不同播种方式对直播水稻产量形成的影响

为了探明不同播种方式对直播水稻产量形成的影响,以水稻精量穴直播机进行开沟起垄,开展人工穴播和人工条播两种播种方式的大田研究。试验以杂交稻品种培杂泰丰和常规稻品种玉香油占为研究材料,比较分析了2种播种方式下水稻干物质积累动态、产量及其构成因素。基于开沟起垄直播开展穴播和条播的研究结果表明,以穴播方式的水稻产量较高,穴播处理能够显著提高培杂泰丰和玉香油占的产量,分别达到23.77%和10.89%,其原因是穴播处理能够提高供试水稻品种的有效穗数,穴播方式还有利于优化水稻群体配置,增加水稻群体干物质积累。因此,开沟起垄方式下穴播较条播有利于水稻稳产和增产。     

轮式拖拉机水田轮辙覆土装置设计与试验

以轮式拖拉机为动力的水稻精量穴播机作业时会在田面压出宽而深的轮辙,严重影响播种质量。为此,该文提出了一种变螺距等径螺旋覆土方式。该文分析了覆土原理,进行了运泥过程动力学和运动学分析,建立了螺旋覆土器的运泥量数学模型,经过理论计算和优化设计,确定了螺旋外径为250 mm、内径80 mm 和最大螺距200 mm 等关键参数。田间试验结果表明：在拖拉机轮辙自动填覆系数大于0.6,拖拉机前进速度不超过1 m/s 条件下,轮辙覆土装置能较好的填覆辙深不超过250 mm,辙宽小于400 mm 的轮辙,并保持泥面平整,满足实际生产要求。研究结果可为拖拉机轮辙覆土装置的研究和设计提供依据。     

现场总线技术在农业机械中应用的构想

随着微电子和计算机技术的迅速发展,现代农业机械已经越来越多地采用自动检测和自动控制技术。随之而来的是分别开发出来的各种数据采集和控制数据的通讯问题,理想的方式是由一台计算机主机来处理来自各个传感器的数据,并统一给出各种控制信号。本文试图通过分析现场总线技术的特点,探讨将其应用到农业机械中的可行性。     

组合型孔排种器护种机构的优化设计与试验

目的 解决水稻精量穴直播机组合型孔排种器在实际应用过程中护种带容易跑偏、打滑,导致护种带磨损严重、伤种率偏高的问题。方法 对护种机构同步原理进行分析,优化设计了轴套结构(A)和护种带硬度(B)。以水稻品种‘培杂泰丰’和 ‘秀水134’ 种子为试验材料,设计了以不同轴套结构[尼龙轴套结构(A₁)和滚针轴承&铜套结构(A₂)]和不同护种带硬度[40(B₁)、45(B₂)、50(B₃)、55(B₄)和60 HA(B₅)]为变量的双因素试验。结果 A和B对水稻种子伤种率影响极显著(P<0.01),且A与B之间存在显著交互作用(P < 0.05);A₂B₂和A₂B₃对伤种率影响最小;A₁与A₂之间差异极显著,且A₂组的伤种率明显小于A₁组,说明A₂优于A₁;B₂与B₃差异不显著,但与其他试验组差异显著。A对穴径影响显著,B对穴径无显著影响,且A₂B₂、A₂B₃和A₂B₄对穴径影响较小;A₁、A₂对穴径的影响差异极显著,且A₂明显优于A₁。工作100 h后,试验组A₂B₃、A₂B₄和A₂B₅的护种带磨损量较小;试验组A₂B₃最优,其护种带磨损体积为72.6×10^?3 mm³,伤种率为0.04%,成穴性最好、播种效果最佳。结论 优化设计的滚针轴承&铜套的轴套结构合理,可以显著减小轴套与转轴之间的摩擦系数,且更耐高温、更耐磨;有效地提高了护种带的同步性,显著地提升了排种器的可靠性和播种质量。     

水稻气力式播量可调排种器设计与参数优化

为了满足杂交水稻播种量不同的要求,该文设计了一种水稻播量可调气力式排种器,对其工作原理进行了分析,对关键部件进行了参数设计,该排种器采用多个相互独立的负压流道对吸种精度进行控制。利用ANSYS-FLUENT有限元流体分析软件对负压流道结构的吸孔负压影响规律进行了分析,优选了最佳流道结构。选取超级杂交稻Y-2优900为试验材料,进行了不同播种量下吸室负压、排种盘转速与排种盘吸孔组数对播种精度的影响试验研究,试验结果表明:当吸孔组数为12、吸种负压为1.6k Pa和排种盘转速为20r/min时,1孔播种达到最佳效果,合格率为82.41%;当吸孔组数为12、吸种负压为1.6k Pa和排种盘转速为40r/min时,2孔播种达到最佳效果,合格率为96.36%;当吸孔组数为12、吸种负压为1.6k Pa和排种盘转速为20r/min时,3孔播种达到最佳效果,合格率为92.79%;当吸孔组数为16、吸种负压为1.2k Pa和排种盘转速为20r/min时,4孔播种达到最佳效果,合格率为91.93%;当吸孔组数为12、吸种负压为1.6 kPa和排种盘转速为30 r/min时,5孔播种达到最佳效果,合格率为87.88%。说明水稻气力式播量可调排种器可满足杂交稻在采用直播式时不同播量的要求,相比于原有的排种器更佳适应水稻的多样性。该研究可为水稻机械化穴直播技术提供了参考。     

水稻气力式排种器分层充种室设计与试验

为改善水稻种子在充种室内的流动性并提高水稻气力式精量穴播排种器的排种精度,实现超级杂交稻(1~3)粒/穴精量穴播要求,在水稻气力式精量穴播排种器与种箱间设计了一种分层充种室。以含水率为20.3%(湿基)"培杂泰丰"超级杂交稻种子为对象,采用单因素试验和正交试验的方法,研究了不同吸室负压、吹种正压下,分层充种室对排种器排种性能的影响。试验结果表明,在吸种盘转速为30 r/min、吸室负压为1.6 k Pa、送种正压为0.1 k Pa、采用分层充种室的条件下,该排种器排出(1~3)粒/穴种子的概率为95.4%,空穴率为1.53%,大于4粒/穴的概率为3.07%,其中排出1粒/穴种子的概率为17.32%,2粒/穴种子的概率为58.72%,3粒/穴种子的概率为19.36%;与前期开展的水稻气力式精量穴播排种器排种性能试验结果相比较,增设分层充种室后,排种器播种精度提高。该研究表明,减小排种器中水稻种子之间的挤压力和摩擦力,改善种子的流动性,从而使吸种盘上吸孔对种子的吸附能力增强,是提高水稻气力式精量穴播排种器的性能的重要途径。该文为水稻气力式排种器结构优化与性能提升研究提供了重要参考。     

型孔轮式排种器弹性随动护种带装置设计

传统的型孔轮式谷物排种器都采用固定式护种板,由于种子与护种板之间的相对运动和摩擦,不可避免地会对种子造成损伤,同时会对护种板内表面和排种轮外表面造成磨损。设计了一种可拆式弹性随动护种装置,弹性护种带与排种轮一起转动,由于种子与护种带之间没有相对运动,大大降低了对种子的损伤和排种轮外表面的磨损。对弹性随动护种带装置的结构和护种带的材料、形状、强度和长度进行了优化设计。安装了弹性随动护种带的水稻精量穴直播机台架试验、样机试验和性能检测结果表明,稻种的破损率可降至0．3％。     

精量穴直播早稻的产量形成特性

研究了在两种种植密度下,精量穴直播种植方式与人工撒播、人工抛秧和机械插秧种植方式的产量对比,以研究精量穴直播早稻的产量形成特性。结果表明：两种密度的精量穴直播的实际产量比人工撒播和机械插秧的实际产量分别增产24%～28%和8.2%～11.6%,精量穴直播的实际产量比人工抛秧的实际产量稍有增加;精量穴直播较人工撒播、人工抛秧和机械插秧的有效穗数分别增加0.9%～7.0%、3.5%～9.7%和7.4%～13.9%,收获指数分别增加22.7%～37.2%、17.2%～26.6%和0.8%～12.7%,精量穴直播结实率较人工撒播的增加8.6～8.73个百分点, 精量穴直播较人工撒播和机械插秧的单蔸穗质量分别增加17.84～18.76 g和2.15～3.07 g,精量穴直播较人工撒播和机械插秧的群体穗质量分别增加1.225～1.430 t/hm2和0.447～0.628 t/hm2。     

水稻气力式排种器导向型搅种装置的设计与试验

为提高水稻气力式精量穴播排种器的排种精度,在该排种器的吸种盘上设计并安装了一种由2个搅种齿组成的导向型搅种装置。以培杂泰丰、Y两优1号种子为对象,采用单因素试验和因素组合对比试验的方法,研究了吸室真空度、吸孔直径与搅种装置对排种器性能的影响。结果表明,排种器安装导向型搅种装置后,工作转速显著提高,对工作气流真空度要求降低,性能得到改善;在真空度2.0kPa、吸种盘转速30r/min、搅种齿厚度2mm、搅种齿楔角60°、内侧搅种齿安装角90°、外侧搅种齿间安装角60°以及吸孔直径1.6mm的最佳排种参数下,排种器对含水率20.7%的Y两优1号破胸芽种排出(3～4粒)/穴的概率为59.48%,≤2粒/穴率为15.03%,≥5粒/穴率为25.49%。试验结果显示导向型搅种装置对籼稻种子存在分离、导向、摩擦和支撑等助吸作用,可提高排种器的排种精度。     

水稻精量穴直播机播量监测系统研制

播种量是水稻精量穴直播机的关键技术参数。为了实时监测水稻精量穴直播机的播种量,提高播种作业性能,该文以环形布置安装于排种管的面源式光电传感器为主要监测元件,设计了水稻精量穴直播机播量监测系统。根据型孔式排种器结构与工作原理,确定了面源式光电传感器和旋转编码器的安装方式。采用高速摄像技术建立了水稻种子流通过监测区时种子数量与脉冲宽度之间的数学模型;通过时间分割节点得到穴粒数监测时间窗口,根据监测时间窗口内的脉冲宽度信息得到每穴播种粒数。选用南粳46和象牙香占2种具有代表性的水稻品种,对水稻精量穴直播机播量监测系统进行试验,将人工统计数据与监测系统统计数据进行对比分析,台架试验结果表明:对于南粳46(短粒型品种),平均穴粒数监测误差不超过7.99%,穴数监测误差不超过6.07%;对于象牙香占(长粒型品种),平均穴粒数监测误差不超过24.07%,穴数监测误差不超过5.66%。该系统基本满足不同工作转速下不同粒型的水稻播种量实时监测要求,可为后期实现水稻精量穴直播机大田作业参数监测提供了参考。