电磁振动组合式毯状秧苗播种装置的设计与试验

从理论方面探讨了精密播种对机插质量的影响,采用外槽轮的播种原理和电磁振动相结合的排种理论,设计出一种新的毯状秧苗精密播种装置．试验结果表明：采用电磁振动式播种装置进行排种的合格率和均匀度比外槽轮式播种装置的高,排种稳定性好。以每平方厘米2～4粒为合格时,其合格率可达92．8％以上,能够满足水稻毯状秧苗精量播种的农艺要求,为提高机插质量打下基础．     

水稻直播机螺旋槽轮排种器设计与试验

目前常用的水稻旱直播机械排种器以播种小麦的外槽轮排种器为主,外槽轮排种器存在脉冲现象、播种不均匀、对于水稻适应性差。为达到水稻旱直播的播种量可调范围大、播种均匀稳定的要求,在现有外槽轮排种器的基础上,设计一种适于水稻直播要求的螺旋槽轮排种器,并对螺旋槽轮排种器进行了试验,研究了排种轴转速与播种量之间的相关关系,并对螺旋角度对排种均匀性影响、螺旋排种轮开度对播种量的影响、稻种对播种量的影响等进行了试验。试验结果表明:排种轮转速与播种量之间存在极显著的线性相关关系,相关系数R~2=0.986;螺旋槽轮开度与播种量之间存在极其显著的线性相关关系,相关系数R~2=0.995,说明通过调节螺旋槽轮开度和排种轴转速能调节播种量,当拖拉机行走速度3.25m·s~(-1),每公顷播种量最大能达到439.35kg、最小达到103.35kg,实现了105~435kg大范围播量调节高速作业。该研究为进一步的样机设计制造和优化改进提供了一定的依据。     

往复式排种器的设计

虽然现有播种机对玉米、大豆、小麦等大、中粒种子播种质量效果稳定,但对油菜、谷子、苜蓿等小粒种子难以精量播种,且功能单一,通用性差。为解决小粒种子精量播种问题和提高通用性,研制一种新机构的机械式精密排种装置,并对该排种器进行了理论分析,设计计算,为以后的投入生产提供了很有价值的理论根据。     

玉米丸粒化种子配套排种器的研究

对玉米丸粒化种子在单粒排种装置窝眼充种过程进行分析 ,并采用正交试验设计 ,优选出适合于丸粒化玉米种子的型孔轮式排种器 ,即型孔中间位置、直径 15mm、偏心角度 +14°的型孔轮式排种器。通过试验各项试验指标均满足机械精量播种的要求 ,为玉米丸粒化种子在现有播种机上实现机械精量播种开辟了一条新途径。     

螺旋槽轮式排种器的研究

介绍了螺旋槽轮式排种器的结构和工作原理以及充填机理。将两个不同螺旋角的螺旋槽轮和直槽轮进行了比较研究。说明了槽轮的螺旋角度和转速对排种性能的影响。性能实验论证了螺旋槽轮式排种器的播种均匀性系数低于0．505，达到了小麦精量播种要求。     

外槽轮排种器性能检测及分析

采用机器视觉方法,检测了外槽轮排种器的排种过程,以期对该排种器性能进行较精确地评价。小麦试验结果表明,排种量呈某种性质的离散分布,其条形图一般非对称,峰值偏左。排种器转速和槽轮工作长度愈大,则排种均匀性愈好,条形图趋于对称。两个参数对排种能力及排种均匀性均存在极为显著的影响,显著性检验尾概率的最大值分别达0 0007和0 0016,效应模型的决定系数最小值为0 9185。排种量的均值达17 0343粒/s～165 9395粒/s,标准差达13 6025粒/s～27 4819粒/s,变异系数达15 6797%～79 8534%。排种量的极差变化较小。槽轮工作长度值18mm可能处于排种量跃升的临界状态附近。     

再生稻气送式双侧施肥装置的设计与试验研究

为解决再生稻追肥的施肥不均和施肥量调节不准问题,设计了一种再生稻气送式双侧施肥装置.利用三因素二次回归旋转组合试验研究排肥轴转速、槽轮工作长度、分肥器角度对施肥性能的影响,并建立了总排肥量稳定性变异系数、各行排肥量一致性变异系数的回归数学模型.结果表明,影响总排肥量稳定性变异系数的顺序为排肥轴转速、槽轮工作长度、分肥器...     

棉花精量排种器排种性能试验研究

为实现南方棉花种子的精量播种,设计一种满足南方棉花种子"一穴两粒"农艺要求的机械式精量穴播棉花排种器,将该排种器安装在JPS-12型全自动排种器性能检测台上进行棉花种子排种性能试验。分别以合格指数、漏播指数和重播指数为评价该排种器排种性能指标,以适用于南方的棉花种子(湘杂棉3号、湘杂棉8号和慈抗杂3号)为试验对象,对排种器转速、勺孔直径和种室曲面曲率半径3个因素进行单因素试验,得出各因素作业时的最优范围。正交试验结果得到排种性能各因素的最优组合为:排种器转速100rad/s,勺孔直径9mm,种室曲面曲率半径25mm;该组合下,棉花种子精量排种效果较好,穴粒数合格指数为93.62%,重播指数3.87%,漏播指数2.51%。该机械式精量穴播棉花排种器满足国家标准对棉花种子的播种要求。     

自扰动内充种式大豆精量排种器的设计与试验

为提高大豆种子在排种器的活跃度和充种性能，改善大豆播种过程中机械式排种器的工作性能，设计一种自扰动内充种式大豆精量排种器。阐述排种器的结构和工作原理，依据大豆种子的外形特征及主要物理参数，对单粒种子在型孔内的3种主要不同姿态进行分析，确定了排种盘直径为140 mm、宽度为23 mm,型孔长度为7～11 mm、宽度和深度均为8 mm;根据工作原理与结构，分析排种器在充种、清种过程中种子受到扰种片的主要作用以及对排种性能的影响，并与传统结构形式的排种盘进行对比分析。为确定排种器的最佳结构参数与转速，运用EDEM仿真软件，以排种器转速、型孔长度和扰种片长度为研究对象、以排种合格率为试验指标进行正交试验。试验结果表明，影响排种质量的因素大小依次为排种器转速、型孔长度、扰种片长度；排种器最佳结构与工作参数为转速33.8 r/min,型孔长度7.3 mm,扰种片长度7.7 mm,排种合格率为95.3%。台架试验结果表明，最优参数组合下排种合格率为94.8%,与预测值基本一致，相对误差较小仅为0.5百分点，能够满足大豆单粒播种农艺需求。     

一器双排交错排种器及开沟装置的设计及其机制

为使棉花实现机械化采收,河北省棉花产业技术体系借鉴新疆的种植模式,并结合河北省当地条件推行(68+8)cm宽窄行种植模式,同时进行错位使棉株呈规律性的等腰三角形排列;为适应河北省推行的种植模式,设计一种棉花双排交错精量播种开沟组合装置,该装置包括对称设置的空腔,空腔内对称设置有双排播种装置,左、右排种轮错位15°实现错位播种。通过分析计算,确定棉花双排交错精量排种器和开沟装置关键部件的参数;对棉花双排交错精量排种器进行排种机制的解析,构建排种器主要工作过程的充种、清种、护种、投种的运动学与动力学模型。2016年4月初在河北省石家庄鹿泉试验田进行作业试验,结果显示排种器播种深度及穴距一致性良好,双粒率82.8%,三粒率9.6%,多粒率2.0%,单粒率4.4%,空穴率1.2%;播种深度26 mm,播种深度合格率91.0%;基本实现错位种植等腰三角形排列。     

水稻芽种直播槽轮排种器排种仿真与试验

为获得水稻芽种直播机排种性能良好的槽孔形状、槽孔螺旋角、槽轮工作转速,运用离散元分析软件EDEM对半圆形、"V"形、梯形、钩勺形4种槽孔槽轮排种器的排种性能进行仿真分析和台架试验验证。结果表明:当槽轮槽孔形状为钩勺形、槽孔螺旋角为13.46°、槽轮工作转速为21.09 r/min时,排种器排种穴径合格率为96.37%,穴粒数合格率为95.43%,伤芽率为6.54%,可满足农艺要求。     

基于EDEM的水稻槽轮排种器排种仿真与试验研究

为适应水稻穴直播的种植要求,设计了4种不同结构槽轮排种器。借助离散元分析软件EDEM对4种不同结构的槽轮排种器进行仿真分析,并进行试验验证。台架试验结果表明：当排种轮槽孔形状为钩勺型槽孔、槽孔螺旋角为14.01°、排种轮工作转速为21.09 r/min时,得到最佳穴径合格率和穴粒数合格率分别为96.42%、95.23%。用EDEM仿真与台架试验结果基本相同,表明用离散元法对槽轮排种器进行仿真分析具有可行性。     

幕流-气力窄板式穴盘育苗精密播种机设计与试验

 针对宽吸种盘结构的振动气力式穴盘育苗精密播种技术存在吸种与生产率不高,功耗与噪音大等问题,基于幕流—气力式吸排种原理,设计了一种新型窄吸种板结构的精密播种机,介绍了整机结构与工作原理,研究设计了幕流稳流控制装置、吸种和气力分配组件的关键结构。播种机播种试验结果表明：利用精密播种装置自身振动的幕流—气力式播种技术有利于改善吸种运动,吸种率接近100%;单行多孔组窄吸种板结构设计,可提高吸排种运动的连续性,扩大播种应用范围至异型种子,每小时播种量高达800盘;整机设计满足高速、高效、低功耗精密播种工作要求。     

小麦播种机械化技术

1小麦常量和少量播种机械化技术 1.1技术特征 常量和少量播种是目前国内使用最广泛的一种小麦播种机械化技术.该技术以使用外槽轮式排种器的谷物条播机为特征.常量播种技术所用的播种机,通常使用小槽轮排种器(NJ210-80),播种麦类作物排种均匀性较好,适于播量较大的小麦播种;少量播种技术所用的播种机,通常使用斜外槽轮、细外槽轮、螺旋细槽轮等排种器,这些排种器的排种均匀性均优于小槽轮排种器,适于播量较小的小麦播种.     

基于双圆盘覆土的种肥分施装置设计与试验

【目的】针对免耕条件下玉米播种施肥时,采用自然回土方式存在的种肥间距不稳定、种子覆土量不足等问题,采用主动覆土方法,设计一种基于双圆盘覆土的种肥分施装置。【方法】设计基于双圆盘覆土的种肥分施装置,利用EDEM对该装置的作业性能进行离散元仿真,研究圆盘直径、圆盘入土深度、圆盘张角、排种管前后间距及圆盘后方开口间距对种肥间距和种子覆土厚度的影响,并在此基础上选取圆盘直径(150,175,200,225,250 mm)、排种管前后间距(60,80,100,120,140 mm)及圆盘后方开口间距(110,135,160, 185,210 mm)为试验因素,利用3因素5水平二次正交回归试验,分析各关键因素对种子覆土厚度的影响。与不加覆土圆盘的装置进行田间对比试验,对基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果进行验证。【结果】利用Design-Expert软件得出了影响种子覆土厚度的主次因素:圆盘后方开口间距、排种管前后间距、圆盘直径;最优组合是圆盘直径201 mm,圆盘后方开口间距103 mm,排种管前后间距115 mm。田间试验表明,设计的装置种肥间距与种子覆土厚度与仿真优化结果的相对误差分别为7.63%和11.45%;设计的装置种肥间距和种子覆土厚度较不加覆土圆盘的装置分别增加了14.30%和19.30%,种肥间距与种子覆土厚度的变异系数分别为5.21%和7.26%。【结论】所设计的基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果满足种肥分施要求,为后续种肥分施技术与装置的研发提供了依据。     

基于离散元法的窝眼式排种器结构优化仿真

单粒精量播种是当今播种作业的发展方向,排种器是精密播种机上的关键部件,其性能好坏直接影响播种机的工作性能和播种质量。针对机械排种器刮种过程中伤种率较高的问题,提出了一种重力自动出种的新型倾斜圆盘窝眼式排种器。为研究不同排种器参数对排种性能的影响,基于离散单元法理论,以所提出的新型倾斜圆盘窝眼式排种器为对象,运用EDEM软件对不同设计参数下的种子运动进行了仿真分析。通过对3种排种器设计参数的正交仿真试验,以排种器的单播率、漏播率和重播率为指标,分析了排种器在不同参数组合下的精量播种性能,得出排种器最优参数组合。仿真结果表明:影响排种器性能的主要因素是取种圆盘转速,其次是排种器窝眼与种子的直径比,再次是种箱中的充种区域角。采用离散元法的排种器仿真试验,能在排种器设计初期进行工作过程动态模拟,为排种器结构参数设计提供参考。     

气力式谷子精量排种器结构设计及性能试验

针对现有气力式排种器对谷子等小粒径种子难以实现精量播种问题,根据谷子形状等物理特性,通过优化排种器结构,设计一种舀勺-气吸组合式谷子精量排种器,研究排种器关键部件结构与参数对谷子精量排种性能的影响。应用JPS-12排种器性能检测试验台,以排种轴转速、舀种勺位置夹角和舀种勺圆心角为试验因素,以穴粒数合格指数、穴距合格指数、空穴指数及穴距变异系数为试验指标,进行三因素三水平正交试验,分析各试验因素对于性能指标影响的显著性。结果表明:排种器较优的工作参数为,舀种勺圆心角45°、舀种勺位置夹角-15°、排种轴转速10 r/min;优化定型后舀勺-气吸组合式谷子精量排种器综合性能试验指标为,穴粒数合格指数88.7%,穴距合格指数87.7%,空穴指数1.3%,穴距变异系数12.3%。该排种器作业性能满足小粒径作物精量播种和农艺要求。     

基于气力式精量排种器的谷子吸种与排种试验

针对谷子播种机械化程度不高,出苗后间苗用工量大的生产实际,提出利用气力式精量排种器,以实现种子精少量播种,并适度重播的目的。分析确定了谷子种子的物理机械特性参数,试验研究了型孔结构、负压、转速对排种器吸种和排种性能的影响。结果表明:排种盘型孔选用直孔或锥孔,均可实现适度重吸,孔径1.2 mm、锥度30°的锥孔的适度重吸效果最佳;当正压区压力值为200 Pa,负压区压力值为1 800 Pa,转速为20 r/min时,吸种稳定性变异系数小于5.47%;当正压区压力值为200 Pa,负压区压力值为2 200 Pa,转速为24 r/min时,种子合格穴数可达95.7,重穴数低于11,种子粒数变异系数为6.98%,每穴种子粒数均在1~6粒。发芽试验表明,经排种器排出的种子发芽率在93%以上,与未处理种子发芽率无显著差异,表明气力式精量排种器可用于谷子种子的实际播种。     

水稻螺旋槽式排种器的设计及优化

针对江淮地区的水稻直播作业要求,为解决播种成穴精度的问题,以外槽轮排种器为基础,设计一款水稻精量直播螺旋槽式排种器。以南粳5055为试验材料,先对槽孔形状、槽孔螺旋角和行进速度进行单因素试验,去掉不理想参数,再通过三因素三水平正交试验得出最优组合,并通过矩阵分析法计算行走速度、槽孔形状、槽孔螺旋角对排种性能影响的大小。结果表明,当机具行走速度为0.4 m/s,槽孔形状为勺形,槽孔螺旋角为20°时合格率最高,穴粒数合格率为95.62%,穴径合格率为91.58%。机具行走速度对排种性能的影响大于槽孔形状,槽孔形状对排种性能的影响大于槽孔螺旋角。说明通过试验得到的最优组合,满足排种器性能要求。     

播种机排种监测系统设计与试验研究

为实现对播种机排种器工作过程的实时监测,提高播种机播种质量,结合指夹式排种器免耕播种机结构特点,研制了播种机排种监测系统,并进行了试验研究。监测元件采用激光二极管加凸透镜作为发射端发射平行光束,受光端采用间隔3mm的3个光敏二极管组成的串联回路。根据排种管特征设计了相应安装结构,同时增加了防尘装置。通过正常排种试验及种子贴排种管侧壁运动的极端种子流动情况表明,监测元件监测准确,监测系统稳定。