玉米少耕播种机主动式种床整理装置设计与试验

东北黑土保护区在春季进行少耕播种时,存在秸秆覆盖量大,秸秆处理难、根茬粗大等情况,导致种床清理不干净,出现晾籽和机具堵塞等,为此设计一种主动式种床整理装置。通过对秸秆清理装置、种床少耕装置、传动系统等核心部件进行理论分析,得出相关结构及位置参数,以拨草轮转速n、作业速度v、回转半径r为试验影响因素,选取种床秸秆清理率为评价指标,设计三因素三水平正交试验,经软件优化可得：当拨草轮转速n为115r/min、作业速度v为3.5km/h、拨杆回转半径r为260mm时,种床秸秆清理率达到最优为65.5%;在最佳参数组合下进行田间验证,得出种床秸秆平均清理率为67.4%,与优化结果基本一致,一次完成种床秸秆清理、种带旋耕施肥、种床深松、播种镇压等多项作业,该研究可为在东北垄作地区大面积推广玉米少耕播种提供技术参考。     

小白菜复式播种机犁旋辊压驳岸型种床起垄装置研究

针对长江中下游地区小白菜直播作业时,因土壤含水率波动大导致播种机后托板起垄种床厢面不平整的问题,提出了适应小白菜生长的犁耕开沟、旋耕碎土和主动辊压式起垄与平整结合的联合耕整作业方案,结合小白菜种床合理构建技术及大田旱作耕整作业要求,设计了一种小白菜复式播种机犁旋辊压驳岸型种床成型装置。根据土壤挤压和垄体曲面成型原理,分析了种床辊压成型的动力学原理,确定了起垄辊的主要结构和工作参数。田间起垄试验表明,整机作业速度为2.0~5.0km/h,作业后垄体的垄高合格率、垄顶宽合格率和垄间距合格率分别为90.00%、93.33%和96.67%;双垄垄顶处的土壤坚实度稳定性系数均不低于92.36%,双垄垄壁处的土壤坚实度稳定性系数均不低于92.53%;垄顶厢面地表粗糙度的最大差值为2.19mm。采用驳岸型种床装置垄播的小白菜单行苗数变异系数及各行苗数一致性变异系数均低于10%,满足小白菜直播农艺要求。     

油菜直播机旋切式微垄种床制备装置设计与试验

针对长江中下游油菜适播期持续干旱或降雨导致土壤含水率波动大影响油菜成苗的实际情况,探究油菜农机农艺融合模式,提出一种旋耕碎土、两侧开畦沟、厢面旋切微垄、微垄表面播种的油菜微垄直播工艺,设计一种油菜直播机旋切式微垄种床制备装置。根据油菜直播株行距配置、根系生长特点,结合垄作土壤水热特性,确定微垄几何尺寸;基于运动学解析腹板端点旋切土壤的运动规律和腹板滚动包络线,从结构角度定性分析被动旋转过程并确定回转半径、腹板数量、腹板顶角范围;利用DEM-MBD耦合仿真,进行单因素试验和正交旋转回归试验,从土壤角度定量研究了腹板数量、腹板顶角、旋切深度、前进速度对微垄成形的影响规律,并得到装置腹板数量分别为6和8的较优工作参数组合;田间试验使用Trimble TX8三维激光扫描仪重构装置作业后微垄厢面,与仿真结果进行对比分析。结果表明,腹板数量分别为6和8时较优工作参数组合为：腹板顶角、旋切深度、有效沟深分别为28.00°、100 mm、83.59 mm和26.50°、92 mm、64.26 mm,田间试验微垄沟深和微垄距平均值为103.08、85.16 mm和332.92、266.88 mm,与仿真...     

前置式大垄原茬地种床整备装置设计与试验

为解决东北寒区部分播种机在秸秆重度覆盖还田地区无法正常播种作业问题,基于2BMFJ-DL4型原茬地免耕精量播种机侧向清秸覆秸原理,结合玉米大豆1.1m大垄轮作宽窄行种植模式,设计了一种前置式原茬地种床整备装置。通过理论分析和计算机仿真,设计了装置结构和液压系统,确定了其作业关键参数范围,液压系统分析结果表明,液压悬挂系统和液压驱动系统各执行元件的同步性能、转速和扭矩均满足作业技术要求。应用Design-Expert 8.0.6软件和三因素三水平正交试验方法,以作业速度、种床整备单元组刀轴转速和种床整备刀齿入土深度为试验因素,以清秸率、覆秸均匀度和每个种床整备单元组刀轴旋转功耗为评价指标,实施参数组合优化田间试验。结果表明,在参数组合为作业速度7.2km/h、种床整备单元组刀轴转速600r/min、种床整备刀齿入土深度30mm时,清秸率为91.03%,覆秸均匀度为92.61%,每个种床整备单元组刀轴旋转功耗为7.96kW,性能满足生产农艺技术要求;研究结果为提高播种机利用率和原茬地免耕覆秸播种机械化技术模式在玉米秸秆全量还田地区的推广应用提供了技术支持。     

基于最速降线原理的免耕播种机强制回土装置研究

针对免耕播种机在湿黏土壤条件下施肥铲回填性能弱,导致种肥同床的问题,基于最速降线原理设计了一种强制回土装置,将理论分析、虚拟仿真与试验相结合,探究强制回土装置最优结构与参数组合。应用三因素三水平正交试验方法,以作业速度、回流挡板间距和回流挡板与地表夹角为试验因素,以土壤回填率和单体通过性为评价指标,对影响强制回土装置作业性能的相关参数进行试验与优化研究。试验结果表明,在参数组合为作业速度1. 5 m/s、回流挡板间距112 mm、回流挡板与地表夹角60°时,土壤回填率为91. 2%,作业过程未发生单体堵塞现象。对比试验表明,优化后的最速降线式强制回土装置较直板式强制回土装置的土壤回填率提升了16. 5%。     

马铃薯播种机两段式组合起垄装置设计与试验

起垄有利于增加土壤的透气性及保水能力,是马铃薯种植环节中重要的一环。针对目前马铃薯播种机起垄装置功能单一、效率低、作业效果差等问题,提出一种适用于山东地区的两段式组合起垄装置,通过覆土圆盘和翼面铲的配套作业,同时完成覆土、起垄和整形作业,有利于种薯扎根稳定、生长发达,提高马铃薯播种机的作业效率和质量。通过分析覆土圆盘、翼面铲的作业过程以及土壤的运动过程,对翼面铲的总体尺寸及铲尖、铲面、翼板等主要部件进行参数设计。利用EDEM仿真软件建立土壤与两段式组合起垄装置的联合仿真模型并进行试验,对两段式组合起垄装置的起垄量模拟曲线进行分析,得出装置的作业质量相比仅依靠覆土圆盘作业有显著提升。田间试验表明,当马铃薯播种机前进速度为0.25m/s时,两段式组合起垄装置所起土垄平均高度为251mm,平均垄底宽为698mm,平均垄距为902mm,平均垄体土壤紧实度可达到390.33kPa,作业效果良好,满足山东地区马铃薯起垄农艺要求。     

大豆免耕播种机设计与试验

设计一种大豆免耕播种机。该机采用了履带式移动底盘和旋转式播种器,可以在不翻耕的情况下完成大豆播种。该机还配备了种子输送装置、行间距和行内距的可调节装置,以及作业深度的可调节装置。在田间试验中,该机播种效果良好,能够满足大豆播种要求,与传统耕种方式相比,具有更高效率和更低成本。因此,该机具有很大的应用前景和推广价值。     

2BFML-5型固定垄免耕播种机设计与试验

针对我国西北地区一年一熟绿洲农业区固定垄保护性耕作缺乏配套播种机具的问题.设计了2BFML-5型固定垄免耕播种机.分析和确定了开沟器、修垄犁等关键部件的结构参数.采用尖角式开沟器.具有较强的破茬碎土能力,并容易实现种肥分施;修垄犁在播种时不仅能对边行有效覆土,而且对垄床起到较好的修复作用.该机能一次完成破茬、开沟施肥、播种、覆土镇压和修垄等项作业.田间试验表明:2BFML-5型固定垄免耕播种机入土能力强,在田间秸秆覆盖量为3 682 kg/hm2条件下有较强的田间通过性能.和传统播种机相比.田间出苗率提高6.25%、产量提高2.7%,较好地满足了西北地区固定垄保护性耕作技术发展的需求.     

大豆播种机破碎式仿生覆土装置设计与试验

受东方蝼蛄刺状挖掘足能够高效挖掘土壤的启发,设计了大豆播种机破碎式覆土装置,以提高其碎土性能。对东方蝼蛄前足的趾爪趾长、趾尖角、趾间距、侧面的楔角进行测量,以此为依据设计了仿生碎土圆盘。破碎式仿生覆土装置由大小碎土圆盘、折弯法兰、固定机架、旋转副、减震弹簧和悬挂架组成。本覆土装置专为双行种子沟设计,可实现对大豆沟槽双侧进行覆土。对仿生碎土圆盘碎土齿进行了受力分析,并利用Ansys及Ls-Dyna软件对所设计部件进行仿真优化分析,得到碎土圆盘切削受力情况土壤的等效应力分布以及覆土过程中种子横向位移。田间试验结果表明破碎式仿生覆土装置完成了覆土功能要求,破碎率达到92.2%,平均覆土厚度为2.4 cm,平均种子行间距为10.1 cm。     

基于种绳模式的一垄两行胡萝卜播种机设计与试验

结合胡萝卜播种农艺要求及种绳模式的播种技术特点,设计了与胡萝卜种绳编织机配套的方便操作与调整的基于种绳模式的一垄两行胡萝卜播种机,并主要结构包括机架、动力与行走结构、种绳装设与铺设结构、滴灌带装设与铺设结构、垄型整理结构及覆土镇压结构等。以种绳埋设过程为核心,分析种绳受力及运动规律,优化完善种绳模式胡萝卜播种机各结构组成,以更好地保护种绳,保证作业质量与稳定性。田间性能试验结果表明：播种机行进速度为1m/s时,种绳埋设深度测量值变化范围为9～19mm,种绳埋设深度平均值为14mm,埋设深度合格率为100%,种绳埋设深度一致性变异系数为21.4%。试验过程中,种绳无松动、拉断现象,满足胡萝卜播种要求。     

冷浸田起垄平整装置设计与试验

针对冷浸田终年积水、水土温度低及排水不良,需进行垄作栽培水稻的生产要求及目前缺乏相关机具的生产现状,设计了一种适宜于冷浸田作业的起垄平整装置,该装置主要由起垄辊、微垄开沟器及平整部件组成,实现大垄排水、微垄蓄水作业,利于冷浸田排水及水稻种子生长发育。根据《冷浸田机械起垄水稻栽培技术规程》,对起垄辊、微垄开沟器及平整部件关键参数进行了设计,确定起垄辊回转半径为560 mm、锥形面倒角为28°,微垄开沟器宽度为50 mm、高度为40 mm及平整部件可调节角度为5°。基于DEM-FEM耦合仿真分析确定了装置较优运行参数,当机具前进速度为0.6 m/s、旋耕刀辊转速为230 r/min、起垄辊转速为120 r/min时,土壤回流率为3.51%,并进行了起垄辊应力应变分析。田间试验结果表明,平均垄沟沟深为160.03 mm、沟顶宽为174.84 mm,平均垄顶宽为1 888.89 mm,平均厢面平整度为11.26 mm,平均微垄沟沟宽为60.16 mm、沟深为36.48 mm,各项指标均满足冷浸田机械化起垄作业要求。     

2BSQF-6型大豆玉米带状复合种植旋耕起垄施肥播种机设计

为突破大豆玉米复合种植模式受到播种机机械化水平低的限制并减少硬粘土及多雨条件对大豆玉米复合种植的不利影响,设计一款集旋耕、起垄、施肥、播种等作业功能于一体的2BSQF-6型大豆玉米带状复合种植播种机。首先结合大豆玉米带状复合种植的农艺要求,提出2BSQF-6型大豆玉米带状复合种植播种机整体结构设计方案。然后对旋耕、起垄、播种以及仿形等关键部件进行设计并确定关键参数。最后在灌云县大豆农场种植基地展开大豆玉米带状复合种植的播种试验。经田间试验表明,在作业速度为4.7 km/h时,大豆玉米播种深度合格率均为93.3%,大豆和玉米的粒距合格率分别为85%和95.2%,漏播率均控制在8%以下,机具各项指标均满足大豆玉米带状复合种植的农艺要求。     

垄作免耕播种机被动式防缠绕破茬清垄装置设计与试验

为了解决东北玉米垄作免耕播种机作业时缠绕堵塞工作部件,减小对土壤扰动,提高破茬开沟质量等问题,优化设计了防缠绕破茬清垄装置,主要包括阿基米德螺线锯齿型缺口圆盘破茬刀和星型清垄轮。通过理论分析确定了影响破茬清垄装置作业性能的主要参数为机具前进速度V_m、破茬刀入土深度h以及清垄轮安装偏置角α。利用离散元软件EDEM进行二次回归正交旋转组合仿真试验,确定了该装置的最优工作参数组合为：机具前进速度V_m为7 km/h、破茬刀入土深度h为75 mm、清垄轮安装偏置角α为30°。通过田间验证试验,得出破茬清垄装置在最优工作参数组合下的破茬率为92.21%,清秸率为93.49%,验证了仿真理论研究结果,机具通过性显著提高,达到了东北玉米垄作免耕播种农艺和农机的技术要求。     

气流辅助高速投种精量播种机压种装置设计与试验

气流辅助高速投种能够减小种子在导种管内因与管壁碰撞而产生的株距变异,但气流作用增大了种子落地的初速度,导致落地后弹跳对株距均匀性产生影响。为此,设计了一种适于气流辅助高速投种的精量播种机压种装置,在种子落地时,利用压种轮与土壤双向挤压作用实现种子精准定位。将压种装置安装在大豆精量播种机上进行了田间试验,结果表明,作业速度、导种管末端与压种轮的水平距离对株距合格指数、变异系数影响均显著,种子投射角对株距合格指数影响不显著、对株距变异系数影响显著。采用压种轮、压种舌和无压种条件下的对比试验表明,压种轮能够显著减少种子落地弹跳,采用压种轮的株距合格指数、变异系数明显优于采用压种舌和无压种条件,压种轮最优工作参数组合为作业速度9.5km/h、投射角30°、导种管末端与压种轮的水平距离75mm,在此工作条件下株距合格指数、变异系数分别为95.68%、10.32%。     

地膜播种机分种器的改进设计与试验

对影响地膜播种机播种量的主要因素进行了分析，对决定穴播滚筒播种量的重要部件——分种器进行了改进。对比试验表明：改进后的分种器具有用种量少、种量分布离散值小的特点。     

大豆免耕播种机防堵装置的设计与试验

针对大豆免耕播种机在作业过程中容易出现堵塞的问题,设计了一种新的防堵装置,并进行了试验。该装置主要由送料机构、开沟器、排土板、覆土板和防堵器五个部分组成。通过对不同种类、不同密度的大豆进行试验,结果表明,该防堵装置可以有效避免大豆播种机在作业过程中的堵塞现象,并且能够提高播种效率和作业质量。     

水稻覆膜播种机设计与试验

水稻轻简化栽培是当前水稻生产研究的重要内容。介绍一种用于水稻旱种旱管的条播种植机,通过覆膜、打孔、覆土的方式来解决水稻生产中出现的草荒、工作效率低、费时费力及农艺步骤繁琐等问题,以期为轻简化水稻生产提供适宜的机具。     

育种试验马铃薯播种机的设计与试验

目前，我国马铃薯育种试验播种工作缺少专用机具，存在人工播种劳动量大、效率低、播种质量参差不齐等问题，对育种试验的准确性产生了误差。为此，设计了一种育种试验马铃薯播种机，可用于马铃薯育种试验过程中的播种环节。工作时，采用圆盘式排种装置进行排种，可一次性完成开沟、施肥、播种及起垄作业，在此主要对圆盘式排种装置、导种装置以及种薯存放装置进行了研究分析。田间试验表明：育种试验马铃薯播种机可保证种薯的单株播种，无重种、漏种现象，种植深度合格率为92%,株距变异系数平均值为13.2%,各项性能指标均达到国家设计标准，填补了我国马铃薯育种试验播种缺少专用机具的空白。     

小麦秸秆纤维地膜垄上敷设装置设计与试验

针对利用现有塑料地膜垄上敷设装置铺设小麦秸秆纤维地膜时易出现地膜断裂和膜边破损等问题,设计了一种小麦秸秆纤维地膜垄上敷设装置。对小麦秸秆纤维地膜覆膜特性进行分析,建立了含有修正系数的垄上覆膜数学模型,探明了地膜产生断裂的主要影响因素;对关键部件进行设计和分析,确定了侧导向辊、压边覆土镇压装置的关键结构及参数范围;采用三因素三水平正交试验法,以展膜辊与压边轮的距离、侧导向辊倾角、工作速度为试验因素,以采光面展平度、采光面机械破损程度为试验指标,进行了参数优化试验和验证试验。结果表明:当展膜辊与压边轮距离120 cm、侧导向辊倾角30°、作业速度3.6 km/h时,采光面展平度97.4%、采光面机械破损程度12.6 mm/m²,设计的小麦秸秆纤维地膜敷设装置满足烟草栽培垄上覆膜机械化作业和农艺要求。     

基于高垄种植的花生播种施肥机设计与试验

起垄栽培因其能提高地温、增加土壤透气性、促进植物根系生长发育及增加产量,已得到广大农户的认可和采用,但起垄播种装备有待进一步完善.为此,研制了一种基于高垄种植的花生播种施肥机,主要由旋耕机、起垄装置、机架、播种、施肥、喷药和覆膜装置等部分组成,可一次性完成起垄、施肥、播种、喷药、覆膜及压膜等作业,并有效解决了起垄高度不...