夹持式棉花精密穴播轮改进设计与试验

针对夹持式棉花精密穴播轮作业引起的振动脱种问题,改进了取种器的结构,增设了护种装置。应用二次回归通用旋转组合试验方法,建立了穴播轮排种性能指标与取种器夹种口主要尺寸间的回归方程。分析了试验因素对穴播轮排种性能指标的影响规律,对于新陆早-26号棉种在单粒率最大、重播率和空穴率在一定范围内的条件下,优化得出夹种板长度为4.50mm、夹种口宽度为5.70mm、夹种口开度为7.50mm。试验表明,改进后的穴播轮减小了振动对精密取种的影响。     

夹持式玉米精密穴播轮的设计及工作过程分析

针对新疆现有玉米精密播种存在的问题,利用重力夹持原理设计了一种夹持式玉米精密穴播轮.介绍了其工作原理,设计了主要部件的结构以及尺寸.对穴播轮的充种、清种和投种工作过程进行动力学分析,确定各个阶段的主要工作参数;并运用AMTLAB软件模拟投种运动轨迹,得出了投种运动轨迹与播种速度之间的关系.田间试验表明,在理论播种速度范围内,单粒率最高可达90％,双粒率6％,空穴率4％,可实现精密播种.     

玉米直插穴播机强排-强启排种装置设计与试验

在玉米直插穴播机的基础上,针对被动鸭嘴开启过程播种性能受地面高低起伏影响较大的问题,设计了强排-强启排种装置,主要由共轭凸轮、强排-强启排种器等组成。对前进速度补偿机构进行了分析,确定了穴播过程关键时间点,重点对强排-强启排种器的取种轮取种和鸭嘴强制开启2个动作实现进行了位移计算,反求法计算确定共轭凸轮的主凸轮轮廓;取种轮匀速转动能提高取种率,通过计算确定了凸轮从动件运动规律。试验结果表明:该装置传动运行平稳,能完成取种和排种动作,鸭嘴无夹土、无提早排种现象;鸭嘴膜孔较小,鸭嘴播种期间无挑膜、撕膜等问题;玉米直插穴播机的空穴率为1.8%、穴粒数合格率为95.3%、膜下播种深度合格率为88.1%,设计的玉米直插穴播机强排-强启排种装置满足设计要求和玉米播种的农艺技术要求。     

2BMK-12型铺膜播种机

2BMK－12型铺膜播种机由新疆农一师七团修造厂研制。该机主要用于旱地平作的棉花、玉米、蔬菜及瓜类等作物的开沟铺膜、播种、覆土联合作业，可一次完成膜床整形一开膜沟铺膜一膜边覆土一膜上（侧）打孔播种一孔上覆土等多项作业。该机具有以下特点：（1）播种部分采用中径穴播器，下种均匀；经自治区农机鉴定总站鉴定，种穴合格率为98％，空穴率为0．12％，明显优于其他型号穴播器，该装置已获国家专利。（2）采用鼓形体的压迫轮，不但能提高播种速度，而且能有效地防止地膜跑伯、被切破和种子与膜孔错位现象．并且节约地膜宽度5—8％，…     

烟草种子穴盘播种装置设计与试验

介绍一种烟草包衣种子穴盘播种装置,通过端面的动静轮实现在薄壁滚筒上吸种孔上正负气压切换,达到吸排种目的。以单粒率、多粒率、空穴率作为播种效果的评价指标进行试验,结果表明:在一定生产效率的情况下,播种效果与吸种孔大小、清种正压及吸种负压有关。通过对直径约为1.4mm的烟草包衣种子进行试验表明:吸种孔径对单粒率、空穴率、多粒率均有显著影响;清种正压对单粒率、空穴率、多粒率均没有显著影响;吸种负压只对空穴率有显著影响,对单粒率和多粒率没有显著影响。播种效果的最佳组合为吸种孔径0.6mm,清种正压为600 Pa,吸种负压为-8 k Pa。以最佳组合的因素水平进行试验,结果为:单粒率98.03%,多粒率1.3 9%,空穴率0.3 1%。     

基于高速摄像系统和图像边缘检测的精密排种器设计

为了综合优化排种器的单粒率、双粒率、空穴率、平均间距、重播和漏播指数,设计了一种基于高速摄像和图像边缘检测的排种器,提高了播种机的播种精度。利用高速摄像系统和图像边缘检测技术获取种子堆积的图像反馈信息,采用PID自动化调节的方式,用链条对排种轮的驱动轴进行了有效的调节,从而达到了精密播种的目的。为了测试设计的排种器的有效性和可靠性,对其综合指标进行了测试。通过测试发现:使用高速摄像边缘提取系统的排种器比人工检测播种方法的单粒率、双粒率、空穴率的相对误差要低,平均间距控制平稳,并且有效地降低了重播指数和漏播指数。     

基于平行四连杆机构的垂直入土式玉米穴播机设计与试验

传统穴播机由于穴播器固定在轮圈上，机具作业时成穴器的运动轨迹呈余摆线，轨迹在入土与出土时轨迹有交叉，在入土和出土时极易造成挑膜、撕膜和种穴错位等。在研究现有的垂直入土式玉米穴播机的基础上，设计出垂直入土式穴播机机构。该设计采用平行四连杆机构，确保成穴器在出土和入土过程中的垂直运动。穴播机的轨迹呈“拱形”，模拟人工作业过程的垂直动作，且保持垂直向下向上运动，播种过程中避免不挑膜、不撕膜，提高工作效率。播种作业过程中，成穴器在水平分速度上能够保证绝对速度为0，入土角为48.59°，接触地面点交叉曲线的宽度为10.798 mm，入土出土时的V型楔角宽度为10.956 mm。同时利用SolidWorks三维设计软件对整机进行参数化设计，使用SolidWorks motion和ADAMS对整机进行仿真分析。并在田间进行试验，结果表明垂直入土式玉米穴播机播种质量的各项指标均能够满足规范要求。空穴率为0.62%，播深25 mm的合格率为94.2%，种穴错位率为0.8%，地膜破损程度率为48.9 mm/m2，满足各项农艺技术指标。     

棱锥型孔排种部件的研究

根据地膜覆盖精量播种玉米的要求，研制了棱锥型孔排种部件，介绍了它的工作原理及基本参数，经台架试验得出了该排种器结构参数的较优设计方案。在较优设计参数下，棱锥型孔排种圆盘的线速度ｖ＝０．８０７ｍ／ｓ时，单粒率为９３．６７％，空穴率为１．６７％，其指标达到了机械式膜上玉米精量播种的先进水平，为地膜覆盖播种玉米提供了一种机械式精量排种器。     

降低穴播器内种面可提高下种的均匀度

机械式穴播器广泛用于棉花铺膜播种机上，其下种的穴粒数一般是在1粒～5粒之间，均匀度较低，既浪费了棉种，又增加了定苗的工作量。究其原因是，该穴播器工作时种面在半径以上，造成了舀种器二次充种。试验表明，穴播器工作时其内部种面应在半径的1／2处为好。通过对穴播器进种定盘的技术改造，将其进种口下移，降低了穴播器内的种面，不但下种的均匀度达到了农艺要求，空穴率也在2％。     

2BMK─12型铺膜播种机

由农一师七团修造厂研制成功的一种适用于旱地平作的玉米、小麦、棉花、蔬菜及瓜类等农作物的宽膜播种机，已通过兵团技术鉴定。该机可一次完成整形、开膜沟、铺膜、膜边覆土、打万L穴播、了L上签土等多道工序，适用于壤上、轻壤土及重拉土地条件的平作作业，其性能持，或有：门）膜面实现了四线正面，增加了采光面、可提高膜内温度。（2）采用效形压膜轮，膜面平展，膜边及土可靠，可有效防止地膜跑偏、膜被切破和扎种粘住现象。（3）据种部分采用中任穴扬8，下种均匀，空穴率为0．12％，2－3粒年85％以上。（4）采取外加种式，操作使用方…     

2BMJ-12型铺膜铺管精量播种机的设计与试验

2BMJ-12型铺膜铺管精量播种机能一次完成畦面整形、镇压、开膜沟、铺膜、膜边覆土、铺管、开种穴、精密播种、覆土镇压等联合作业,作业效果较好,最小行间距可调至9cm,在3～4km/h的作业速度下,单粒率≥95%、空穴率≤2.7%、重播率≤4.3%、伤种率≤0.5%。     

随动式残膜回收机起膜捡拾机构设计与试验

针对随动式残膜回收机在捡拾地膜过程中存在的杂质壅堵问题,设计了一种新型起膜捡拾机构。通过分析机构起膜过程,确定了起膜轮轮刺高度、起膜轮排列间距等主要结构参数,通过分析机构拾膜过程,确定了机具行进速度和起膜轮转速等工作参数。以起膜轮转速、机具行进速度和起膜轮间距为试验因素,以起膜率、排杂率为响应值,利用Design-Expert 8.0.5软件进行回归分析和响应面分析,得出各因素对起膜率和排杂率的影响顺序由大到小均为：起膜轮转速、机具行进速度、起膜轮间距,并分别建立了起膜率、排杂率与起膜轮转速、机具行进速度、起膜轮间距的三元二次回归模型。采用非线性优化计算方法进行优化计算,结果表明：当起膜轮转速为26.2r/min、机具行进速度为1.23m/s、起膜轮间距为139.95mm时,起膜率理论值为91.49%,排杂率理论值为92.92%。在起膜捡拾机构参数最优组合下的田间试验表明,起膜率均值为90.45%,排杂率均值为91.30%。     

组合型孔轮式玉米精量穴播器设计与试验

针对新疆现有夹持式穴播器易空穴,充种性能还需进一步提高等问题,结合型孔轮式穴播器和阶梯形型孔对种子适应性强的特点,设计一种组合型孔轮式玉米精量穴播器,通过理论分析建立型孔与取种块间相对运动模型,分析其相对位置对充种性能的影响规律,确定影响排种性能的参数及范围,完成组合型孔和齿板的参数设计.通过单因素试验确定并缩小关键参...     

膜下滴灌水稻穴直播机研究

根据水稻膜下滴灌穴直播的农艺要求,分别设计了不同种植模式下适用的膜下滴灌水稻播种机,并对关键部件滚筒式穴播器和覆土装置进行分析;通过正交试验确定了影响其播种性能的因素依次为成穴鸭嘴长度、滚筒式穴播器的滚筒直径和行走速度,影响其覆土性能的因素依次为导土板螺旋升角、覆土滚筒直径和行走速度。在较优参数组合鸭嘴长度28mm、穴播滚筒半径180mm、覆土滚筒螺旋升角35°、覆土滚筒直径360mm、播种机行走速度0.65m/s时,膜下滴灌水稻播种机播种深度合格率为92.6%,穴粒合格率为94.7%,覆土合格率为91.2%,空穴率为1.8%,平均产量达10500kg/hm2,该播种机能满足膜下滴灌水稻播种的技术要求。     

花生气吸滚筒式穴播器分种盘设计与试验

针对花生气吸滚筒式穴播器因一次投种性能不稳定造成单粒率低的问题,通过在气吸滚筒式穴播器的取种盘和二次投种机构之间增设分种盘,将种子限定在一个较小的齿形空间内,并拨动种子沿着预定轨道运动,提高了气吸滚筒式穴播器投种的准确性和精度。设计并分析了分种盘的分种齿齿形和分种盘与取种盘的位置关系,确定了分种盘结构和位置参数。借助DEM-CFD耦合方法研究了气吸滚筒式穴播器的工作过程,分析了携种区种子的运动轨迹,阐明了漏播和重播产生机理。以单粒率、漏播率和重播率为评价指标进行三因素二次旋转正交组合试验,分析了齿形方向角、安装角、作业速度对投种性能的影响,结果表明：当齿形方向角为-4.55°、安装角为14.99°和作业速度为4.01 km/h时,气吸滚筒式穴播器的排种性能最优,此时单粒率为94.99%,漏播率为2.49%,重播率为2.52%。以最优组合为基础进行田间试验,当作业速度为3.51～4.51 km/h时,试验结果满足花生单粒精量播种机械技术要求,且安装分种盘比未安装分种盘的单粒率提升超过1.46个百分点,排种优势明显。     

气力窝眼轮组合式谷子穴播排种器性能试验

为改善谷子穴播排种器播种效果,使用JPS-12型排种器性能检测试验台,以真空度、吸孔直径、窝眼轮转速为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为试验指标对气力窝眼轮组合式谷子穴播排种器的排种性能进行单因素和多因素试验研究。通过单因素试验明确了排种质量随试验因素的变化趋势,通过正交试验获得了气力窝眼轮组合式谷子穴播排种器的较优参数组合,即真空度为2.0kPa、吸孔直径为1.0mm,窝眼轮转速为20r/min。对较优参数组合进行试验验证,结果表明:合格率93.9%,重播率3.1%,漏播率3.0%,能够满足谷子穴播的要求。     

直插式免耕穴播机的设计

针对舵轮式覆膜穴播机存在的问题,设计了垂直插入式免耕穴播机。运用四杆机构原理,设计了成穴器—鸭嘴直立接种、垂直入土和出土;采用地轮传动凸轮-连杆机构实现了鸭嘴插入土壤后的接近水平零位移运动;鸭嘴采用了定点强制开启投种。分析表明:该机成穴播种机构设计合理,穴粒数合格率较高,无空穴,成穴器不堵土,不挑膜,穴孔合理,易于覆土。     

垂直插入式小麦覆膜穴插机的研究

针对滚轮式小麦覆膜穴插机存在的问题，设计了垂直插入式小麦覆膜穴播机。运用平行四杆机构原理，实现了成穴器－－鸭嘴的直立接种、垂直入土和出土；采用地轮传动实现了鸭嘴插入土壤后的接近水平零位移运动；鸭嘴采用了定点强制开启投种。理论分析和试验表明，该机成穴播种机构设计合理，穴粒数合格率较高，无空穴，成穴器不堵土，不挑膜，穴孔合理，易于覆土。     

灌水量、种植密度和行距对河西地区春玉米产量的影响

为确定河西地区膜下滴灌春玉米适宜的灌水量和配套栽培技术,2020年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站开展大田试验,设置2个灌水量(W₁,W₂)、2个种植密度(D₁,D₂)和3种行距(L₁,L₂,L₃),共12个处理,3次重复.通过测定株高、叶面积指数(LAI)、干物质累积及分配等指标,研究灌水量、种植密度与行距对春玉米生长、产量和水肥利用效率的影响.结果表明,在相同灌水量下,处理D₂的株高和LAI显著高于D₁,增加种植密度提高了玉米群体干物质积累量、产量及水分利用效率(WUE).处理W₂D₂L₃的干物质累积量和产量最高,分别为96.45和17.72 t/hm²;处理W₁D₂L₃的水分利用效率最大,为3.57 kg/m³.灌水量与种植密度两者交互作用对产量及其构成因素的影响具有统计学意义(P<0.05);灌水量、种植密度与和行距三者交互作用对收获指数的影响具有统计学意义(P<0.05),对作物耗水量(ET)和WUE的影响具有统计学意义(P<0.01).灌水量、种植密度与行距均对河西地区春玉米群体结构、耗水量、产量及水分利用效率存在一定的调控效应:由大到小为种植密度、行距和灌水量.综合分析,“80%ET_c+10.0万株/hm²+宽窄行”为河西地区膜下滴灌春玉米适宜的灌水和种植模式.     

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.