新型大蒜播种机关键技术研究

大蒜种植时要求鳞芽朝上,直立播种,但这种农艺种植特点制约了大蒜机械化的发展,为此,本文设计了带有矫正机构的新型大蒜直立播种机。该机器主要由机架、槽轮机构、传动装置、取蒜装置、矫正装置、种植装置和播蒜爪等零部件组成,利用排种机构通过非平行式取蒜爪取出蒜种箱中的蒜种,落入矫正漏斗。通过管道落入种植机机构,种植机构顶部带有凸轮机构可以将连接种植斗的管道和种植爪都同时压入土里,从而实现蒜瓣的种植,解决种蒜的难题。     

新型大蒜播种机关键技术研究

大蒜种植时要求鳞芽朝上,直立播种,但这种农艺种植特点制约了大蒜机械化的发展。为此,文章设计了带有矫正机构的新型大蒜直立播种机。该机器主要由机架、槽轮机构、传动装置、取蒜装置、矫正装置、种植装置和播蒜爪等零部件组成,利用排种机构通过非平行式取蒜爪取出蒜种箱中的蒜种,落入矫正漏斗。通过管道落入种植机机构,种植机构顶部带有凸轮机构可以将连接种植斗的管道和种植爪都同时压入土里,从而实现蒜瓣的机械化种植,解决种蒜的难题。     

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。     

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。     

多层矫正式大蒜播种机矫正机构性能分析

在大蒜播种过程中,为了保证播种质量和大蒜产量,要求蒜瓣入土后鳞芽朝上。目前,我国机械化大蒜播种技术很难满足该项要求,许多蒜农仍一直采用手工种植的方式完成大蒜播种作业,播种效率较低。为解决上述问题,提出了一种大蒜精准播种机构,通过多层矫正装置实现蒜瓣垂直入土鳞芽朝上。首先测量获得大蒜蒜瓣的外形尺寸,通过试验设计确定取种勺和校正装置等关键零部件的尺寸,运用三维软件Solid Works对该机构进行建模,并基于ADAMS软件对主要矫正部件进行运动仿真获得大蒜播种过程中的蒜瓣运动轨迹曲线,分析结果表明:该机构能够满足大蒜种植的农艺要求,达到了机械化播种中蒜瓣入土鳞芽朝上的目的。     

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。     

多重扰动清种式大蒜单粒取种排种器设计与试验

针对勺链式大蒜播种机取种过程中常出现的漏种、重种问题,设计了一种多重扰动清种式大蒜单粒取种排种器。取种勺在充种阶段获取多粒蒜种,经多重扰动清种,最终取种勺内仅余1粒蒜种。本文以金乡蒜种为研究对象,阐述了排种器的工作原理,确定了排种器的各项参数和多重扰动装置的最佳安装位置。通过DEM〖CD*2〗MBD耦合仿真试验,分析了倾斜角、取种勺线速度对充种成功率的影响,以及凹槽形状对单粒取种率的影响。运用 Box-Behnken 中心组合试验方法,以第2弧形突出部分坡度、倾斜角、取种勺线速度为试验因素,以单粒取种率和漏种率作为评价指标,开展了三因素三水平正交试验。利用 Design-Expert 8.0.6 数据分析软件,分析了各因素对单粒取种率与漏种率的影响,对试验因素进行优化,确定了多重扰动装置最佳结构参数。设计试验台对仿真结果进行验证,倾斜角、取种勺线速度分别为15°、0.07m/s的条件下,通过调节多重扰动装置与取种勺凹槽顶端距离适配不同级别蒜种,当Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级蒜种距离分别为0、6.1、12.1mm时,单粒取种成功率分别为92.2%、97.2%、95.6%,具有良好的取种性能。     

复式大蒜种子方向控制装置设计与试验

为提高大蒜播种机对杂交蒜的播种正芽率,提出串联使用大蒜种子重心靠下和大蒜种子芽尖细长特征进行种子方向控制的方法,即在排种器运种阶段设计分段式护种槽,利用大蒜种子重心靠下特征提高种子直立进入定向器的概率,在换向阶段设计弧形开口定向器,使大蒜种子芽尖尽可能露出定向器,提高短芽尖大蒜鳞芽的正芽率。以定向速度和种子芽尖长度为试验因素,正芽率为试验指标,进行台架试验,结果表明,蒜瓣芽尖长度对播种机正芽率影响较为明显,正芽率随定向速度的增加而降低。以金乡杂交蒜为试验对象,对定向系统进行田间播种性能试验,试验结果表明：行走速度为0.14～0.19 m/s时,金乡杂交蒜的正芽率达85%,整体满足大蒜播种农艺要求。串联使用大蒜种子两种物理特征从作业原理上可提高大蒜种子定向稳定性,为大蒜播种机械化发展提供参考。     

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。     

大蒜种体形态分析及植株收获性能试验研究

以实现大蒜的机械化种植和收获为目标,用统计分析的方法研究了大蒜种体的形态特征。结果表明:蒜种的质量与蒜种的长、宽和高存在着正相关的关系,即蒜种的质量越高相应的蒜种的长、宽、高越大,反之亦然。同时,根据统计数据建立了蒜种的三维模型,为大蒜播种机取种装置的设计提供基础数据。针对大蒜的机械化收获需求,研究了收获期大蒜植株的力学性能,为挖拔式大蒜联合收获机的设计提供参数依据。     

大蒜播种机排种器及开沟器设计与控制（摘选）

目前的大蒜播种机为8行式,本研究侧重于通过减少播种机的设计方案以增加播种能力,通过增加最佳行数和种子均匀度来增加田间作业效率。对于新设计的10行式大蒜播种机,来自农场的测试结果以下列标准为基础:工作速度1.68kmh,输种管高于地面30cm,且为最低变量。田间工作效率0.13hm2h,株距11.73cm,打滑率10.36%。开沟器为靴式,2行,行间距为250mm,拉力为10.3N行,且保持不变。大蒜平均发芽率为74.57%,平均单产26919kghm2,而农户的平均种植产量为30419kghm2。人力种植的精度值为20.93%,而10行大蒜播种机的精度值平均为21.0%。      

大蒜种植机正芽率试验

简述了我国大蒜种植和大蒜种植机的发展概况。通过试验和数据分析，提出大蒜正芽率的术语、定义及规定指标，该指标是衡量大蒜种植机性能的关键指标。大蒜种植机正芽率定义和规定指标的研究为大蒜种植机标准的制定提供了技术支持，对大蒜种植机产品质量的提高及行业快速发展具有重要意义。      

一种大蒜栽植器的研制

大蒜的直立种植是实现大蒜种植机械化的关键之一。为此,根据芽尖向上立直种植的需求,设计了一种用于大蒜种植机上的大蒜栽植器。该大蒜栽植器为鸭嘴式结构,采用凸轮机构双侧均匀打开,蒜种在种植时侧向受力均匀,满足了大蒜立直种植的要求。为此,阐述了大蒜栽植器的结构组成、工作原理及关键零部件的设计及关键参数的确定计算,并对大蒜栽植器的工作性能进行了分析。该大蒜种植机立直率高、结构简单紧凑,其结构原理也适用于需立直种植的秧苗的栽植。     

气吸式花生精密播种机的研究

为了实现垄作花生的精密播种,设计了气吸式精密排种器,其主要由本体、种杯、排种圆盘、搅种盘和尾风管组成[21],通过排种圆盘上拨片的推动作用、搅种盘上搅种钮的搅动作用及尾风管的吹送作用,能够明显提高花生播种的双粒率,降低碎种率和漏播率,提高播种精度。同时,改进了播种机的行走装置,能够有效降低滑移率,保证播种机直线前进的稳定性。所设计的花生播种机主要由机架、悬挂装置、起垄装置、驱动装置、播种装置、施肥装置、喷药装置及覆膜装置等部分组成,集起垄、施肥、播种、喷药、滴灌带铺设、展膜、压膜、覆膜及膜上覆土等多道工序于一体,提高了花生的播种效率[4]。     

基于嵌入式电子监控器的大豆播种机开发

播种作业是大豆种植最重要的环节,播种质量的好坏决定了大豆质量和产量。传统大豆播种机在作业过程中存在漏播、播种间距不均匀,以及对播种过程不可视等诸多问题,严重影响了大豆的生产质量和产量。为解决这一难题,引入嵌入式技术,将电子监控器应用在大豆播种机上,在深入研究分析大豆播种机的结构和工作原理的基础上,完成了基于嵌入式电子监控器的大豆播种机的总体方案设计;对嵌入式系统中的单片机进行模块选型和功能设计,完成了测速模块、电缸驱动模块和通讯模块的电路原理分析;对大豆播种机播种过程的运行流程进行优化设计,并对大豆播种机的播种精度进行试验。结果表明:基于嵌入式电子监控器的大豆播种机有较高的播种精度,漏播率较低,且通过电子监控器可以对大豆播种过程进行实时监控,保证了播种过程的安全可控,具有较大的推广价值。     

精密播种机种子运动调控方法研究进展

精密播种技术是农业机械化生产的重要组成部分,也是规模化种植实现节本增效的重要手段。对种子的运动行为的精准调控,是精密播种技术的核心,也是改善单粒精播质量的关键。从播种机种子运动各环节角度,在充种清种、导种输种、投种落地三个阶段的种子运动调控以及后续触土部件对种子位置的影响等方面,综述单粒精播机械中种子运动调控方法的国内外研究现状和进展。从排种器、导种输种装置、种子落地时的弹跳滚动、后续触土部件等方面指出精密播种过程中存在的应着重解决的技术问题,并针对以上技术问题结合我国的生产现状对今后精密播种机种子运动调控方法发展趋势作展望,指出了精密排种技术、导种输种技术、种子落地防弹跳技术、覆土镇压技术的具体发展建议,为精密播种技术研究及装备创新设计和应用推广提供参考。     

木薯种茎参数测量及EDEM仿真参数标定

针对预切种木薯种植机排种器排种仿真缺乏种茎离散元模型问题,通过Creo建立了木薯种茎的三维模型,根据三维模型在EDEM软件中构建木薯茎秆的离散元模型,通过物理试验测量了种茎的接触参数,对测得的参数进行EDEM软件标定,以堆积角度数作为评价指标得到标定的最佳结果,并对标定的参数进行验证.结果表明:标定的木薯种茎接触参数结...     

气送式油菜播种机集排器供种装置设计与试验

针对现有气送式播种机集排器供种装置在油菜种植区域地表坡度变化范围大时供种量稳定性不足等问题,设计了一种采用调节弹簧调节清种毛刷与外切圆弧型孔轮距离,从而控制充种及清种量、实现坡地播种、稳定供种的供种装置。阐述了供种装置的工作原理,确定了外切圆弧型孔曲线方程、主圆弧偏转角及种量调节机构结构参数,分析了种量调节机构与型孔轮间的力学关系。利用智能种植机械测试平台进行了供种装置性能优化试验,以清种毛刷厚度、调节弹簧有效圈数、调节板厚度、主圆弧偏转角为试验因素,采用二次旋转正交组合试验分析各因素对坡度地表供种量稳定性的影响。采用主要目标法确定最佳参数组合为:清种毛刷厚度为13 mm、调节弹簧有效圈数为82.5、调节板厚度为7.8 mm、主圆弧偏转角为7.7°,固定倾斜-5°~5°相对无倾斜下的供种速率变化率不超过4.29%、供种速率稳定性变异系数不超过0.52%,供种稳定性较优。最优参数组合下的台架验证试验表明,供种速率在摆动-5°~5°相对无倾斜状态的变化率不超过1.6%,供种速率稳定性变异系数不超过0.86%,满足油菜坡地播种供种量稳定性要求。     

预切种式甘蔗横向排种器设计与试验

为实现蔗种精准横向播种,设计了一种预切种式甘蔗横向排种器。通过对蔗种在排种器中的运动分析和基于Recurdyn软件的排种器运动仿真,探究排种器传送链轴转速、提升传送链倾角和集蔗箱倾角对排种性能的影响。利用自制的简易链式甘蔗排种器试验平台,对排种器的一级链轴转速、传送链倾角和集蔗箱倾角等参数进行试验研究,结果表明:传送链倾角和一级链轴转速对排种性能具有极显著的影响,集蔗箱倾角对排种性能的影响不显著;排种性能的最优参数组合为传送链倾角55°、链轴转速9.16 r/min、集蔗箱倾角45°。室内验证试验表明,排种器的合格率为92.6%、漏植率为5%、重植率为3.2%,说明排种器能有效避免排种过程的重植和漏植现象,减少播种过程的耗种量。田间验证试验表明,排种方向合格率93.37%,排种株距合格率90.33%,排种株距在33～49.5cm的合理株距范围内,实现了双蔗芽蔗种的精准横向播种。     

稻草覆盖马铃薯机械化栽培技术试验示范

结合稻草覆盖马铃薯的种植模式,介绍了稻草覆盖马铃薯播种机核心部件的设计原理,以及该播种机在主要推广区域的示范情况。通过试验示范总结出包括土壤条件、选种、整地、施肥和田间管理等技术条件在内的整套稻草覆盖马铃薯栽培技术。