基于大豆冠层状态变化的变量施药系统设计与试验

传统的变压力式施药系统只进行基于植保机械行进速度的一次变量控制施药,在农药喷施过程中将农田作物冠层状态看作不变值,忽略叶片随时段的迁移发生的面积和倾角变化,未能把叶倾角作为参数在控制系统中体现,同时参与系统喷药控制。传统施药实践表明,在对大豆等叶运动(趋光运动)能力较强的作物进行大田施药时,传统的变量施药方法会使农药利用率与植保效果无法兼顾。针对以上问题,在传统压力式变量施药技术基础上,根据作物叶面积指数以及叶片倾角随时间的周期性变化规律,构建不同叶倾角叶片三维模型,把大豆叶片的叶倾角的值作为的一个参数,添加到二次变压力施药的控制系统中,运用CFD技术进行喷雾流场仿真建模,以增加不同叶倾角作物的表面雾滴沉积率为目的,在不同压力与流量下对不同叶倾角叶片进行的喷雾仿真试验,通过液相体积数分析,找出有效的喷雾压力和流量,以及变量施药系统二次控制的压力与雾滴沉积率的关系。基于仿真试验结果,设计了新型变压力式变量施药系统。根据叶片叶倾角对应的时段采用的喷药压力和流量,在6∶00-10∶00时段进行大田变量喷雾试验。试验结果表明:大豆叶片雾滴覆盖率全程处于30%~40%之间,满足植保喷雾效果,有效避免了传统施药过程中的农药浪费。

新型秸秆还田犁翻旋耕复式作业机结构设计

为了解决目前稻麦秸秆还田作业机具作业效果不理想、秸秆埋覆深度浅及保墒蓄水能力差等问题,将秸秆犁翻旋耕技术与保护性耕作要求相结合,设计了一种能够发挥犁翻旋耕等多种耕作方式优势的可调深复式耕整作业机,可一次性地完成犁翻、旋耕及深松等多项作业。为此,重点介绍整机结构及其工作原理,确定了机具关键部件的结构形式和主要参数。试验结果表明:该机具在工作时性能稳定、秸秆埋覆粉碎效果好、作业效率高、通用性强,能够满足多种条件下的稻麦秸秆还田复式作业要求。

气吸式排种器气室及型孔流场有限元分析

气力式排种器与机械式排种器相比,它具有不伤种、对种子外形尺寸要求不高、通用性好、作业速度高等优点。为探究排种器气室容积和型孔形状对排种器排种性能的影响,运用ANSYS/FLUENT有限元软件对气吸式精密排种器的气室容积和型孔形状进行仿真分析与试验研究。结果表明:气吸式排种器的气室容积对排种器的排种性能影响不大;具有漏斗形型孔结构的排种器排种性能优于圆形型孔的排种器。对两种型孔结构的排种器进行了室内台架试验,验证了仿真结果,可为排种器的研究与设计提供参考。