=2 3 mm、H=1 0、β=5°时,单粒取种成功率为9 5%,漏取率为1.2%,重取率为3.8%,满足大蒜播种需求。该研究为不同品种、级别大蒜取种勺优化设计提供了参考。     

倾斜圆盘式大蒜播种试验装置的设计与试验

针对目前我国大蒜播种机的研究现状,在对现有的大蒜播种装置深入研究的基础上,设计了倾斜圆盘式大蒜播种机的排种装置,重点阐述了大蒜播种机排种试验台的结构和工作原理,对关键的部件进行计算设计,研制了形状类似蒜种的取种窝。通过采用转盘倾斜取种,反复试验,利用正交试验来确定落种时取种盘倾斜的最优角度和最优工作转速,使得蒜种在自身重力的作用下,能够更好地通过导种管下种,实现蒜种的种植要求,为研究大蒜播种机械提供理论依据。     

2BQ—27型三七精密播种机排种性能试验研究

通过对2BQ—27型三七精密播种机排种性能影响因素进行分析,得到影响排种器排种性能的主要因素是种子箱内种子质量、播种机前进速度、开沟深度。为得出试验因素与各试验指标(合格率、重播率、漏播率)的一般规律和相互关系,分别以种子箱内种子质量、播种机前进速度、开沟深度作为自变量,播种合格率、重播率、漏播率为因变量的单因素试验,确定出种子箱内种子质量、播种机前进速度、开沟深度的工作参数。为进一步验证所选因素对试验指标的影响程度,采用三因素三水平(种子箱内种子质量:1 000g、1 500g、2 000g;播种机前进速度:3m/min、4m/min、5m/min;开沟深度:10mm、15mm、20mm)的正交试验研究。通过对试验结果的极差和方差分析,得到试验结果的最优组合。试验结果显示:当种子箱内种子质量为2 000g、开沟深度为15mm、播种机前进速度为3m/min时,排种器的排种性能最佳:播种合格率为92.5%、漏播率为3.09%、重播率为4.25%。