玉米免耕精密播种机漏播补偿系统的研究

研制的漏播补偿系统,采用等待补种、实时充种的方式,根据补种过程各动作时间关系,控制电磁阀和补种系统排种器动作时间,实现适时补种。该系统以2BYFZ-4型玉米免耕精密播种施肥机为载体进行田间试验,结果表明:安装漏播补偿系统后,机具在5～7km/h速度下播种合格率提升至99. 47%、99. 35%、98. 75%,漏播补偿系统补种性能良好。     

一种新型内充种式精密排种器

结合型孔深度可变的排种器和内充种式排种器的优点,设计了一种新型内充种式精密排种器;分析了影响排种器单利率的主要因素;阐述了关键参数的确定方法.采用固定凸轮活销机构,使型孔轮的型孔深度根据种子在充填分离、清种定量和排种过程中的要求而变化,使排种器对不同形状和尺寸的种子适应性较好.采用内充种,利用种子的重力和离心力囊种,空穴少,在型孔轮直径相同的情况下,可布置型孔数较多,排种频率较高,适应播种机的高速作业.利用旋转的刷毛式刷种轮清种,清种效果较好且对种子损伤小.该排种器单粒率较高,适用于大豆、花生和玉米等大粒种子的精密播种.     

正负气压组合滚轮式油菜精密排种器设计与试验

针对油菜种子粒径小、质量轻,单粒排种难度较大的问题,设计了一种正负气压组合滚轮式精密排种器。阐明了排种器工作原理,开展排种器吸种、携种和卸种环节受力分析和排种滚轮对种群拖带过程解析;提出了通过控制充种区种层高度和种群压力的防拖带堆积机理,设计了一种侧向充种、拖带种子自由回落的充种室结构,利用离散元仿真研究了充种种层高度和充种室结构对排种器充种区内充种性能的影响及对种群拖带堆积的解决情况;仿真结果表明,排种器内种子随着充种种层高度的增大,种群平均动能均值逐渐增大,对种群平均扰动能力逐渐增强;在充种种层高度50mm条件下,设计的防拖带堆积充种室降低了充种区域底部种群所受的压力,未出现种群拖带堆积现象,且保持了对充种区域种群的扰动作用。在JPS-12型排种器检测试验台上进行了排种器性能试验,结果表明,当排种转速为15~30r/min、吸种负压为1.0~1.2kPa时,排种器合格指数均保持在90%以上;设计装配正负气压组合滚轮式精密排种器的播种机开展播种试验,田间实测出苗后株距稳定性变异系数为4.4%,各行苗数一致性变异系数为8.14%;研究结果表明设计的排种器满足精密播种要求。     

一种型孔深度可变的排种器

设计了一种型孔深度可变的排种器,分析了影响排种器单粒率的主要因素.通过采用的固定凸轮活销机构实现型孔轮的型孔深度可变,根据种子在充填分离、清种定量和排种过程中的要求,改变型孔深度,提高了排种器对不同形状和尺寸种子的适应性.由外槽轮根据排种器的排种量,定量向充种区补充种子,保证了排种器在充种区域内始终保持最佳种子量,减少了种子在充填分离过程中因相互作用、干扰产生空穴.同时,在清种定量的过程中,刷轮需清除的种子量较少,便于清种,提高了排种器单粒率,适用于大豆和玉米等大粒种子的精密播种.     

限制充种姿态-正负压式小麦精密排种器设计与试验

针对目前小麦种子尺寸小、形状不规则导致传统排种器存在漏充率高、充种合格率低等问题,设计了一种限制充种姿态-正负压式小麦精密排种器。排种器基于限制种子充种姿态的原理,增设弧形辅助充种板和搅种盘,使种子长轴与型孔长轴近似位于同一平面,在正负压良好充种的基础上获得更佳的单粒充种性能。通过对充种过程及种子田间分布情况的分析,计算确定排种器关键结构参数：型孔列数3列,每列型孔个数30个,型孔长度8mm、宽度5mm、深度3mm;并采用EDEM软件进行仿真试验,确定了弧形辅助充种板的最优角度为5°。在此基础上,利用Design-Expert软件,以型孔轮转速、真空度、搅种盘转速为试验因素,以充种合格率、漏充率、重充率为评价指标,进行三因素三水平二次回归正交试验。通过构建回归方程及响应面数学模型,分析了各试验因素对排种器充种性能的影响,且对试验参数进行综合优化,确定最佳参数组合：型孔轮转速66.27r/min、真空度3.52kPa、搅种盘转速52.00r/min,并进行试验验证,得到排种器充种合格率为92.70%,漏充率为3.47%,重充率为3.83%。该排种器满足小麦精密播种对排种器的性能要求。     

永磁体磁吸式排种器充种性能仿真与实验

以圆柱形永磁体为磁力排种元件设计了永磁体磁吸式精密排种器。对其充种过程进行分析,建立了充种动力学模型,并通过Matlab编程仿真分析了排种轮转速、充种角以及种子相对排种轮的摩擦因数对排种器充种率的影响,并确定了各参数的优化组合。仿真表明,充种率与排种轮转速、充种角以及种子相对排种轮的摩擦因数呈S型、指数型、对数型关系。在优化的参数组合下进行实验,其充种率可达97%。     

基于离散元的大豆精密排种过程分析与动态模拟

采用基于CAD边界模型的离散元设计分析方法,建立了精密排种器部件和种子群联合模型,对常压下大豆精密排种过程进行了动态仿真分析。仿真结果表明,对于外充式垂直圆盘型孔轮排种器,种子在排种轮中心线以下15°~0°充种角范围内,可以进行排种型孔的充填,扩大了种子充填范围;种子之间的摩擦因数对排种性能影响较大;输种管参数对种子在种沟内分布具有显著影响。     

基于ADAMS的勺式玉米精密排种器的动态仿真

在利用Pro/E软件建立勺式玉米精密排种器三维实体模型的基础上,将排种器实体模型导入机械系统仿真分析软件ADAMS中进行仿真分析.在仿真分析过程中,对排种器施加了与实际播种过程一致的运动约束和受力约束.仿真结果直观地显示了排种器工作时所完成的种子充种、清种和投种过程,并给出了排种器转角和种子受力变化的曲线,为排种器的改进设计提供了参考依据.     

内充种式排种器排种质量检测系统研究

为了提高内充种式垂直圆盘排种器的工作质量,研制了排种工况自动检测及液晶显示系统。该系统以单片机AT89C51为核心,利用光电传感器对排种器充种情况进行监测,采用可编程并行接口8155与AT89C51相连的键盘接口电路实现播种作业参数的设定,通过LCD液晶显示模块实现了排种器作业工况的直观显示。试验结果表明,该系统漏排种率检测准确率为97%以上。     

组合内窝孔精密排种器充种过程分析

通过对组合内窝孔精密排种器充种过程的分析，探明了充种过程中种子的运动规律，机理及其影响因素，为系统建立该排种器的设计理论，进行优化设计奠定了基础。