夹持式玉米膜上精密穴播轮的参数优化及试验

为优化提高玉米膜上穴播轮的播种精度,针对目前玉米膜上精密穴播轮装置单粒率低、空穴率较高等问题,根据玉米播种时的特殊要求,优化设计了一种农机与农艺深度结合的玉米膜上精密穴播轮。系统介绍了所设计装置的机械结构及工作原理,并通过对穴播轮的结构和工作原理分析,确定将取种器中夹种板板长、夹种板偏角及夹种板与接种杯间距为作为影响试验结果的关键试验因素,将单粒率和空穴率作为目标值,通过数学软件对影响单粒率Y1和空穴率Y2的因素进行数据处理并全面优化,得到影响单粒率Y1的显著因素顺序为夹种板与接种杯间距X_(3)>夹种板板长X_(1)>夹种板偏角X_(2),影响空穴率Y2的显著因素顺序为夹种板与接种杯间距X_(3)>夹种板偏角X_(2)>夹种板板长X_(1)。优化分析与试验验证结果表明:当取种器中夹种板板长X_(1)为17mm、夹种板偏角X_(2)为40°、夹种板与接种杯间距X_(3)为32mm时,单粒率Y1为92.09%,空穴率Y2为3.35%,与优化结果的相对误差分别为1.57%、3.74%,数值上均小于5%,满足玉米精密排种的作业要求。

谷子穴播机勺链式导种装置设计与试验

针对谷子播种时在导种管内弹跳严重,导致谷子落地后成穴性差的问题,设计了一种谷子穴播机勺链式导种装置。其工作原理为通过约束种子运移轨迹提高其落地后成穴性,对关键零部件进行了设计,对纳种与投种过程进行了运动分析,确定了影响导种性能的重要因素。为获得最佳参数组合,分别以圆形勺、方形勺、方形平嘴勺3种种勺型式和ABS、橡胶、亚克力3种材料为因素进行单因素试验,试验结果表明方形平嘴勺和橡胶材料效果最佳。在此基础上,以纳种角度、纳种高度和链轮转速为纳种试验因素,以纳种合格率为评价指标;以投种高度、投种角度和链轮转速为投种试验因素,以穴径合格率、穴粒数合格率及穴距变异系数为投种评价指标,通过EDEM离散元仿真软件分别进行纳种过程与投种过程的三因素五水平二次正交旋转组合仿真试验。纳种过程最佳参数组合为:纳种角度45.95°、纳种高度74.05 mm、链轮转速1.76 r/s;投种过程最佳参数组合为:投种角度53.51°、投种高度25.96 mm、链轮转速1.98 r/s。为进一步验证导种装置性能,在最佳参数组合下进行台架验证试验与对比试验,验证试验中纳种合格率为95.53%、穴径合格率为93.29%、穴粒数合格率为94.73%、穴距变异系数为7.46%,台架验证试验结果与仿真试验结果基本一致,相对差值均小于5%;对比试验结果表明,安装勺链式导种装置的播种效果明显优于安装导种管的播种效果,穴径合格率、穴粒数合格率、穴距变异系数最大可提高2.75、3.43、3.25个百分点。

鸭嘴式谷子穴播排种器设计与试验

针对现有谷子排种器条播时重播严重的问题,结合农艺要求,设计了一种鸭嘴式谷子穴播排种器,并分析了排种器的工作过程,确定了排种器与鸭嘴式扎穴器的组合以及排种器转速、取种管直径、取种管角度。采用响应面优化试验,分析了排种器转速、取种管直径、取种管角度对穴粒数合格率、漏播率及重播率的影响,结果表明:在取种管角度为55°、取种管直径为8.5 mm、排种器转速为60r/min时,穴粒数合格率为96.70%,漏播率为1.74%,重播率为1.56%,排种性能较优。

基于EDEM的高速穴播器排种性能仿真分析与试验

为探究穴播器转速和种子初速度对穴播器排种性能的影响,对分置式排种系统及穴播器工作原理进行阐述。利用EDEM建立棉种及穴播器的仿真模型,模拟棉种具有不同的初速度及穴播器在不同转速下排种情况,根据运动轨迹曲线、受力变化曲线、速度变化曲线综合分析产生漏播、重播现象的原因。使用Design-Expert进行两因素五水平二次旋转正交组合试验设计,建立评价指标的回归方程,并通过响应曲面分析排种性能。合格率随穴播器转速的增大而先增加后降低,随种子初速度的增大而降低。优化后的仿真参数组合为穴播器转速39 r/min和种子初速度2.4 m/s,最佳优化结果为漏播率3.2%,合格率95.1%,重播率1.7%。台架验证性试验结果表明仿真试验可信,穴播器排种性能满足高速精量播种要求,为新疆地区棉花机械化高速精量穴播技术及发展提供参考。

马铃薯膜上穴播机研究与试验

甘肃马铃薯膜上种植的模式主要有两种,一是播种一覆膜→出苗后人工放苗,二是覆膜→播种一覆土。相比较,前者种植工序多,马铃薯种苗发芽后,需要人工放苗;后者蓄水保效果好,先破后种,不需要人工放苗,而且可以防止烧苗现象,更受农民青,但随着劳动力成本日益增加,迫切需要机械化作业。针对马铃薯膜上穴播人工作业劳动强度大和作业效率低等问题,研制一种作业性能可靠,满足目前马铃薯膜上种植作业要求的穴播机已迫在眉睫,刻不容缓。下面介绍一种马铃薯膜上穴播机。

油豆角穴播器的设计与试验

针对油豆角穴播器作业过程中容易出现鸭嘴撕膜、挑膜造成的“连筋”现象,导致播种质量差、地膜漏风、播种合格率不高等问题,设计了一种油豆角鸭嘴式穴播器,并确定了穴播器的内部结构、工作原理和关键技术参数。利用EDEM软件进行单因素仿真试验,确定影响排种合格率的相关因素;以穴播器转速、种层高度和毛刷轮与排种轮线速比为试验因素,以穴播器排种的合格率、漏播率、重播率为试验指标,进行二次回归正交旋转组合试验,并对试验结果进行参数优化;进行穴播器台架性能试验,验证仿真结果可靠性。试验表明:当穴播器转速为34.7r/min、毛刷轮与排种轮线速比为1.4、种层高度为180mm时,穴播器排种的合格率为98.2%,漏播率为0.64%,重播率为0.94%。研究结果可为油豆角穴播器播种性能研究及提高油豆角播种机作业质量提供参考。

舀种勺舌式胡麻精量穴播器设计与试验

针对胡麻播种机用种量大、播量变异系数大、播种不均匀的问题,基于胡麻种子物理特性和种植农艺要求,设计一种舀种勺舌式胡麻精量穴播器。通过分析穴播器工作原理确定穴播器组成、舀种勺结构参数范围及安装数量;对舀种勺舀种过程和清种过程进行力学分析,确定穴播器角速度范围;通过EDEM仿真过程得知,花纹内壁聚种斜槽在不影响舀种勺填充效果的同时,不仅可以提高仿真效率,还可以增大种子流动性,便于舀种勺充种。以穴播器角速度、舀种勺顶端过渡圆角半径、种室隔离板高度为试验因素,穴播器排种合格率、漏播率和重播率为试验指标,利用EDEM离散元仿真软件开展二次旋转正交组合试验,得到最优参数组合为:穴播器角速度2.9 rad/s、舀种勺顶端过渡圆角半径2.5 mm、种室隔离板高6.8 mm;将该舀种勺3D打印制作进行排种性能试验验证,台架试验得到该舀种勺排种合格率、漏播率和重播率平均值分别为87.00%、6.33%、6.67%;田间试验得到该舀种勺排种合格率为88.33%,漏播率为6.67%,重播率为5.00%;胡麻平均种植密度为50株/m^(2),其台架试验与田间试验结果基本一致,性能满足胡麻精量播种农艺要求。

可调节间距式育苗类穴播种植机械设计

针对需要育苗栽种的农业穴播种植机械存在的体积大、不稳定等问题,研究并设计了一款可调节间距式穴播种植机械,以较好地避免现有育苗类穴播农作物种类较多时自动化程度低的局限性,为农户提供一种小型方便的种植机械设备。首先,介绍了该机械的原理和结构,其主要包括驱动模块、钻孔模块和种苗储藏运输模块,满足动力和种植需要;其次,明确了该种植机械电机的参数,控制系统可以实现正常行进、种植行间距调节、轮胎间距调节、远程控制等功能;最后,根据以上设计要求制作了可调节间距式育苗类穴播种植机械实验样机,并对样机的功能和性能进行了测试,对实验样机的种植参数进行了验证。研究结果表明:该穴播种植机械设计有育苗杯储存盘及运输机构,可种植需要使用育苗杯进行移栽的种苗作物;该机械种植间距可调节,解决了苗类适应性问题;其最大种植深度为110 mm,最大行距为1 000 mm,满载速度为39 km/h,双钻头最大种植数量为1 500株/h。该种植机械降低了种植成本,提高了种植效率,为现代农业机械化发展提供了借鉴与参考。

不同穴播方式对滴灌冬小麦生育进程及产量的影响

为探究不同穴播方式对滴灌冬小麦产量及生育进程的影响,明确滴灌条件下冬小麦的最佳穴播方式,以新冬53号为供试材料,采用两因素(穴距和穴播粒数)随机区组试验设计,分析了不同穴距和每穴粒数处理对新冬53号的生长及产量的影响。结果表明,R1H3处理组合的产量最高,达9578.10 kg/hm^(2),比平均产量高12.06%;试验因素中穴播粒数对产量的影响各处理呈显著性差异,以每穴种植5粒时产量最高。穴距相同时随着穴播粒数的增加,主茎穗表现为H4>H3>H2>H1,而分蘖穗趋势与之完全相反;穴播粒数相同时随着穴距的增加,主茎穗表现为R1>R2>R3>R4,分蘖穗表现为R1<R2<R3<R4。在返青期、拔节期、抽穗期和开花期,R1H3处理的干物质积累量最高,分别达到了1266.09 kg/hm^(2)、4392.91 kg/hm^(2)、13731 kg/hm^(2)和16715.25 kg/hm^(2)。在本试验条件下,R1H3、R1H2具有较高的籽粒产量、干物质积累量、收获指数且农艺性状综合表现良好,适合在塔额垦区作为冬小麦示范推广。

一种蔬菜穴播机的设计研究

随着蔬菜种植业的不断发展,穴播蔬菜人工种植已经远远不能满足当前的发展需要,存在种植效率较低、播种精度存在较大误差、无法精准确定播种量、无法准确控制株距等问题。且人工种植穴播蔬菜需要大量的劳动力支持,人力成本高。本文针对上述情况研发设计了一种适合娃娃菜、大白菜等穴播蔬菜的种植打孔机。用户可根据需要随意更换不同的打孔间隔,一台机具可实现播种同一品种、同一播种方式的不同蔬菜;整个机具结构简单、设计巧妙、占地面积小。该机具投入使用后将大幅降低农民的劳动强度,有效解决农村地区的劳动力短缺问题。此外,通过精准控制各种蔬菜的最佳生长环境,能够大幅度提高蔬菜的种植成活率,增加农民收入。

种群直流舀种式胡麻精量穴播器设计与试验

针对传统舀种勺式穴播器在工作过程中,种群被舀种勺种室两侧分流,播种滚筒内种量较少时,舀种勺腔充种不完全的问题,基于胡麻种子物理特性和种植农艺要求,设计一种种群聚集、直接舀种的胡麻精量穴播器。通过分析穴播器工作原理确定其组成、聚种斜槽结构和直流舀种勺结构参数范围,对直流舀种勺舀种过程和清种过程进行运动分析,确定穴播器角速度范围;以直流舀种勺深度、过桥槽夹角和穴播器角速度为试验因素,以穴播器排种合格率、漏播率和重播率为试验指标,借助EDEM离散元仿真软件开展二次旋转正交组合试验,结果表明:当直流舀种勺深度为2.75 mm、过桥槽夹角为56.56°、穴播器角速度为2.71 rad/s时性能最佳,此时穴播器排种合格率为94.27%,漏播率为5.67%,重播率为0.06%。台架试验发现排种合格率、漏播率和重播率平均值分别为89.00%、8.33%、2.67%,台架试验结果与仿真试验结果基本一致。直流舀种勺和勺舌式舀种勺排种效果对比试验结果表明,直流舀种勺的排种效果优于勺舌式舀种勺的排种效果,穴播器排种合格率提高3.39个百分点,漏播率下降2.68个百分点,重播率下降2个百分点。

非圆齿轮驱动式玉米直插穴播机设计与试验

针对西北旱区现有直插穴播机前进速度补偿机构运行不平稳、运转空间尺寸较大等问题,提出一种非圆齿轮驱动式前进速度补偿机构,基于此研制一种新型玉米直插穴播机。对整机结构组成、工作原理和技术参数进行阐述;对前进速度补偿机构和穴播器进行深入理论分析。优化得当穴距为330 mm、前进速度为0.5 m/s和播深为45 mm时前进速度补偿机构传动比和中心距,基于此生成非圆齿轮机构前进速度补偿机构。结合玉米种子尺寸确定取种轮上异形窝眼结构尺寸范围,并优化得当异形窝眼宽度为11.79 mm、异形窝眼高度为7.23 mm、异形窝眼开口角为15°时排种效果较好。田间验证试验结果表明,穴播机空穴率、穴粒数合格率、播种深度合格率平均值分别为2.0%、90.1%和92.3%;成穴器破膜膜孔较小,膜孔错位率为4.3%;成穴器水平方向土壤扰动量平均值为15 g,垂直方向为25 g。试验结果满足西北旱区玉米直插播种实际要求。

双粒竖直勺盘式花生精量穴播器节本增效优化设计与应用

根据目前新疆地区花生双粒播种需求,针对现有穴播器结构复杂、维修困难及精量穴播合格率低等问题,通过单粒取种、双粒排种的方式,设计了一种双粒竖直勺盘式花生精量穴播器。通过阐述穴播器结构组成及工作原理,清晰阐明了花生从取种到投种整个工作过程,同时对穴播器关键部件取种盘和隔板的结构参数进行了设计。为验证穴播器结构尺寸及性能的可靠性,选取转速、取种窝眼宽度、开口角度为试验因素,以双粒率、漏播率、重播率为试验指标,进行三因素三水平正交试验,并运用Design-Expert软件进行试验分析及参数优化等,得出最优排种组合为转速26.04 r/min、取种窝眼宽度8.8 mm、开口角度52.96°。此时双粒率94.68%、漏播率2.85%、重播率2.47%,符合国家标准。

机穴播条件下不同播种期对“国庆稻”‘南粳9308’生长及产量的影响初报

为探明‘南粳9308’作为“国庆稻”在上海市崇明区种植的适应性,研究在机穴播条件下,不同播种期对‘南粳9308’生长及产量的影响,特于2023年开展了相关试验。结果表明:不同播种期对‘南粳9308’的农艺性状和产量均有明显影响。随着播种期的推迟,水稻全生育期缩短、叶片减少、株高降低,不利于水稻植株积累干物质,且随着播种期的推迟,水稻有效穗数减少,实际产量明显降低。建议将‘南粳9308’作为“国庆稻”在上海市崇明区种植时,要适时早播,宜在4月下旬至5月初播种。

针对鸭嘴式铺膜穴播机粘土问题的改进设计

针对鸭嘴式铺膜穴播机在土壤湿度大于30%区域进行套种作业时出现的鸭嘴粘土问题进行了分析与总结,并在原有基础上实施改进设计,解决了上述问题,其中具有通用性的部分对此种播种机的设计具有一定的参考意义。

气力窝眼轮组合式谷子穴播排种器性能试验

为改善谷子穴播排种器播种效果,使用JPS-12型排种器性能检测试验台,以真空度、吸孔直径、窝眼轮转速为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为试验指标对气力窝眼轮组合式谷子穴播排种器的排种性能进行单因素和多因素试验研究。通过单因素试验明确了排种质量随试验因素的变化趋势,通过正交试验获得了气力窝眼轮组合式谷子穴播排种器的较优参数组合,即真空度为2.0kPa、吸孔直径为1.0mm,窝眼轮转速为20r/min。对较优参数组合进行试验验证,结果表明:合格率93.9%,重播率3.1%,漏播率3.0%,能够满足谷子穴播的要求。

齐齐哈尔地区谷子机械覆膜穴播栽培技术

根据黑龙江省齐齐哈尔地区的生态条件,以多年、多点试验研究结果为依据,总结完善配套的谷子机械覆膜穴播栽培技术,使农民从繁重的田间劳动中解脱出来,提升种植效益。本文阐述了齐齐哈尔地区谷子覆膜穴播高产栽培技术,包含播前准备、播种、田间管理、适时收获等内容,旨在为齐齐哈尔地区谷子覆膜穴播高产栽培提供技术参考。

机穴播模式对水稻群体生态特征及产量的影响

以上海地区早熟优质水稻品种松早香1号为研究材料,研究了机穴播条件下不同种植时间、种植密度、施用总纯氮量及基蘖肥∶穗肥配比对茎蘖数动态变化、产量及产量结构的影响。结果表明:松早香1号经机穴播栽培的适宜播期为5月初,播种行株距为20 cm×10 cm,施用总氮量为300 kg/hm^(2),基蘖肥、穗肥配比以9∶1~10∶0为宜。在此条件下,松早香1号的有效穗多,易获得较高产量。

窝眼式棉花精量穴播排种器参数优化及试验研究

针对目前棉花精量穴播排种器单粒率低、破损率较高等问题,结合棉花精量播种农艺要求,优化设计一种窝眼式棉花精量穴播排种器。系统介绍了装置结构及工作原理,确定排种器转速、取种轮振动偏角及齿板齿数为作为影响穴播排种器作业性能的关键参数,并将单粒率和破损率作为目标值。通过数学软件对影响单粒率α和破损率β的因素进行数据处理并优化,得到影响单粒率α的显著因素顺序为:取种轮振动偏角X_(2)>齿板齿数X_(3)>排种器转速X_(1);破损率β的显著因素顺序为:排种器转速X_(1)>齿板齿数X_(3)>取种轮振动偏角X_(2)。进行优化分析与试验验证,结果表明:当排种器转速X_(1)为15 r/min、取种轮振动偏角X_(2)为9.5°、齿板齿数X_(3)为8个时,单粒率α为92.49%,破损率β为0.18%,与优化结果的相对误差均小于10%,满足棉花精量排种农艺作业要求。

花生气吸滚筒式穴播器分种盘设计与试验

针对花生气吸滚筒式穴播器因一次投种性能不稳定造成单粒率低的问题,通过在气吸滚筒式穴播器的取种盘和二次投种机构之间增设分种盘,将种子限定在一个较小的齿形空间内,并拨动种子沿着预定轨道运动,提高了气吸滚筒式穴播器投种的准确性和精度。设计并分析了分种盘的分种齿齿形和分种盘与取种盘的位置关系,确定了分种盘结构和位置参数。借助DEM-CFD耦合方法研究了气吸滚筒式穴播器的工作过程,分析了携种区种子的运动轨迹,阐明了漏播和重播产生机理。以单粒率、漏播率和重播率为评价指标进行三因素二次旋转正交组合试验,分析了齿形方向角、安装角、作业速度对投种性能的影响,结果表明:当齿形方向角为-4.55°、安装角为14.99°和作业速度为4.01 km/h时,气吸滚筒式穴播器的排种性能最优,此时单粒率为94.99%,漏播率为2.49%,重播率为2.52%。以最优组合为基础进行田间试验,当作业速度为3.51~4.51 km/h时,试验结果满足花生单粒精量播种机械技术要求,且安装分种盘比未安装分种盘的单粒率提升超过1.46个百分点,排种优势明显。