玉米茬地免耕播种机具导向系统设计与试验

设计了一种由机具导向架、液压系统和以DSP为核心的控制单元组成的机具导向系统.根据与该系统配套的拖拉机确定了机具导向架的基本参数,并通过对机具导向架外框不同位置的受力分析得出该系统可以推动的最大负载满足机具田间作业的要求.以JDT654L型拖拉机为试验平台,进行了系统性能试验.结果表明,机具导向架的调节范围为-10.8°～10.7°;该系统换向平稳,换向时间短,对输入信号有较好的响应和控制精度,跟踪信号的最大误差角度不超过1.5°,能够实时地调整机具前进方向.     

圆盘破茬免耕播种机设计与试验

针对我国北方一年两熟地秸秆覆盖量大、易缠绕机具等问题,研制了圆盘破茬免耕播种机,主要对机具的破茬装置、排种装置、传动方案等关键部分进行了设计,并做了田间试验。结果表明,该机拥有良好的破茬性能,能够一次完成破茬、开沟、施肥、播种、镇压等多道工序,未出现过开沟器堵塞现象,对肥料和种子的施放效果能够满足农艺要求,保证种子出苗率。     

旋转拨刀式小麦免耕播种机的设计与试验

针对我国一年两熟区免耕播种小麦机具易堵塞问题,设计了旋转拨刀式小麦免耕播种机。主要设计了动力传动方案、开沟器、立式拨刀防堵装置等关键部件,并确定了其主要结构参数。田间试验表明:该机能够有效清除秸秆、杂草,保证机具的通过性,播种深度为41.5mm,施肥深度为89.6mm,种肥间距为45.2mm,一次可以完成拨茬、开沟施肥、播种、镇压等作业,土壤扰动量少,作业质量满足农艺要求。     

免耕播种机漏播补偿系统设计与试验

针对免耕播种机作业时存在漏播问题,设计了一种漏播自动补偿系统,建立了补偿装置驱动的数学模型,应用滑模变结构控制算法设计了补偿系统控制器,并对补偿系统的动态响应性能进行了仿真分析。通过补种控制算法,确定了补种机构与主排种器的距离S和离地高度H,得到了补种排种盘转速n和播种机行进速度v_m、粒距L_l之间的关系曲线,对排种器安装高度H、粒距L_l、传送带速度v_m进行了二次回归正交试验,验证了漏播补偿系统的补种性能。台架试验的最佳工况组合为,补种排种器安装高度15.33 cm、粒距25.16 cm、传送带速度3.52 km/h时,补种成功率可达96.5%。田间试验表明,安装漏播补偿系统后,免耕播种机播种合格率均值为98.72%,有效提高了播种质量。     

免耕播种机精量穴施肥系统设计与试验

为实现玉米精量穴施肥农业技术要求,提高穴施肥质量,设计了一种穴施肥控制系统。应用颗粒系统仿真软件EDEM对穴施肥控制装置成穴性能进行了仿真研究,表明穴施肥装置在播种速度3~7 km/h时,鸭嘴阀成穴性能较好,成穴性能随着播种机速度增加逐渐减弱。通过穴施肥控制算法,调节种子脱离排种口与肥料脱离排肥口的时间间隔t_3,控制穴施肥料与穴播种子水平距离a,实现穴施肥位置控制;调节排肥轴转速和鸭嘴阀开合频率,实现穴施肥量控制。采用正交旋转组合试验,以播种机行进速度、鸭嘴阀旋转角、穴施肥装置安装高度为试验因素,穴距精度和穴施肥量精度为试验指标,应用响应面分析法,进行三因素五水平正交试验,结果表明,在播种机行进速度为7 km/h,最佳参数组合为:旋转角33.37°,安装高度17.30 cm。田间试验结果表明,在播种机行进速度3~7 km/h,旋转角33.37°,安装高度17.30 cm时,穴距精度可达84.76%,穴施肥量精度可达87.20%,满足玉米精量穴施肥控制技术农业要求。     

垄作玉米免耕播种机破茬装置设计与试验

针对东北一年一熟垄作区玉米根茬地免耕播种时存在根茬不易破除且易挂茬等问题.设计了一种驱动破茬装置,该装置在3个平面内安装破茬刀具,其中心与开沟器前后对齐.为确定破茬装置的合理结构.设计了3种轴套,同时设计了3种刀具组合方式.在土槽上进行了三因素三水平的正交试验,通过分析各因素对功率消耗和根茬切断率2个指标的影响,得出较好的参考组合:机具前进速度为0.75km/h,刀轴旋转速度为150 r/min,刀具组合方式为ZH2.对轴套进行选择的试验表明,当产生相同切土节距S=2 Cm时,轴套2的功率消耗较低,根茬切断率达到92%.     

免耕播种机玉米根茬处理装置破茬性能试验

在有玉米根茬的未耕地上免耕播种时存在玉米根茬影响播种质量的问题,为此在播种机上设计了处理玉米根茬的装置。采用4种结构类型的切挖刀和切刀进行室内土槽单刀试验和组合试验,研究其阻力矩和破茬质量。试验结果表明,A4型刀和切刀组合时破茬质量最好,玉米根茬切茬率达92%、清除率达96%,可以创造基本无玉米根茬的种床条件,有利于种子生长发芽。     

分体式免耕播种机破茬机构

分体式免耕播种机与普通播种机配套使用可提高免耕破土效果,介绍了分体式免耕播种机破茬机构的结构与工作原理、与普通播种机的挂接方式、机构的性能特点。     

水平拨草轮式玉米免耕播种机设计和试验

设计了水平拨草轮式玉米免耕播种机,确定了拨草轮、开沟器和播种覆土装置等部件的主要结构参数。田间试验表明,采用动力水平拨草轮和刀刃型开沟器相结合的防堵原理,能够有效清除秸秆、杂草,保证机具通过性能。与条带旋耕式玉米免耕播种机相比,在满足种肥深度要求下,土壤扰动量减小了69.7%,单位油耗减小了19.3%,较好地满足了农艺要求。     

玉米免耕播种机侧置切刀与拨茬齿盘组合清茬装置研究

针对我国东北地区在秸秆全量还田条件下进行玉米免耕播种作业时,种带清茬率低、播种后秸秆在风力作用下被吹回清理后的播种带,从而造成秸秆回垄的问题,设计一种侧置切刀与拨茬齿盘组合式清茬装置.通过对清茬装置的切茬性能进行分析,确定了切茬圆盘类型、尺寸及安装参数;对拨茬过程中种带秸秆及表土在拨茬齿盘作用下的运动轨迹进行分析,得出...     

免耕播种机排种器性能监控系统设计与试验

为了提高排种器性能检测的方便性、灵活性和高精准度,设计了一种以可编程控制器（PLC）和触摸屏为核心的便携式排种器性能监控系统。通过设置排种器相关参数,实时检测排种器排种的合格率、漏播率、重播率、变异系数和断条率等排种器性能指标。试验结果表明：系统对播种量的检测精度在97.90%以上,漏播的检测精度为90.56%以上,重播的检测精度为87.71%以上。对排种盘转速、粒距、机器前进速度、合格率进行了二次回归正交试验,验证了系统对排种器性能检测的准确性。     

基于Cortex-M3的免耕播种机监控系统设计与试验

针对目前国内免耕播种机的监测传感器抗尘效果差、监测精度低,且施口肥量不能变量调节,施用不当易引起烧种、烂种的问题,设计了一种基于Cortex-M3处理器的免耕播种机监控系统。该系统采用面源无盲区抗尘监测技术设计种子传感器,消除了监测盲区,提高了系统对多尘环境的适应性和监测准确性;采用离散增量式PID控制算法,根据预设施肥量和采集作业速度,实时调节口肥量与作业速度相匹配,实现了播种、施肥状况的监测和作业面积的统计,进一步实现了作业过程中缺种、堵种、缺肥、堵肥等故障报警,并可显示故障类型和故障行号。室内和田间试验验证结果表明:该监控系统工作稳定可靠,播种量计数和施肥量变量调节准确率较高,播种量计数偏差在4%以内,当施口肥量设定为75 kg/hm2时,不同作业速度下,实际施肥量与理论施肥量的偏差在5%以内,满足了实际生产需求,提高了播种机的工作效率和施肥精度。     

免耕播种机动态仿生破茬装置设计与参数试验优化

针对中国东北地区玉米秸秆粗壮量大、不易腐烂,造成免耕播种机破茬防堵装置秸秆根茬切断率低和作业所需切割扭矩大的技术难题,以蝗虫口器多段阶梯锯齿状结构和双上颚异向等速咬合运动方式为仿生原型,设计一种可在东北地区实现高效破茬防堵作业的动态仿生破茬装置。通过仿生构建、机构设计、理论分析和参数优化等方法设计了行星齿轮变速机构和仿生破茬刀;运用Arduino系统和智能控制方法设计了智能驱动系统,实现了运动方式-结构耦合仿生;通过参数优化试验和回归分析等方法,研究了结构和作业参数对秸秆切断率和切割扭矩的影响规律,并得出最佳参数组合:作业速度为10 km/h,回转半径为250 mm,正转破茬刀仿蝗虫口器刀片数量为9,反转破茬刀仿蝗虫口器刀片数量为18;最终通过对比试验得出动态仿生破茬装置相较于被动缺口圆盘破茬刀可提高秸秆根茬切断率22.6%~27.4%;相较于驱动缺口圆盘破茬刀可提高秸秆根茬切断率8.6%~13.5%,降低扭矩输出19.5%~21.8%;作业后使用共聚焦激光扫描仪进行耐摩擦磨损对比试验,其平均表面粗糙度和最大磨痕深度相较于驱动缺口圆盘破茬刀分别下降14.5%和15.9%。     

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。     

免耕播种机的试验与选型

农业部组织的保护性耕作技术示范推广项目在全国范围顺利实施,保护性耕作机具在这项技术中起到关键性的作用,而免耕播种机是保护性耕作机具的重中之重,它的性能和质量关系到保护性耕作技术示范推广项目的成败。为向保护性耕作项目承担单位和广大农民推荐先进、适用、可靠的机型,推动保护性耕作技术的推广应用,农业部分别于2003年和2004年委托农业部农业机械试验鉴定总站组织有关省农机鉴定站,实施《保护性耕作小麦免耕播种机试验选型》项目和《保护性耕作玉米免耕播种机试验选型》项目。     

免耕播种机试验与应用研究

主要论述了保护性耕作关键装备—2BM-9型免耕播种机的技术参数与工作原理,论述了其性能试验、可靠性试验及应用效果。通过性能试验与生产考核表明:该机各项指标均达到了设计要求,使用可靠性大于98%,调整使用方便性大于97%。经测试与调查统计知:该机对作物留茬地提高土壤含水率6%～9%,减少农田风蚀50%～80%,提高土壤有机质含量0.04%～0.08%,增加农民收入10%～15%。经过4年的推广应用,取得了良好的经济社会生态效益,对促进保护性耕作技术的实施有着重要的作用。     

玉米免耕变量施肥播种机作业质量监控系统设计与试验

针对中原地区玉米大规模播种作业质量缺乏有效监控手段、播种作业数据信息利用率偏低等问题,设计了玉米免耕变量施肥播种机作业质量监控系统,包括播种质量监测子系统和变量施肥质量监控子系统.播种质量监测子系统通过STM32单片机实现播量统计和漏播量等播种信息采集;变量施肥质量监控子系统通过PLC实现堵塞、缺肥和施肥量等作业信息采...     

免耕播种机浅旋清茬斜置式防堵装置设计与试验

针对黄淮海地区玉米免耕播种作业时,过量小麦秸秆残茬堵塞开沟器的问题,提出一种以拨离残茬和浅旋根茬形式实现苗床清整的斜置式防堵装置。通过理论分析对防堵装置结构参数进行设计,确定了各参数的范围和相互关系,并根据装置结构对耕刀拨茬入土和脱茬离土的过程进行受力分析,确定了影响工作性能的因素。运用离散元方法模拟防堵装置在田间作业过程,以秸秆清除率、土壤扰动系数和功耗为评价指标,对装置倾角、转速和前进速度进行回归分析和显著性检验,确定了各因素对评价指标的影响及主次顺序。通过对回归模型进行多目标函数优化求解,得到最优参数组合为：转速400r/min、前进速度6km/h、倾角18.5°,此时秸秆清除率为74.5%、土壤扰动系数为34.7%、功耗为1.36kW。以优化得到的参数对装置进行土槽试验,试验结果表明：转速为400r/min、前进速度6km/h、倾角18.5°时,秸秆清除率为92.5%、土壤扰动系数为29.6%、功耗为1.51kW,试验结果与仿真试验优化结果相吻合,满足设计要求。     

折叠式免耕玉米播种机液压系统设计

针对折叠式玉米播种机对机架和划行器的工作性能要求,分析了机架和划行器的折叠与平放的工作过程,设计了玉米播种机的机架与划行器的液压控制系统。通过对液压控制系统的分析,确定了系统的最大压力和流量,并对液压系统的执行机构折叠液压缸进行了设计计算,同时对液压系统的控制元件进行了选型。试验表明:设计的液压系统结构紧凑、工作平稳可靠,能够满足玉米播种机的使用要求。     

舵轮式破茬免耕玉米播种机研究

保护性耕作是指通过提高自然降水的利用率和土壤肥力,减少水分的蒸发和流失,从而达到提高作物产量的目的.保护性耕作可以起到节水保墒、提高土壤肥力、保护环境等效果,是今后农业发展的重点.其中,免耕播种作为保护性耕作的核心内容之一,其配套机具免耕播种机的研究成为保护性耕作发展的关键.本文介绍了一种舵轮式破茬免耕玉米播种机,采用...