玉米播种机电液播深调节装置运动仿真与优化

针对玉米免耕播种机在起伏较大的地面工作时播种单体被架空、导致播种深度不合格的问题,设计了一种电液播深调节装置。该装置在平行四杆机构处加装了液压缸,用以调节播深。通过对电液播深调节装置进行受力分析,确定了影响液压缸受力的因素;在ADAMS软件中建立播深调节机构简化模型,采用有限元构件法建立土壤模型,对开沟铲入土过程进行仿真,并以液压缸受力值为目标函数对液压缸进行仿真优化。结果表明:开沟铲入土仿真过程符合实际入土情况,确定了液压缸的安装位置及上-下播深休止状态液压缸伸出量。该研究结果为设计智能播深控制免耕播种机提供了理论依据。     

玉米精密播种技术研究进展

简述了玉米精密播种技术在农业生产中的重要意义,指出采用精密播种技术是规模化生产实现节本增效的重要手段。从精密播种的不同功能实现角度,将玉米精密播种技术归纳为播种粒距均匀性控制技术和播深一致性控制技术两方面。详细阐述了保证播种粒距均匀的玉米单粒精密排种技术、种子平稳运移技术、种子精确定位技术和排种器驱动技术;分析了保证播深一致的必要性,阐述了播深一致性控制技术的研究历程。结合玉米精密播种技术国际研究动态,综述了玉米精密播种技术在智能化方面的最新研究进展,并结合我国生产现状指出了未来玉米精密播种技术的发展方向。     

基于模糊控制的播种机精密单体播深控制仿真研究

为了提高播种机单体播深控制的精度和速度及研究播种机作业过程中土壤的变化规律,设计了一种新的播种机单体控制系统,在播种自动化控制环节中引入了模糊算法和PID闭环控制,建立了播深模糊控制的数学模型,并通过多软件联合仿真的方式对控制系统进行了仿真实验,验证了算法的有效性和可靠性。利用MatLab线性回归算法得到播深和施加力的线性回归方程,通过播深的反馈调节对施加力进行模糊控制,使用Mat Lab模糊控制工具箱设置了控制参数,最终实现播种机精密PID闭环控制。应用Pro/E软件设计了精密播种机三维参数化模型,将模型导入到ADAMS软件中进行了运动仿真,将结果和Mat Lab计算得到的结果进行对比发现:其误差小于10%,说明仿真结果是可靠的。     

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。     

基于精确播深控制目标的播种单体田间台架试验

为了探明长江中下游稻麦轮作区单体精播技术的适配性及其农艺效应,揭示基于区域土壤力学特征的精密播种机设计原则,以2BMYFQ型免耕播种机单体为例开展田间台架播种试验,提出符合农机-农艺融合原则的4个精播主控目标和技术要素,探讨2种耕作处理方式（免耕、旋耕）、3个预定播深(2.5、4.0、6.0cm)和3个下压力（0.6、1.0、1.2kN）因子组合下的种子播深、土壤物理变化及小麦出苗效果。结果表明,播种单体与土壤力学性质交互影响并导致播深变化差异显著,土壤力学变异造成高达37.61%的播深变异,基于线性弹力张紧特征的下压力控制技术与不合理耕作方式组合下的精确播深控制目标无法实现。现有试验单体既存在土壤对双圆盘开沟器支撑力过大导致的限深轮虚支撑,也存在土壤支撑力不够且限深轮过度下陷导致农学意义上过深的种子位。单体造成种子位土壤压实状况也受耕作方式及下压力影响,并最终反映为出苗率的变化。综合比较发现,稻田原茬免耕、预定播深4cm、下压力1.2kN工况下,实际播深与预定播深差异较小,播深稳定性高,出苗率高,但种沟侧壁压实程度大;在旋耕条件时最优播深为预定播深4cm和下压力1.0kN组合;旋耕处理的单体播深控制整体效果优于免耕。因此智能精密播种技术应首先探明土壤力学条件和农艺播深目标的合理下压力控制策略,实现基于“播种单体-土壤力学关系”的单体创新设计和智能化土壤力学在线检测系统是区域精播技术的关键。     

基于EDEM仿真玉米高位投种结构参数分析与试验

为解决育种小区玉米高位投种过程中播种质量和粒距均匀性普遍较差等问题，针对排种器与导种管相对位置对粒距均匀性的影响进行了研究分析。通过对投种过程的理论分析，得出高速作业不同粒距条件会影响种子脱离种盘时产生的水平方向分速度，使得种子在导种管内产生碰撞，导致其排出的轨迹无法预测，播种粒距均匀性也随之下降。利用EDEM离散元分析软件对投种过程进行仿真试验，结果表明：在垂直距离344mm的条件下，150～230mm粒距采用水平距离82mm, 230～300mm粒距采用水平距离84mm,能够在满足农艺要求并获得较好的粒距均匀性。进行了台架试验验证，结果表明对比未优化单体，优化后的单体能够获得较好的播种质量，粒距均匀性变异系数最大为12.04%,符合小区玉米精密播种的作业要求。     

基于ADAMS的精密播种机的运动仿真研究

介绍应用Pro/E软件和ADAMS软件联合进行精密播种机单体虚拟制造和运动仿真的过程。首先应用Pro/E的参数化设计功能建立各零部件三维实体模型,通过约束装配,完成精密播种机单体的虚拟制造过程。利用接口软件Mech/Pro将模型导入ADAMS后进行运动仿真。仿真结果表明,平行四杆仿形机构仿形效果好,满足精密播种机对播深控制的要求,提高了设计效率和准确性,为精密播种机的系列化设计和制造奠定基础。     

玉米精量播种机播种质量监测与调控系统设计

玉米是我国主要粮食产物，播种质量对玉米产出量和经济效益影响很大，随着农业机械的普及，玉米的机械化播种率显著提高，但同时播种设备粗放性特征明显，播种精度不足，作业过程中重播、漏播、播深不足等问题较多。为进一步提高玉米播种质量，分析了玉米播种质量检测的典型技术及理论，结合我国玉米生产实际需求设计了监测系统功能，并进行了软硬件设计选型与适配，研究结果对玉米精量播种机技术升级具有借鉴意义。     

指夹式精量玉米排种器改进设计与试验

为满足精密播种作业要求,采用夹持充种、振动清种及柔性导种等方式,对指夹式精量玉米排种器进行了改进设计。通过对其工作原理的分析,对关键部件取种指夹、振动区及零速导种带的结构参数进行了优化。为提高排种器作业性能,得出其最佳工作参数,以工作转速和弹簧丝径为试验因素,粒距合格指数、重播指数和漏播指数为试验指标进行二次正交旋转组合设计试验,运用Design-Expert 6.0.10软件进行试验数据处理,建立因素与指标之间数学模型以进一步优化。试验结果表明,弹簧丝径为0.77 mm,排种器转速小于19.2 r/min时,合格指数为86.90%,重播指数为9.62%,漏播指数为3.51%,合格指数比改进前提高13.5%,破损率为0.4%。在此基础上进行排种适应性试验,结果表明指夹式精量玉米排种器对大扁马齿型籽粒具有良好的适应性,满足精密播种农艺要求。     

玉米播种机全自动控制系统优化

随着玉米种植规模的扩大,玉米播种机的工作性能直接决定了玉米产量的高低。传统玉米播种机采用的是机械式作业方式,播种过程中存在漏播、播种株距不均匀等诸多问题,严重影响了玉米的生产质量和产量。为解决这一难题,将单片机技术、传感器技术等先进技术应用在玉米播种机上,在深入研究分析单体玉米播种机结构和工作原理的基础上,完成了玉米播种机全自动控制系统的总体方案设计,并对控制系统的硬件部分进行了模块选型,完成了单片机、测速传感器、步进电机等关键部件的电路原理图的设计及软件运行流程进行优化设计。播种株距检测试验结果表明:优化后的玉米播种机全自动控制系统具有较高的播种精度,播种株距均匀,无漏播现象,具有较大的推广价值。     

基于压电薄膜的免耕播种机播种深度控制系统

为使免耕播种机在秸秆覆盖地作业时自动保证播种深度的一致性和稳定性,设计了一种主动作用式播种深度自动控制系统。采用聚偏二氟乙烯(Polyvinylidence fluoride,PVDF)压电薄膜传感器将免耕播种机限深轮的胎面形变量转换为电压信号,信号处理电路对传感器产生的信号放大滤波,提取信号峰值,系统根据峰值信号实时监测播种单体对地表的压力,控制信号形成电路在压力不足时发出控制信号,控制安装在播种机机架与播种单体四连杆间的空气弹簧产生推力,使播种单体能够产生对地表的压力,从而保证播种深度的一致性。试验结果表明,所设计的主动作用式播种深度自动控制系统能够精确控制开沟深度,仿形性能可靠,作业速度为5~8 km/h时,播深合格率达到90%,作业速度大于8 km/h时,播深合格率明显高于被动作用式播种深度控制装置。     

玉米精量播种机播深及漏播漏施监测系统功能设计

玉米产业是农业生产的重要组成部分，随着产业向机械化发展，玉米播种大面积应用播种机进行作业，显著提高了播种效率。为进一步提高播种质量，结合玉米播种机技术现状，预防漏播漏施问题，保障播深合理性，开发了播深及漏播漏施监测系统，说明了该系统设计的关键指标及技术要求，介绍了监测功能的设计细则与逻辑特征，强调了该系统的合理性与推广价值。     

补偿式玉米精密播种机的研究

为了提高玉米精密播种的工作质量,把窝眼式玉米播种机与自动检验补偿控制系统相结合,设计了一台补偿式精密播种机。该播种机采用窝眼式排种器,镇压轮驱动排种机构,利用光电传感器对排种情况进行监测,采用可编程并行接口8155与AT89C52相连的键盘接口电路实现播种作业质量的监测,并驱动步进电机对检测漏播的情况进行补播。最后镇压轮完成覆土与镇压过程,实现了玉米精密播种。     

气吸滚筒式玉米植质钵盘精密播种装置优化设计与试验

为适应玉米植质钵育农艺对播种机的要求,设计了气吸滚筒式玉米植质钵盘精密播种装置.通过理论分析建立了种子吸种过程的动力学模型,得到影响吸种性能的主要因素为负压、前进速度、充种角.对吸种过程进行模拟仿真设计,进一步确定了影响种子吸附的主要因素.最后进行了播种装置性能试验,以合格指数、漏播指数、重播指数为分析指标,通过三因素...     

基于信号白噪声处理的玉米精密排种器结构优化设计

为了提高玉米播种的合格率,降低单粒率、重播率和和漏播率,对玉米播种机的排种器结构进行了优化设计,并采用图像白噪声处理,提出了圆盘精密排种器的结构优化方法。在排种器圆盘倾斜角度的设计优化过程中,为了提高玉米种子尺寸结构图像信号采集的准确度,引入了一种白噪声信号处理的倾斜角度和理论计算值进行结合,优化了排种器的结构。为了测试该方法的有效性和可靠性,对排种器的播种性能进行了测试,通过测试发现,改进后的排种器在单粒率、重播率和漏播率性能上都优于普通方法设计的排种器,提高了玉米播种机的播种效果。     

新机具推介

1、麦精播施肥机。小麦精播施肥机由山东省莱芜播种机厂生产，适用于小麦精密播种和化肥深施作业。该机在小麦精密播种机的基础上，增加了化肥深施装置，实现了播种、施肥同步完成。机架部分相对独立，可拆装成单体进行组装。该机采用主机后轮强制驱动，并设有离合器装置，锥盘式精密排种器排种，播种幅宽、播种深度和播种量可调。     

成武县推广固定道深松分层施肥免耕精播保护性耕作技术调研

正成武县位于山东省西南部,属于小麦玉米一年两熟地区,针对过去机械化保护性耕作存在的问题,县农机部门引进推广了由山东省农机技术推广站和郓城县工力有限公司联合研制的固定道深松分层施肥免耕精密播种机,该机一次进地能完成播种带旋耕、筑畦修道、间隔深松、分层施肥、精密播种、浅沟镇压等多项作业,是实现小麦玉米生产高产、高效、省钱、节能、降耗、环保的一种新型保护性耕作机械。一、固定道深松分层施肥免耕精播技术要点固定道深松分层施肥免耕精密播种机优化集     

不同生产条件下夏玉米机械播种试验研究

玉米播种技术好坏对玉米产量有很大影响,为提高玉米播种效率,通过免耕精密播种机的破茬开沟器改进前后的试验对比,对不同生产条件下夏玉米机械播种效果进行了分析。结果表明:相对改进前的播种机,改进后的播种机在播种深度上未出现过深或晒种现象,种肥间距更加合理,播种合格率高,重播率、漏播率低,每公顷玉米产量可提高750kg左右,播种质量更接近农艺要求。     

新型旋耕开沟施肥播种机的设计与研究

针对播种施肥难的问题,结合垄作区作物种植的农艺要求,设计了一款新型旋耕开沟施肥播种机。机具适用于小麦、大豆和玉米垄上栽培技术,可实现精确深施肥、精密播种、开沟、覆土和镇压等作业,为小麦、大豆和玉米的规模化、机械化作业提供了一定的技术支撑。试验结果表明：设计的新型旋耕开沟施肥播种机对降低漏播、提高播种深度和植株距离的合格率具有重要意义,大大提高了作业质量和效率。     

2BMJ-4型玉米免耕精密播种机播种单体设计

针对现有玉米免耕播种机功能单一、作业效果差等缺陷,设计一种用于免耕土地作业的精密播种机的播种单体。试验表明,该机漏播率≤3%,重播率≤2.5%,粒距合格率≥87%,性能指标均优于行业标准,实现了免耕播种作业,具备良好的市场推广前景。