电磁振动式水稻芽种播种机的试验研究

对影响电磁振动式水稻芽种播种机播种性能的主要因素进行了室内物理试验,利用SPSS软件对试验数据进行了回归分析,建立了排种盘振动速度、挡种板开口高度、播种机行走速度和隔振橡胶垫刚度等主要影响因素与播种量、播种合格率的数学模型,并进行分析。结果表明,挡种板开口高度小于7mm时有堵种现象;播种量与播种合格率随播种机行走速度的增大而减小,随排种盘振动速度增大而增大;隔振橡胶垫刚度在1378.3N/mm左右时,播种量较大,播种合格率较高。     

气吸式免耕播种机排种装置的振动试验分析

排种装置作为气吸式免耕播种机的关键部件,其由免耕地表引起的振动对排种性能具有一定的影响。为此,对气吸式免耕播种机排种装置进行了振动分析和基于响应面法的振动排种优化试验。通过振动模型简化和理论分析,由种子振动受力分析得出临界吸附力和临界真空度的计算式。在田间振动测试与理论分析的基础上,利用精密排种试验台进行了排种性能试验。基于响应面法分析的试验结果表明,影响气吸式免耕播种机排种性能指标的因素次序:合格指数主次顺序为振动频率、排种盘转速、真空度;漏播指数主次顺序为真空度、振动频率、排种盘转速。考虑到各因素之间的交互作用和农艺要求,玉米排种的最优参数是真空度为3~3.5kPa,种盘速度为25~30m/s,振动频率为55~65Hz。该结论为免耕播种机气吸式排种装置的性能优化和免耕振动机理的深入研究奠定了基础。     

沙滩摩托车改成秧田播种机底盘虚拟样机设计

沙滩摩托车具有高地隙、零配件通用等特点,将其改装成水稻秧田播种机底盘有利于秧田机械化育秧技术的推广.为此,利用Pro/E软件建立了秧田播种机底盘主要工作部件的三维模型,利用UG软件进行了整机的虚拟装配、干涉检验并进行了动力学和运动学分析,实现了水稻秧田播种机底盘的虚拟样机设计.虚拟样机为进一步完善样机的设计起到了重要的作用,也为其它农业机械的虚拟样机设计提供了参考和借鉴.     

水稻机械化育秧播种机排种器研究现状及展望

随着水稻种植机械化水平的不断提高,传统的人工育秧方式逐渐被机械化育秧播种机代替。在整个育秧过程中,播种是至关重要的环节,而排种器的性能对播种环节起着决定性作用。本文对目前水稻育秧播种机排种器在国内外的研究应用现状进行了分析,阐述了机械式、振动式和气力式3类排种器的工作原理和技术特点,同时介绍了相关的理论和研究方法。通过总结分析当前水稻育秧排种器的理论研究方法,针对目前育秧播种设备存在的问题和缺陷,提出了对育秧播种机排种器进行改善优化的方向,旨在为水稻播种排种器的研究和发展提供参考。     

电磁振动式水稻穴盘精量播种机的设计与试验

针对水稻育秧穴盘播种过程中精确调整水稻种子播种量的需求,设计了由调整电动机控制的外槽轮定量供种装置及电磁振动排种装置来控制播种量及播种精度。试验结果表明,该播种机达到了水稻穴盘量播种的农艺要求。     

智能化水稻钵盘精量播种机虚拟样机与仿真分析——基于Pro/E

运用Pro/E软件对智能化水稻钵盘精量播种机零部件进行三维建模,装配零部件建立虚拟样机;对虚拟样机的关键零部件进行运动干涉检查;定义伺服电动机参数和创建测量点进行运动仿真分析,得到种箱基座和转板的位移变化曲线和转板的速度变化曲线。同时,对得到的曲线进行分析和讨论,证明其符合实际播种时的速度、位移变化,可为机构的优化提供理论依据。     

水稻钵盘精量播种装置长短粒芽种播种试验研究

为优化水稻钵盘精量播种机有关参数及提高播种性能,利用水稻钵盘精量播种机,通过二次正交旋转回归分析,分别以水稻品种为空育131(短粒)、垦鉴3号(长粒)为研究对象,建立了型孔直径、型孔厚度、种箱速度与性能指标间的非线性回归模型。结果表明:水稻品种为短粒时,对播种合格率和损伤率影响的主次因素均为型孔直径、型孔厚度、种箱速度;当水稻品种为长粒时,影响播种合格率和损伤率的主次因素不同,分别为型孔厚度、种箱速度、型孔直径(长粒)和型孔直径、种箱速度、型孔厚度(长粒),确定较优参数组合为10mm、4mm和0.2 9 0 m/s(短粒);1 1 mm、4 mm和0.2 4 0 m/s(长粒)。此时,播种合格率9 4.8 1%、损伤率0.4 7 9%(短粒);播种合格率95.37%、损伤率0.368%(长粒)。研究结果可为水稻钵盘精量播种机设计与性能改进提供依据。     

离散元模拟振动幅值对玉米种群运动速度的影响

排种器是免耕播种机的重要组成部分,排种盘吸种性能直接影响免耕播种机播种合格率。排种室内种群运动速度对排种盘吸种性能影响较大,而振动是影响种群运动速度的重要因素。为此,应用离散元软件模拟排种室内玉米种群的运动,得到排种盘和搅种轮转速为17.8 r/min,排种室内充种3 750粒,排种器振动频率为1 5 Hz,振动幅值分别为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 mm时,振动幅值对排种室内种群运动的影响。通过离散元软件后处理模块得到4 s时间内,以0.02 s为间隔所有时间点的玉米种群运动最大速度、最小速度、平均速度和竖直方向玉米种群最大速度、最小速度,由Origin软件得到排种室内玉米种群速度与振动幅值的拟合曲线。模拟结果表明:玉米种群最大速度、最小速度与排种器振动幅值呈二次曲线变化;玉米种群平均速度和竖直方向种群最大速度与排种器振动幅值呈线性关系;振动幅值大于2mm时,竖直方向种群最小速度基本保持不变。本次仿真为室内排种试验振动幅值的选择提供了依据。     

水稻抛秧苗盘式育秧精量播种机的设计与试验

设计了水稻抛秧苗盘式育秧精量播种机,通过试验分析,说明了各因素对播种均匀性的影响,确定以排种轮转速、受种盘输送速度及排种轮投种高度为影响3因子,以播种均匀度合格率为指标,建立了播种均匀度的回归数学模型;以播种均匀度合格率为目标函数,进行了目标优化,得出因素的最佳组合,为水稻精播机设计提供了试验的依据。     

超级杂交稻穴盘育苗精量排种器压电振动供种装置研究

为提高超级杂交稻穴盘育苗低播量排种器的播种性能,设计一种压电式振动供种装置,提出一种小供种量条件下均匀、有序、单列供种的导流振动板。阐述了压电式振动供种装置的工作原理,构建了振动装置动力学模型,分析了稻种在振动板上的运动机理,确定了其主要工作参数。以振幅、储种盒深度为试验因素进行仿真试验和回归及响应曲面分析,建立了振幅、储种盒深度与供种速率、供种速率变异系数和单列率间的数学模型,试验结果表明振幅对供种速率影响极其显著,储种盒深度对单列率影响极其显著;当600~1000盘/h生产率条件下确定最佳储种盒深度为9mm,振幅范围为0.4~0.6mm。振动供种性能和排种性能样机试验结果表明,当通电电压为120~140V时,供种速率为6.1~13.4粒/s,供种速率变异系数为10%~14%,单列率为77.5%~84.6%,与回归模型误差分别小于6%、9%、4%,且各列间供种速率变异系数小于4%;样机试验结果表明,当生产率为600盘/h时,天优998和蜀优217的1~2粒/穴合格率分别为95.54%和94.88%,漏播率为2.47%和2.96%,满足超级杂交稻低播量精密播种的设计要求,该研究为工厂化穴盘育秧精量播种机的设计提供参考。     

气吸式水稻排种器设计与试验

针对我国目前已有的水稻机械化直播中排种器的使用和研发现状,以及虚拟样机技术和离散元模拟仿真在农业机械设计上的应用,本文主要研究利用CATIA软件改进设计一种新型气吸式水稻排种器,以水稻种子为原料,通过单因素和正交试验,确定出影响排种器工作质量的主要因素为排种盘孔径、排种盘真空度和排种盘转速,并得出最优试验条件为:排种盘孔径2.2 mm、排种盘真空度3.0 kPa和排种盘转速45 r/min,在此条件下的排种器排种合格率为92.24%。运用了CFD-DEM耦合技术完成排种器工作过程仿真,并将结果于台架试验进行比较,为排种器的数字化设计提供一定的理论依据。     

水稻育秧播种机的发展概况与趋势

机插秧是水稻全程机械化的中心环节,水稻育秧机械化和标准化是实施机械插秧的前提条件,因此需要尽早研制出性能优越、稳定可靠的新型育秧播种设备。为此,介绍了国内外的水稻种植模式和水稻育秧机具的研究进展,详细阐述了育秧播种装置的各类排种器,分析了几种典型育秧播种机的结构及工作原理,指出了水稻育秧播种机今后的发展趋势。     

免耕播种机排种装置振动试验研究

针对气吸式免耕播种机气吸式排种的工作原理及特点,提出并试验了利用振动频谱分析技术来提取振动对气吸式免耕播种机气吸式排种的性能影响方法,采集排种盘附近关键位置的振动信号作为原始信号,利用MATLAB软件进行数据分析与处理。结果表明,气吸式免耕播种机主要为低频振动,振动强度随播种机前进速度的增加而增强,同时,振动的方向、开沟深度和垄向也作为试验指标。试验结果表明,决定气吸式免耕播种机气吸式排种的振动特性主要决定于振动方向和播种机前进速度,并且振动强度呈线性增大。     

双凸轮控制的水稻工厂化育秧有序铺盘机构设计与试验

针对目前水稻工厂化育秧过程中田间人工逐一铺盘导致的劳动强度大、作业成本高等问题,设计了对称布置组合双凸轮控制的自动铺盘机构,对其工作原理进行分析,以完成对叠摞秧盘的有序托盘、卡盘、放盘和回托4个动作,最终获得逐一铺盘的效果。建立了机构参数计算模型,编写了辅助分析和设计软件,优选得到一组较优机构参数：两凸轮基圆半径R1=15mm、R2=16mm,关键长度参数l1=15mm,l2=40mm,l3=30mm。研制了样机并采用正交试验设计方法进行了试验,结果表明,当铺盘机构的电机转速为600r/min,以每摞10个秧盘放入秧盘箱中,铺盘小车以速度50mm/s在龙门桁架上移动,距离地面约100mm的高度进行铺盘,总铺盘合格率达到97.16%,铺盘效率为360盘/h。该机构可以作为田间自动铺盘设备,以人工逐摞放盘取代人工逐个铺盘,降低了人工铺盘劳动强度,也可集成在育秧播种线上作为自动供盘装置。     

耕种机虚拟样机精密单体播深和排种仿真研究

为了进一步改善耕种机的播深控制和排种精度,提高耕种机的设计效率,提出了一种基于数值仿真模拟的耕种机播种精度优化设计方法,建立了播种机的虚拟样机模型,并对播种参数的优化效果进行了仿真计算分析。利用三维绘图软件UG设计了排种器的零部件,建立了装配模型,设计了精密播种机的虚拟样机模型;采用ADAMS软件对排种器排种精度和播种机虚拟样机的播深合格率进行了动力学仿真。通过数值仿真模拟计算,得到了精密播种机播深随时间的变化曲线,以及ADAMS参数优化前后排种精度和播深合格率的结果。通过结果的对比分析发现:优化后的排种器排种精度有了明显的改善,且变异系数小;虚拟样机的播深合格率有了明显的提高,并且播深控制的稳定性较好,播深的控制精度较高,为播种机的优化设计提供了技术参考。     

气动振动精密排种器试验研究及虚拟样机设计

通过对气动振动式精密排种器的分析,建立了试验模型,并进行试验;在简化振动模型的基础上,在Mat-lab中利用试验数据进行振动仿真,初选了系统振动刚度系数及阻尼系数等参数。将由Pro/E建立的排种器三维模型导入ADAMS中,建立了虚拟样机;针对虚拟样机仿真结果与试验数据的差异,在六自由度上对系统的刚度及阻尼进行了参数化设计,得到了不同方向上刚度、阻尼系数对系统振动位移的影响,并优选了虚拟样机的刚度和阻尼,使虚拟样机更加完善,为进一步利用虚拟样机进行工作参数的优选打下了重要基础。     

免耕播种机排种装置振动特性数学模型的建立

为了研究气吸式免耕播种机在田间耕作时,由于免耕地表的不平度激励所产生的振动对播种机的排种装置的影响,推导了气吸式免耕播种机排种装置振动特性数学模型。同时,由所建立的数学模型得出气吸式免耕播种机排种装置的振动特性主要由播种机的结构特性、作业时的前进速度、排种器与土壤表面间的距离、土壤不平度和土壤粘性决定。通过建立振动特性数学模型,可对工作状态下免耕播种机排种质量进行预测和分析。     

小型旋耕机虚拟样机模型建立

旋耕机是一种普通使用的耕作机械,论文采用Ansys、Adams动力学虚拟样机技术建立旋耕机——石块系统模型,并进行了物理试验验证,结果物理样机轴承座的振动加速度最大值为47578.25mm/s-2,虚拟样机的振动加速度最大值为48423.90mm/s-2,虚拟样机与物理样机的误差为+1.78%,表明所建的虚拟样机模型有较高的精度。     

小型自走式施肥机振动测试试验与分析

小型自走式施肥机在田间工作时，由于速度不同、地表不平整等因素，会对施肥机造成较大的振动影响，降低工作效率且对人体产生一定的影响。为此，采用正交试验分析的方法，分析了影响小型自走式施肥机排肥导管和扶手振动因素的主次顺序；采用快速傅里叶变换的方法，分析了排肥导管及扶手的固有频率。结果表明：排肥导管的固有频率为4.39～41.10Hz、速度为v=0.5m/s时，激振频率f_e=17.60Hz,排肥导管振动最剧烈。这是由于激振频率接近排肥导管的固有频率所引起的，说明v=0.5m/s时排肥导管的振动频率最接近于排肥导管的固有频率。扶手的固有频率在5.01～17.69Hz、v=1.5m/s、激振频率为6.80Hz时，振动最激烈，说明此速度下扶手的振动频率最接近扶手固有频率。     

基于EDEM-RecurDyn的玉米指夹式排种器振动特性分析与优化

为降低振动对指夹式排种器排种性能的影响,设计了一种具有辅助夹持结构的玉米指夹式排种器,阐述了指夹式排种器工作原理,并对辅助夹持的指夹和种盘等各关键构件结构进行了优化设计,建立了指夹夹持动力学模型。运用RecruDyn软件建立排种器虚拟样机模型,基于玉米籽粒特性在EDEM软件中构建玉米籽粒颗粒,通过EDEM-RecurDyn耦合仿真模拟了振动条件下排种器充种、携种及排种过程,分析对指夹式排种器排种性能影响的主要因素。最后结合台架试验,选取排种器作业速度、振动幅值和振动频率为试验因素,以排种器合格指数和漏播指数为试验指标进行排种性能试验验证。研究表明,指夹打开28.65°夹持玉米籽粒时,符合指夹式排种器在振动条件下的运动过程,耦合仿真分析结果与指夹式排种器实际运动过程基本一致,夹持过程中指夹和种盘共同配合下能够有效降低振动对排种器夹持性能的影响,满足设计要求;当作业速度为3.8km/h、振动幅值为5mm、振动频率为32.52Hz时,排种器合格指数和漏播指数分别为91.0%、6.68%,排种器台架验证试验得出该参数组合下排种器排种合格指数为和漏播指数分别为90.0%、7.1%,与理论优化值非常接近,证明辅助夹持结构在排种作业中可以保持较好的稳定性,使得排种器具有良好的排种效果,满足精密播种作业要求,为玉米精密播种装置的改进设计提供参考。