基于虚拟仪器的双圆盘开沟器检测技术的研究

按照虚拟仪器设计的思想,利用虚拟仪器技术,以软件为主,软硬件结合的方式,以Lab VIEW作为开发平台,建立了双圆盘开沟器空间受力的虚拟仪器检测系统.同时,在土槽上对双圆盘开沟器的入土阻力和牵引阻力进行测试,为播种机单体的结构参数合理设计提供参考.     

双圆盘开沟器性能的研究

开沟器功用主要是在播种时开出种沟，引导种子和肥料进入种沟内，并使湿土覆盖种子和化肥，它们种类很多，如铲式、铧式、圆盘式等，不同形式的开沟器对工作条件也有不同的要求，其中双圆盘开沟器由于圆盘周边有刃口，滚动时，可以切割土块草根和残茬，因此在整地条件差和土壤湿度较大     

驱动圆盘根茬处理装置的土槽试验研究

针对一年一熟玉米种植区免耕播种玉米时,在留有根茬的未耕地上根茬不易破除且易挂茬等问题,设计了一种驱动圆盘破茬装置。该装置采用缺口圆盘与前进方向成7°夹角安装。土槽试验结果表明:驱动圆盘不仅具有较强的入土能力,而且破茬效果良好,在切断秸秆和破除根茬的同时能够开出一条宽约5cm的播种带,为播种和施肥创造良好的种床条件。     

一沟双行小麦播种专用开沟器的试验研究

为解决播种机在作业中开沟器堵塞的问题,设计了新型小麦播种专用开沟器,此开沟器能够在一次作业中完成播2行种子与1行肥。在此基础上,研制了小型小麦播种机。田间试验表明:装有专用开沟器的播种机,能有效地解决开沟器的堵塞问题,具有良好的通过性。     

两种免耕开沟器的对比分析

为了给使用者选择机型提供依据,对圆盘开沟器的工作原理和开沟圆盘受力情况进行比较分析,得出直面圆盘开沟器与波纹圆盘开沟器的适用条件.结果表明,直面圆盘开沟器切断秸秆、根茬能力强,入土性好,适合土质较硬的土壤播种;波纹圆盘开沟器开出种床带较宽,适合秸秆覆盖层薄、土质较松的土壤播种.     

免耕播种机开沟圆盘试验土槽的设计

针对免耕播种机开沟圆盘大田试验效率低、劳动强度大、易造成扬尘污染等问题,设计了免耕播种机开沟圆盘试验土槽,该试验土槽槽体采用梯形状设计.为了便于安装拆卸开沟圆盘,设计分段式圆盘刀架轴,并用卡盘法兰固定开沟圆盘.装置的动力由变频调速电机供给,电机动力通过轴端的V型带传递给刀架轴.为了能够模拟拖拉机工作时动力情况,设计了变频调速电机控制装置.试验表明,该免耕播种机开沟圆盘试验土槽性能稳定,可以有效模拟免耕播种机开沟圆盘的不同作业环境,为免耕播种机开沟圆盘的研究开发提供有效的技术支持.     

免耕播种开沟器的发展现状

开沟器是播种机、施肥机上的主要工作部件,按结构特点及工作方式分类有：圆盘刀式、旋耕刀盘式、松土铲型、铧式犁型等.通过对开沟器结构特点进行归纳分析及发展动态的跟踪研究,认为目前的开沟器产品在结构材料、通用性、适应性等方面有待提高.     

几种圆盘驱动破茬开沟性能的土槽试验比较

针对我国北方旱区在留有玉米根茬的未耕地上进行免耕播种时根茬不易破除且易挂茬等问题,设计了一种驱动圆盘破茬装置,并对常用的4种破茬圆盘刀的开沟性能进行土槽试验比较.试验结果表明,大波纹圆盘刀的功率消耗和土壤扰动量最大,能开出沟宽68mm的播种带,种床条件最好;缺口圆盘刀功率消耗最小,仅能开出宽14mm的窄缝.4种圆盘刀在不同地表状况下的功率消耗均随刀轴转速和小车前进速度的增加而增加,转速达到一定值时,4种圆盘刀均能有效切断结构和破除根茬.试验同时显示出不同地表覆盖量下的功率消耗差异较大,随地表覆盖量的增加,功率消耗也增加.     

驱动圆盘刀切断玉米秸秆和根茬的土槽试验

通过动力驱动的平圆盘和缺口圆盘切断玉米秸秆和根茬的土槽试验研究表明，随着刀轴转速和机器前进速度增加驱动圆盘刀功率消耗随之增加。当刀轴转速为350r／min、机器前进速度为0．65m／s时，在有秸秆和根茬土壤地表上缺口圆盘刀消耗的功率是平圆盘刀的45％。当刀轴转速大于350r／min即圆盘圆周速度大于7．4m／s时，缺口圆盘刀秸秆切断率和根茬切断率达到97％以上。     

圆盘施肥开沟器的改进

去年春季我公司生产的精密播种机出现了区域性机器跑偏的现象．影响了该机的销路,为此公司组成技术攻关小组,进行研究。最后,发现原因在于圆盘施肥开沟器不能适应该地区过硬的土质,圆盘无法摆正．使得整机随之跑偏,又由于田地里又分布大量杂草,使得铲式施肥开沟器也不能满足其播种、施肥作业的需要,因此我们设计了一种圆盘和铲式相结合的新型施肥开沟器,解决了机器跑偏的问题．并受到用户欢迎。     

免耕播种机开沟圆盘材质与加工工艺的研究

免耕播种机开沟圆盘是保护性耕作机具的关键作业部件,其破茬性能以及耐磨性能的好坏直接影响着播种机的播种效果.通过对美国John Deere460和spainJD 圆盘以及国产圆盘的材质分析结果表明:国外圆盘开沟器采用的是特殊材质钢材料,其金相组织为马氏体组织,而国内采用65Mn钢进行表面处理得到的主要是珠光体 铁素体组织和少量的马氏体.试制圆盘选择特殊材质钢进行整体热处理使其转变为马氏体组织,具有较高的硬度和良好的耐磨性能,从而具有优异的切茬开沟性能,是圆盘开沟器国产化的一个重要途径.     

免耕播种机开沟器的适应性分析

目前,国内外免耕播种机开沟器种类较多,但性能与实际生产要求存在着相当大的差距,表现出适应作物单一、通过性能差、破茬能力弱、对地表破坏率较大、调节困难、使用可靠性及适应性较差等问题。为推广保护性耕作,实施有效免耕播种,以研究开沟器适应性为主题,在不同地表田间对北方地区使用的免耕播种机开沟器进行了试验、测试、分析、研究,对其适应性进行了探讨,认为在实施免耕播种作业时,开沟器必须有较强的破茬和清草能力,需配备切草与清草装置。单纯依靠增加机具的重量来加强开沟器的入土能力,其适应性较差。通过实验可知,采用动力型平面条旋开沟器性能可靠,实现了在土壤硬度较高、含水率较低、土壤板结严重、秸秆覆盖条件下进行免耕开沟作业,其适应性可靠,可以满足免耕播种农艺要求。     

玉米垄作免耕播种机试验研究

把垄作技术与保护性耕作技术相结合,有可能解决东北高寒易旱区的低温、春旱、风蚀等问题.但是,目前保护性耕作在垄作地区的推广尚有困难,其主要原因是缺乏能够在有根茬原垄上行走稳定、防堵能力强、播种质量好的免耕播种机.为此,研制了以苗带浅旋处理玉米根茬为基础的2BML-2型垄作免耕播种机.通过田间生产试验表明:该机播种后能基本保持垄形;播种带破茬彻底,破茬率达到100%;播种后进行了10天地温监测,播种带0～50 mm和50～100mm深处土层温度分别比传统垄作地高0.7℃和0.3℃左右;但出苗后播种带0～50mm和50～100mm土层免耕地的土壤含水量分别比传统垄作地低3.9%和1.3%;使用该机播种的玉米产量比传统垄作地高21.3%.     

基于有效落种空间的甘蔗横向种植机开沟器设计与试验

针对甘蔗横向种植对落种质量要求高的问题,基于有效落种空间形成条件,设计了一种组合式甘蔗横向种植开沟器,主要由防漏犁、旋耕部件和开沟犁构成。通过分析落种运动与土壤运动规律,确定影响落种效果的因素以及各关键部件的结构参数。以旋耕转速、工作深度和前进速度为试验因素,以有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力为试验指标开展田间正交试验,探究作业参数对开沟器性能的影响规律。试验结果表明,工作深度对有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力有极显著影响;旋耕转速对旋耕功耗有极显著影响;前进速度对旋耕功耗有显著性影响。使用较优作业参数组合进行验证性试验的结果表明,在旋耕转速为200 r/min、工作深度为30 cm和前进速度为1.20 m/s时,有效落种深度为29.9 cm,落种深度稳定性系数为97.6%,覆土厚度为8.8 cm,浮土厚度为3.4 cm,旋耕功耗为34.0 kW,单侧开沟阻力为14.1 kN,开沟器性能指标满足甘蔗横向种植的落种要求。     

大豆垄上双行免耕播种机锯齿式开沟器设计与试验

在玉米-大豆轮作免耕种植模式下,针对玉米根土结合体较大且垄向分布不均匀,阻碍大豆垄上双行播种开沟器垄向运动,导致播种深度均匀性和行距一致性较差等问题,设计了一种锯齿式大豆垄上双行播种开沟器。在阐述锯齿式大豆垄上双行播种开沟器结构和工作原理的基础上,对前刀曲线进行了设计,推导出前刀曲线方程;分析了侧刃切割根系力学模型,确定侧刃为锯齿形;对玉米根土结合体进行农艺学测量,确定了锯齿形侧刃的关键参数;根据大豆播种的农艺要求,明确了开沟器主体内导种管以交错形式布置,同时确定了锯齿式开沟器的入土隙角为5°。离散元仿真试验结果表明:锯齿式开沟器能有效切断玉米根系且有较优的工作稳定性,进而验证了设计的合理性。在机组前进速度7 km/h、开沟深度50 mm条件下,以根系切断率为主要指标进行田间性能试验,结果表明:锯齿形侧刃有较强的锯切能力,平均根系切断率达97.25%。与双圆盘开沟器进行田间对比试验,结果表明:锯齿式开沟器比双圆盘开沟器开沟深度变异系数降低43.33%、种子横向距离变异系数降低60.81%。仿真试验和田间试验均表明锯齿式开沟器满足免耕大豆垄上双行播种农艺要求。     

免耕播种机侧深分层施肥播种部件设计与试验

为减少追肥机具进地次数、最大限度地提高肥料利用率,针对因秸秆残茬分布不均、侧深施肥导致播种带两侧土壤紧实度不一致而引起免耕播种机横向稳定性差、掉垄的问题,设计了一种可以底肥侧位深施、口肥垂直分施的免耕播种机侧深分层施肥播种部件.以直斜错位双圆盘肥种沟开沟器的圆盘直径、圆盘夹角和圆盘倾角为试验因素,以前进阻力、侧向合力及...     

2BM-6型原茬免耕播种机单体驱动的研究

通过对播种机整体驱动和单体驱动进行比较,以及对几种单体驱动播种机加以分析,指出目前单体驱动播种机存在的几个问题。根据2BM-6型原茬免耕播种机的整体结构需要及该机的应用范围,设计出单铰限位式前仿形前驱动结构,并通过生产试验验证这种驱动形式的可靠性和先进性。     

神经网络在铲式成穴器穴孔长度试验中的应用

在对铲式成穴器穴孔长度进行二次通用旋转组合试验设计的基础上,引入基于人工神经网络的数据处理方法。分析结果表明,BP神经网络对试验结果拟合模型的相对剩余误差比回归模型拟合的相对剩余误差小,拟合精度高于回归模型,为铲式成穴器成穴质量的试验研究提供了新的数据分析方法。