紧凑型推拉式排种装置的设计与试验

针对北方玉米播种垄作区内存在的一些狭小不规则地块,设计了一种可安装在手提式或脚踏式播种机上的紧凑型推拉式排钟装置,该装置由凸轮机构、排种嘴和固定支架组成。凸轮机构的轮缘推动排种嘴开合,凸轮凹槽带动推种装置,随着凸轮运动实现连续排种。固定支架将排种装置安装在手持式或脚踏式播种机上,实现操作者单人、半自动化播种。田间试验表明:手持式播种机单穴单粒播种率为90.4%,播种深度合格率为84.5%;脚踏式播种机单穴单粒播种率为93.8%,播种深度合格率为81.3%,单粒率和播种深度均满足玉米种植的农艺要求。     

踩踏气吸式微型玉米排种器的设计与试验

针对我国北方玉米播种垄作区内一些使用人工半自动化播种器材普遍存在的漏播、种子破损及重复播种等问题,设计了一种可安装在脚踏式玉米播种机上的踩踏气吸式微型玉米排种器。该排种器主要由支撑底座、踏板、活塞缸、排种嘴、种箱、吸种管及导种管组成,通过人工踩踏产生空气压力,并在气压、重力及震动的作用下实现玉米精量排种。田间试验表明:踩踏气吸式微型玉米排种器在播种频率为60~70次/min时,播种合格率为91.82%~92.17%,重播率为3.22%~3.45%,漏播率为4.61%~4.73%,均满足国家标准中对精密播种机的播种要求及玉米种植的农艺要求。     

脚踏式玉米播种机排种装置的设计与试验

脚踏玉米播种机包括支撑底座、踏板、前推杠杆以及排种装置,排钟装置是脚踏式播种机的核心部件。通过支撑底座与踏板的相对运动,实现楔形往复推进式排种装置的排种。田间试验结果表明:脚踏式玉米播种机播种装置在垄宽分别为350 mm、380 mm、400 mm时,播种深度合格率分别为95.14%、92.1%和89.72%,测试误差符合要求,脚踏式玉米播种机的排种装置设计能够满足特殊地块的耕种需求。     

单缸气动式玉米吸排种装置动力学模型的研究

设计了一种可安装在手提式或脚踏式玉米播种机上的单缸气动式玉米吸排种装置,通过人工踩踏产生空气压力,实现玉米种子的精量吸排种。按单刚体系统对种子的吸种过程、持种过程和排种过程分别建立动力学模型,结合试验研究影响吸排种效果的主要因素。在吸种过程中,增加气流速度或选用较小的玉米种子可以大大提高吸种效果。试验表明:播种频率在70次/min时,播种合格率为94.22%,为最佳播种频率;尺寸较小的种子漏播率较低,与动力学模型的分析结果一致。在排种过程中,活塞缸与种箱在压缩后复位越快,玉米种子越容易被吹出吸种口,因此安装单缸气动式玉米吸排种装置的手提式或脚踏式玉米播种机需选用复位力较大的复位弹簧或复位气缸。     

链式玉米精量播种机的设计与试验

针对播种过程中出现的投种点高、种子与排种器和开沟器碰撞致使种子下落位置随机、播种均匀性差的问题,设计了一种链式玉米精量播种机。该播种机主要由外槽轮式排种装置、链式送种装置、传动装置及镇压装置等组成,窝眼轮式排种器精量取种与勺链式穴播器定点投种联合完成播种作业。为研究播种机前进速度、投种包角及投种高度对投种装置性能的影响,以播种株距合格率为指标进行了正交试验。结果表明:投种高度对株距合格率的影响显著,播种机前进速度对株距合格率有一定影响,投种包角对株距合格率的影响不显著;当播种机前进速度为1.5~2m/s、投种包角为30°~45°、投种高度为25~30mm时,株距合格率为96.79%~99.6 7%。田间试验表明,该玉米精量播种机的株距合格率大于9 5%,单粒率≥9 0,空穴率小于5,满足玉米精量播种的要求。     

手扶式玉米精量播种机的设计与试验

针对南方山地丘陵玉米种植区,受地域条件限制,大型农业机械作业困难,而小型农机发展相对不足,设计一种由电机驱动,能调节株距满足玉米不同的种植密度要求的手扶式玉米精量播种机,该播种机主要由铲式穴播器、塔型链轮、调速手把、操作面板、电机驱动装置等组成。对铲式穴播器进行一体化结构参数设计,使排种器、成穴铲、鸭嘴拨块协调工作完成排种、打穴和投种的穴播过程,通过调速手把和操作面板对成穴铲和播种机进行速度匹配,从而实现株距可调功能。田间试验结果表明:漏播率为1.1%,重播率为10.1%,平均株距合格率为96.4%,平均株距变异系数为10.1%,工作性能稳定,满足精量播种的要求。     

窄行密植西洋参精密播种机设计与试验

针对现有条播或大行株距穴播机难以满足西洋参窄行密植精密播种农艺要求、西洋参机械化种植缺乏适用播种机械的问题,设计了一种采用多行并联气力针式排种装置和行星轮点播式导种装置的窄行密植西洋参精密播种机。阐述了播种机及排种装置结构原理与整机传动方案,重点设计了行星轮点播式全约束导种装置,通过机构分析确定了行星轮系的结构参数;通过卸种过程理论分析和高速摄影试验,明确了卸种轨迹影响因素和卸种水平位移,确定了导种装置插播器接种口尺寸和合适卸种正压;通过导种轨迹理论与仿真分析,明确了插播器运动规律和低位零速投种条件,确定了导种装置投种控制凸轮轮廓。播种机田间试验结果表明,当吸种负压为-4.5 kPa、卸种正压为3.0 kPa、作业速度为0.54 km/h时,设计的播种机穴粒数合格率为86.2%,重播率为4.4%,空穴率为9.4%,播深合格率为92.8%,穴距合格率为93.9%,满足西洋参播种农艺要求。     

基于PLC的玉米精量播种控制系统设计

为提高玉米播种时的排种精度,设计制造一种基于PLC的玉米精量播种装置,代替传统的机械式地轮驱动播种。利用旋转编码器作为播种机的速度检测机构,将检测信号以脉冲形式传送到PLC, PLC处理后将信号输出到步进电机,实现排种器精准排种。采取步进电机驱动排种器的方式,避免了地轮驱动引起打滑造成的重播现象,同时设计了防滑编码器测速驱动轮,提高了测速精度和工作性能。试验结果表明:播种精度在95%以上,重播率最大值为2.5%,漏播率最大值为4.4%,满足现代播种农艺要求,提高了工作效率。     

温室大棚电驱气力式胡萝卜播种机设计与试验

目前能适应设施大棚种植条件的小型播种机多采用窝眼轮式排种器,播种精度低,播种质量无法实时监测。小型气力式播种机需要配置气力式排种器和风机,存在动力系统设计困难、排种稳定性差、整机结构复杂、笨重等设计难题。本文基于设计的气吸式排种器,设计了叉形分种器,实现窄行距精密播种作业;确定油电混合动力系统,排种器和风机采用电驱方式,排种稳定性得到了提高。设计了基于旋转编码器测速的电驱式胡萝卜播种机控制系统,该系统以PLC为主控制器,根据旋转编码器采集的前进速度信息实时调节排种器转速,实现排种转速与播种机前进速度实时匹配。基于对射式矩阵光纤传感器,开发了播种质量监测系统,解决了小粒径种子的监测问题。通过试验表明,续航时间为10h,计数相对误差小于等于4.6%,型孔堵塞时能发出警报提醒;播种株距合格率大于93.7%、漏播率小于等于3.9%、重播率小于2.4%,漏播率检测误差小于8.4%,试验结果符合国家相关标准要求及胡萝卜种植农艺要求。     

倒挂式圆管气吸玉米免耕精密播种机的研制

根据我国当前玉米播种机械的现状,为适应玉米播种精密化作业的要求,需要研制一种结构简单、成本低的新型气吸式精密播种机。为此,以垂直圆盘气吸式精密播种机为基础,介绍了一种圆管式玉米免耕精密播种机的结构、工作原理和主要创新特点。该机采用倒挂的圆管结构作为排种器,能有效解决传统圆盘式气吸排种器的缺点,具有质量小、结构简单、操作方便、经济性好及田间通过性好等优点,具有推广和理论价值。     

气吸式花生精密播种机的研究

为了实现垄作花生的精密播种,设计了气吸式精密排种器,其主要由本体、种杯、排种圆盘、搅种盘和尾风管组成[21],通过排种圆盘上拨片的推动作用、搅种盘上搅种钮的搅动作用及尾风管的吹送作用,能够明显提高花生播种的双粒率,降低碎种率和漏播率,提高播种精度。同时,改进了播种机的行走装置,能够有效降低滑移率,保证播种机直线前进的稳定性。所设计的花生播种机主要由机架、悬挂装置、起垄装置、驱动装置、播种装置、施肥装置、喷药装置及覆膜装置等部分组成,集起垄、施肥、播种、喷药、滴灌带铺设、展膜、压膜、覆膜及膜上覆土等多道工序于一体,提高了花生的播种效率[4]。     

脚踏式玉米播种机的设计与试验

针对北方播种玉米的垄作区内存在一些狭长或凹凸不平的特殊地块,设计了一种便携式脚踏玉米播种机,包括支撑底座、踏板、前推杠杆及排种装置,通过支撑底座与踏板的相对运动,实现排种装置的排种。田间试验结果表明:当垄宽分别为350、380、400mm时,株距误差分别为7.44%、5.13%、1.91%,播种深度合格率分别为95.14%、92.1%、89.72%,测试误差符合要求,脚踏式玉米播种机的设计能够满足特殊地块的耕种需求。     

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。     

基于PLC监测系统和远程控制的玉米播种机设计

为了提高玉米播种机的自动化水平和播种精度,设计了一种新型的基于PLC监测系统的远程控制玉米播种机,并对玉米播种机的开沟机械装置和播种机械装置进行了改进,结合PLC监测和控制技术,实现了播深、排种精度和播种机行驶方向的实时监测和控制。为了实现播深和排种精度的自动化调节,使用PLC对开沟器和排种轮进行实时监测,并利用四连杆结构和直流驱动电机对其进行控制,采用灰色预测模型对排种器的排种轮转速进行预测,可以有效地提高播深和播种精度控制的自动化水平。最后,对播种机的性能进行了测试,通过测试发现:基于PLC监测系统的远程控制播种机可以有效地对排种轮转速、播种机行驶速度、行驶方向进行实时监测,播种机的漏播率和重播率都较低,满足高精度播种机的设计需求,为现代化播种机的设计提供了较有价值的参考。     

气吸式打瓜精量穴播器的设计与试验

针对打瓜铺膜播种机机械式半精量穴播器的排种精度低、播种稳定性差的问题,基于现有的气吸式棉花精量穴播器,设计适合打瓜播种的气吸式精量穴播器。阐述其结构特点和工作原理,设计确定主要作业部件结构参数。试验表明:在作业速度4.5km·h-1,真空室压力4.0kPa时排种效果最好,单粒合格率93.7%,重播率3.4%,漏播率2.9%,满足打瓜精量播种要求。     

小型气力式蔬菜精量播种机设计与试验

针对温室大棚空间狭窄、大田气力式精量播种机无法进入作业,而现有小型机械式播种机播种精度低的问题,设计了适用于温室大棚的小型气力式蔬菜精量播种机,采用正负压双作用排种器提高播种精度,并通过更换排种盘配合不同的开沟分种装置实现不同蔬菜及不同行数的播种作业,提高了播种机的适应性。对排种器进行基于EDEM的离散元仿真分析,探究充种区种群运动规律和搅种装置性能。对整机进行田间试验,结果表明:漏播率≤5%,重播率≤5%,种子机械破损率≤1%,播深一致性合格率≥90%,各项指标符合蔬菜种植农艺要求。     

玉米、大豆精量半精量播种技术

玉米、大豆精量半精量播种技术可根据播种株距分为全株距精量播种、半株距精量播种、半精量播种。全株距精量播种:适用于土地水、肥条件好,所用的种子纯度高,发芽率高,病虫害防治较好的地块。半株距精量播种:播种株距为正常农艺要求株距的一半,发生缺苗,可采取前后借苗的方法补缺。此法保苗率高,间苗省工。半精量播种:每穴播1～3粒种子,每穴单双子粒占70%以上。常用机具有2B Q系列气吸式播种机、2B F侧充式播种机等。气吸式播种机适用垄上和平地的全株距、半株距精量播种,同时深施化肥。特点:排种装置采用垂直圆盘气吸式排种器,不损伤种子…     

玉米双行高速精量播种机的研制

按照北方寒地玉米种植的农艺要求,为满足玉米生产密植高产、提质增效,基于品字型双行玉米播种高产种植技术,研制一种品字型双行玉米高速精量播种机,并对播种机关键部件进行设计与分析。设计的播种机采用双盘气压式排种器品字型双行密植交错播种结构,利用EDEM离散元仿真软件对不同截面形状导种装置进行分析,对比确定最优形式的导种装置。通过田间播种作业对播种机性能进行试验,结果表明播种机能够在12～16km/h速度下稳定作业,播种平均粒距合格指数97.78%、重播指数1.06%、漏播指数0.84%,播种机作业效率高、作业稳定可靠性高,基本满足品字型双行高速精量播种作业的使用要求。     

2BMF-4型玉米免耕施肥精量播种机设计原理分析及田间使用调整

播种机械是农业种植中的一个重要环节,是增产增收的先决条件,2BMF-4型玉米免耕施肥精量播种机设计原理分析及田间实验,主要介绍玉米免耕施肥精量播种机总体方案和工作原理,箭铲式开沟器,气吸式排种器的分析及田间试验调整。     

圆管锥面缝隙式小麦气吸播种机设计与试验

为了实现小麦精播技术，针对黄淮海北部小麦-玉米一年两熟区，设计了圆管锥面缝隙式小麦气吸播种机，重点设计了圆管锥面缝隙式小麦气吸排种器。通过室内台架试验确定了当缝隙宽度为0.70mm，锥面角度为90°，负压为4.0kPa时，圆管锥面缝隙式小麦气吸排种器的吸附率为85.89%。通过台架对比试验得出缝隙表面有1.5倍种子长的锯齿形间距时，吸附率可提高到88.82%。通过计算得出排种器作业时所需负压，整机作业时，能使种子被成功吸附的负压范围为8.0~13.3kPa，计算得所需风机功率应大于1.47kW。通过田间试验得出，圆管锥面缝隙式播种机的播种均匀性变异系数平均值为31.20%，较传统排种器有显著提高。