针状气吸式水稻精密播种机的设计与试验

以工厂化育秧的农艺要求为背景,设计了针状气吸式精量播种装置,介绍了其工作原理和相关参数.试验结果表明:气针端面角越小,吸附性能越好;空穴率随着气针端面角的减少而降低,但重播率上升,单粒率不一定提高;在气针端面角相同的情况下,尺寸与千粒质量较小的种子播种效果较好.     

蔬菜移栽机曲柄摆杆式夹苗机构的设计与试验

通过对穴盘苗进行抗压特性试验、试验平台的夹取试验,研究分析了适于夹取式自动取苗机构工作的相关参数组合以及最佳的钵苗含水率状况,为机构设计提供参考依据。该文基于辣椒穴盘苗抗压特性设计了全自动蔬菜移栽机曲柄摆杆式穴盘苗夹苗机构,该机构可与顶出机构配合完成全自动蔬菜移栽取苗和投苗工作。该文完成了曲柄摆杆式夹苗机构主要结构的设计,并对曲柄摆杆式夹苗机构的工作过程进行了力学、运动学分析和仿真,确定了结构和工作参数,即曲柄、连杆、摆杆长度分别为80、236.22、172.5 mm,夹苗爪具有较好的运动特性。曲柄摆杆式夹苗机构性能试验结果表明,夹取爪为金属材质,弹簧劲度系数为90 N/m,钵苗脱落率为0,钵苗破碎率为4.2%,综合取苗成功率可达95.8%,性能指标符合设计要求,夹苗爪"V"形结构设计有效防止穴盘苗在夹取过程中脱落,保证了取苗成功率。试验表明钵苗含水率为60.8%时,钵苗在不同的弹簧劲度系数及夹取爪材质下均有良好的适应性,在该含水率下钵苗的取苗平均成功率为94.4%。该机构从取苗到投苗采用圆弧形工作轨迹,夹苗爪采用八字形轨道与复位弹簧控制其开合,结构简单、性能可靠,无需调整即可适应多种不同尺寸穴盘苗的取苗工作,对不同含水率穴盘苗适应性强,对穴盘苗损伤小,机构成套使用可达到较高工作效率。     

谷物穿过水平孔口重力流动的流量

分析了影响谷物穿过水平孔口重力流动流量的因素,推导出流量的计算公式。对小麦、玉米、大豆等谷物重力流动流量进行了试验研究。研究结果表明:谷物穿过水平孔口重力流动流量与孔口尺寸、形状大小、含水量有关,在一定条件下受料柱高度的影响很小。     

水稻秧苗抗拉力学特性及穴盘拔秧性能的力学试验研究

该文通过对水稻穴盘秧苗的抗拉力学特性和穴盘拔秧性能的试验研究，探讨水稻穴盘秧苗拔秧机理，为水稻穴盘秧苗拔秧机构的设计提供理论依据。试验结果表明：水稻秧苗的抗拉断力随秧苗秧龄、秧苗高度的增加而增大，随秧苗夹秧位置的提高而下降；秧苗所需从育秧穴盘中拔出的拔秧力与秧苗秧龄无明显关系，但受秧苗钵体湿度的影响较大，随秧苗钵体湿度的增加而减小，在相对湿度为40%～60%时，取得最小值；在正常条件下，单株或多株秧苗抗拉断力都远远大于从育秧穴盘拔取秧苗所需的拔秧力，采取拔取的方式将秧苗从育秧穴盘取出是可行的。     

针吸滚筒式水稻排种器设

基于针吸滚筒式排种器设计,对吸种理论进行了分析.针对杂交稻辽盐188芽种进行了播种试验.试验表明,针吸式排种器设计满足播种杂交稻芽种的超低播量和低伤种率要求.通过对试验结果的分析表明,影响排种器播种性能的因素主次顺序依次为真空度、吸针端面角和滚筒转速,且在滚筒转速为5 r/min、吸针端面角度为30°、滚筒内真空度为4.8 kPa时,播种效果最好.     

机械式排种器同步柔性皮带护种器的设计

针对机械式排种器中的固定板（带）式护种器伤种率高、机加工复杂、安装要求严格和不易更换等问题,设计出一种同步柔性皮带护种器。对其结构进行设计,并对同步理论和皮带对种子最大支撑力进行了分析,导出同步的临界条件和影响同步效果的因素,皮带对种子的最大支撑力远远小于种子自身的破坏力。通过试验表明,利用同步柔性皮带护种器比传统固定板式护种器减少种子的破碎率0.5%以上,有利于节约种子,提高种子的出芽率。     

批次式种子清选机橡胶球清筛装置激振力模拟分析

橡胶球清筛装置清筛性能对批次式种子清选机作业效率与质量具有重要影响,橡胶球对筛面的激振力是决定清筛性能的关键因素。针对橡胶球随机弹性碰撞清筛过程理论解析困难、橡胶球激振力难以精准获取等问题,该研究介绍了橡胶球清筛装置结构与工作原理,分析了橡胶球弹跳产生条件与激振力作用机制;采用Hertz-Mindlin接触模型建立了筛分装置EDEM-MBD耦合仿真模型,并搭建了橡胶球激振力测定装置,单个橡胶球平均激振力、最大激振力模拟值与实测值相对误差分别小于5%、10%,形成了橡胶球激振力模拟方法;采用四因素三水平Box-Behnken试验模拟了不同工况下清筛装置激振力,建立了平均激振力、最大激振力与振幅、振动频率、筛面倾角、球格球数等参数的数学关系;以筛面卡种数量为指标开展了玉米种子清选清筛性能试验,获得了不同振动频率下筛面卡种数量与清筛装置激振力的对应关系。试验结果表明：振动频率为7.2 Hz时筛面无卡种,清筛装置平均激振力8.87 N、最大激振力18.78 N;批次式玉米种子清选作业各工况清筛装置激振力应满足条件：平均激振力≥9 N、最大激振力≥19 N。研究结果可为橡胶球清筛装置清筛机理研究及其结构参数优化提供研究方法与设计参考。     

旱地自动移栽技术发展现状及分析

效率低下、经济效益不明显致使半自动移栽机在国内推广受阻,因此当前越来越多学者开始研究自动移栽技术。欧美、日本等国家自动移栽技术发展成熟,而国内大多处于研究阶段。自动移栽机主要工作部件有取苗部件、给苗部件和栽植部件。取苗部件可分为排式取苗和单株取苗,排式取苗又可分为顶出式取苗和拔出式取苗;给苗部件有纯机械驱动和电气联合驱动两种结构;而栽植部件结构形式与半自动移栽机相同。为此,对这3种部件分别进行阐述,介绍了不同结构的工作原理和优缺点,并对今后国内自动移栽机的研究方向提出了建议。     

吊杯式移栽机栽植器运动学分析与试验

以吊杯式移栽机栽植器的运动轨迹方程为基础,结合农艺要求,对移栽机进行了零速栽苗和最小破膜条件的理论分析,得出移栽机主要设计参数的计算公式,并进行了机具设计及田间试验.理论分析与田间试验表明,栽植器最佳投苗位置为过最低点后的上升段;株距调整时,应根据实际调整大小决定通过改变传动比还是栽植器个数来实现.     

超级杂交稻穴盘育苗精量排种器压电振动供种装置研究

为提高超级杂交稻穴盘育苗低播量排种器的播种性能,设计一种压电式振动供种装置,提出一种小供种量条件下均匀、有序、单列供种的导流振动板。阐述了压电式振动供种装置的工作原理,构建了振动装置动力学模型,分析了稻种在振动板上的运动机理,确定了其主要工作参数。以振幅、储种盒深度为试验因素进行仿真试验和回归及响应曲面分析,建立了振幅、储种盒深度与供种速率、供种速率变异系数和单列率间的数学模型,试验结果表明振幅对供种速率影响极其显著,储种盒深度对单列率影响极其显著;当600~1000盘/h生产率条件下确定最佳储种盒深度为9mm,振幅范围为0.4~0.6mm。振动供种性能和排种性能样机试验结果表明,当通电电压为120~140V时,供种速率为6.1~13.4粒/s,供种速率变异系数为10%~14%,单列率为77.5%~84.6%,与回归模型误差分别小于6%、9%、4%,且各列间供种速率变异系数小于4%;样机试验结果表明,当生产率为600盘/h时,天优998和蜀优217的1~2粒/穴合格率分别为95.54%和94.88%,漏播率为2.47%和2.96%,满足超级杂交稻低播量精密播种的设计要求,该研究为工厂化穴盘育秧精量播种机的设计提供参考。