苜蓿小区育种气吸式排种器设计与试验

为提高苜蓿小区育种播种机械化水平,设计了一种苜蓿小区育种气吸式排种器。首先,阐述了排种器的结构和工作原理;接着,对排种器的主要结构参数进行理论计算,并分析排种器充种过程力学特性,找出影响排种效果的关键因素。为得到排种器的最佳性能参数,进行二次回归正交试验设计,以排种盘转速、工作压强、吸种孔数量为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为性能指标,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归方程分析和响应曲面分析,获得影响试验指标的各试验因素主次关系。研究结果表明:在排种器的最佳参数,排种盘转速24.2 r/min、吸种孔数量36个、工作压强3.7 kPa时,合格率92.81%,重播率3.35%,漏播率3.42%。验证试验表明:该排种器可以实现有效排种,可为后续研究提供理论基础,具有参考价值。

基于离散元的气吸式排种器工作参数仿真优化

为提高用于免耕播种机的气吸式排种器的吸种效果,探寻最佳的排种器工作参数范围,通过离散元法对排种器内种群的离散度、种子间的作用力和种子速度进行仿真分析,得出吸种效果最佳的排种器工作参数范围：搅种轮转速为14.8～18.5 r/min,振动频率低于10 Hz,振幅低于5 mm,容种量为60%～80%。排种试验表明：搅种轮转速低于18.5 r/min比高于18.5 r/min的吸种率均值提高7.1%。振幅2 mm,振动频率低于10 Hz比高于10 Hz的吸种率均值提高8.9%。吸种率随容种量增大而增高,容种量60%～80%的吸种率均值为97%,比容种量低于60%的吸种率均值提高12个百分点。该结论证明了仿真优化的参数范围是可靠的。在这些参数范围内可使种箱内种子处于松散的吸种状态,种子间的碰撞和拖带作用减小,吸种性能得以提高。

气吸式排种器吸孔气流场的有限元分析

运用ANSYS有限元分析软件对影响气吸式排种器吸种效果的吸孔气流场进行了仿真和试验研究。仿真分析了吸孔形状、孔径及吸种导程对吸种效果的影响,并在排种器试验台上对仿真结果进行了验证。结果表明:吸孔直径越大,吸种效果越好;锥形孔的吸种效果优于直孔和沉孔;吸孔导程对吸种效果影响不大,只起到了调整和稳定气流的作用。

重力辅助充种盘室同步气吸式排种器性能分析

为探究重力辅助对盘室同步气吸式精量排种器充种性能的影响,以盘室同步气吸式精量排种器为载体,对其充种过程进行了受力分析,建立了重力辅助充种受力数学模型,结果表明:型孔充填过程中,待充种子重力在排种盘径向的分量与气流曳力方向一致;已充种子脱离种群过程中,种子重力沿径向分量与压力梯度力方向一致,种子重力对充种有辅助作用。运用EDEM(Engineering discrete element method)软件仿真分析了300、600、900、1 200粒种群数量条件下,待充种子对排种盘平均法向力随低、中、高3种不同充种区域变化的影响,仿真结果表明:种群数量300粒时,各区域平均法向力随区域位置的变化不明显,种群数量为600、900、1 200粒时,平均法向力随区域位置的变化规律一致,此时种群数量对充种效果影响可忽略。对仿真结果进行试验验证的结果表明,盘室同步气吸式精量排种器台架试验3个区域漏充率由大到小为:低位、中位、高位。通过盘室同步气吸式精量排种器重力辅助充种和无重力辅助充种对比试验表明:重力辅助充种下,排种器作业风压3~5. 5 k Pa时,合格指数均高于94%;无重力辅助充种情况下,排种器作业风压6 k Pa才开始满足国标需要,重力辅助充种显著降低了排种器作业风压需求,提高了作业质量。

气吸式排种器带式导种装置的设计与试验

针对免耕播种机双圆盘式开沟器投种点高,种子播入土壤中粒距变异系数大,合格指数低的缺陷,该文在对气吸式排种器成穴时间平衡分析的基础上,设计开发了一种与取种盘转速、播种机行走速度相关,且传动与投种机构一体的带式导种装置,并确定了该气吸式排种器带式导种装置的主要结构参数。在综合试验因素对株距合格率,重播率和漏播率影响不同的基础上,确定影响排种质量的主次顺序为投种点高度、取种盘转速和负压室压力,较优参数组合为投种点高度100mm,取种盘转速30r/min和负压室压力3.5kPa。此时粒距合格率为98.50%、漏播率为0.48%、重播率为1.02%。通过试验验证,试验值与理论值误差分别为0.11%、0.17%和0.08%,符合试验要求。该文为气吸式排种器的参数优化与排种质量进一步提升提供了理论依据。

气吸式排种器排种性能影响因素的试验研究

采用均匀设计的方法进行了气吸式排种器排种大豆质量影响因素的试验研究,考察了排种器排种盘转速和真空室压力与性能参数之间的关系,建立了粒距合格率、漏播率与重播率与影响因素之间的数学模型,获得了回归方程和最优结构参数。对于该气吸式排种器排种盘转速和真空室压力的最优化值分别为0.58r.s-1和0.003MPa,对气吸式排种器的设计具有指导意义。

气吸式排种器排种质量影响因素的试验研究

气吸式播种机是国内外播种机械的发展趋势之一,其具有省种、不伤种、对种子尺寸要求不严、适应力强、易于实现单粒精播和作业速度高等许多优点。为此,对气吸式排种器工作性能影响参数进行了理论分析,并应用正交试验的方法研究排种盘转速和真空室气压变化对排种性能的影响。试验表明:影响排种性能的主要因素是排种盘转速和真空室气压。

免耕播种机气吸式排种器影响因素的试验研究

影响中耕作物免耕播种机气吸式排种器工作精度的因素很多。为此,采用正交方差分析和综合加权分析法对投种点高度、取种盘转速以及负压室压力3因素分析优化,减少种子的弹跳、提高播种精度。免耕播种机气吸式排种器的投种点高度、取种盘转速、负压室压力3因素分别取值为H=100mm,ω=0.50r/s,P=0.003 5MPa时进行试验研究,粒距合格率、重播率、漏播率均达最佳状态。最后,确定3因素的最优值,为排种器的改进提供理论支持。

气吸式排种器压力与转速关系的试验研究

通过试验给出了在给定排种器性能指标下的真空室压力和排种盘转速之间的关系曲线。试验结果表明:在一定的排种性能指标条件下,真空室压力的增大能够适当地提高排种盘转速,但两者之间有一最佳匹配值,超过或低于其匹配值都会使排种质量下降。

气吸式排种器充种室种面调节装置的设计

为了提高气吸式排种器的充种效果及排种质量,在分析气吸式排种器结构和基本工作原理的基础上,设计了充种室种面调节挡帘,并改进了充种室结构。试验证明,该结构设计合理,能够有效改善种室内种子群结构,提高充种效果。

气吸式排种器排种性能影响因素的分析与试验研究

为了研究气吸式排种器主要部件结构参数和工作参数变化对播种机排种性能的影响,分析了排种盘吸种孔型式、吸种孔直径、气吸式真空度和排种盘转速等参数对排种器排种性能的影响,并进行了结构优化设计和试验分析。研究结果表明:排种盘吸种孔型式、吸种孔直径、气吸式真空度和排种盘转速都对排种效果产生影响,排种盘转速和气吸室真空度对排种效果的影响最显著;对吸种孔直径进行单因素试验显示吸种孔直径在5.5mm时,排种器的排种效果最佳。室内试验台试验得出,排种盘转速和气吸室真空度对排种质量都有影响:在排种盘转速一定时,气吸室真空度越大,对种子的吸附力越大,一次性吸附多粒种子的可能性就增加,就会产生重播现象;当气吸室真空度一定时,排种盘转速越大,排种盘吸附种子的时间就越少,种子越不容易被吸附,就会产生漏播现象。通过方差分析得出:当排种盘转速为35r/min、气吸室真空度为4k Pa时,排种器的排种效果最佳。

排种器转速与真空度对大豆排种性能的影响——以2QXP高速气吸式排种器为例

排种器的制造精度、排量控制和调节机构的设计是反映排种器性能的主要指标,而这些性能指标的合理与否又体现在排种器的转速和真空度等参数上。为此,对2QXP型高速气吸式排种器在不同排种盘转速及真空室真空度条件下进行了大豆排种性能试验,分析了排种器排种盘转速及真空室真空度对大豆排种性能的影响规律。

单盘双条气吸式排种器的设计

大豆"暗垄密"高产栽培技术具有明显优势,但配套播种机械却相当缺乏。为此,研制了高速单盘精密双条气吸式排种器。对排种盘、剔种装置、导种管及排种器壳体等结构进行设计,并对排种器的性能进行试验,试验结果表明,排种性能符合单粒精密播种和大豆双条高速精密播种的要求。

2BQM-2型播种机气吸式排种器气流场的分析与试验研究

针对2BQM-2型播种机气吸式排种器真空度、吸孔数和排种盘转速3个因素不同水平下的气流场进行分析,并对排种器进行性能试验。气吸室及管道气流场有限元分析显示:不同真空度及负压区孔数形成不同的气流速度场。真空度越大,入口平均速度越大;负压区孔数越多,入口平均速度越小;弯管接头采用90°光滑圆形弯管对管道气流场影响最小。单因素试验结果表明:排种器真空室适宜真空度范围为-3^-5k Pa。当真空度为-3k Pa时,排种盘转速在30~45r/min范围内,排种质量比较好;气吸室负压区孔数对排种器排种质量影响不是很明显。三因数三水平正交试验结果表明:影响排种性能的主要因素是真空度,其次是排种盘转速,负压区孔数对排种性能的影响最小。当真空度为-4k Pa、排种盘转速为35m/s和负压区孔数为15时,排种质量最好,是排种器正常工作时的最优组合。

2QXP-1型气吸式排种器的初步试验

对2QXP-1型气吸式精密排种器构造、工作原理和工作性能影响参数进行了分析,应用正交试验的方法研究排种盘转速和真空室气压变化对排种性能的影响。试验表明：对排种性能影响的主次因素顺序为排种盘转速、真空室气压。

一种提高气吸式排种器性能的助吸机构

通过对种子在吸附过程中的运动及受力进行的分析 ,找出了影响吸种可靠性的因素 ;在此基础上设计了一种伸缩式助吸销机构 ;该机构的工作原理简单 ,经田间试验证实 ,该助吸销机构对吸种性能确有显著的提高。

2QXP-1型双条气吸式排种器分条性试验

为满足大豆“暗垄密”高产栽培技术而研制了高速单盘精密双条气吸式排种器，该机台架性能试验表明：在真空压力为0．004MPa条件下，排种盘转速低于1．17r·s^-1时，内、外条单粒合格率均大于90．00％。漏播率和重播率低于10％，分条性显著且排种性能稳定，能够满足大豆双条高速精密播种的要求。应用该排种器进行大豆双条高速播种7～8km·h^-1条件下，排种性能符合精密播种要求。

2QXP-1型气吸式排种器关键参数优化问题

对2QXP-1型气吸式精密排种器工作性能影响参数进行了理论分析,应用二次正交旋转组合试验的方法研究排种盘转速和真空室气压变化对排种性能的影响,给出了排种盘转速、真空室真空度与性能指标之间的数学模型。

2QXP-1型气吸式排种器精播玉米的试验研究

玉米集粮食、饲料、工业原料3大用途于一身．而且在粮食作物中是增值效益最高的作物．因此对玉米的需求必将大幅增加。近年来我国玉米种植面积都在2000万hm^2左右．正是由于玉米种植量大面广．故研究其精密播种技术以节约种子和用工费用、保证增产增收并提高经济效益，是非常有意义的。

基于DEM-CFD耦合的气吸式排种器仿真研究

为提高大白菜等小粒径精密播种机的机械化水平,设计了一种小粒径气吸式排种器.首先利用JPS-12排种器性能检测试验台对排种器进行测试,得到不同参数组合下的性能指标与最优参数组合.然后使用计算流体力学方法(CFD),借助FLUENT软件分析了吸种器内部流场的分布,得到了吸种器内部压力分布云图和吸种孔截面云图.最后基于离散元法(DEM)建立大白菜种子颗粒模型,对排种器仿真模型进行简化和网格划分,完成了小粒径气吸式排种器DEM-CFD耦合仿真实验.对比台架与仿真试验结果,得出如下的结论:当排种盘转速为20 r/min,真空度为2.2 kPa时,排种性能最佳.