正负压气吸式精量排种器设计与试验

为了更好地适配非圆小籽粒种子的播种,解决机械式排种器易伤种,对种子尺寸适应性差的问题,设计了1种正负压气吸式精量排种器。根据农艺要求对排种器整体进行了设计;同时以小麦为研究对象,通过单因素试验,分析了吸种负压、排种器转速以及投种高度3个因素对排种器性能的影响;通过响应面试验,得到了较优的参数组合:吸种负压为-3.5 kPa,排种器转速为19 r/min,投种高度为180 mm;对最优参数下精量排种器进行台架试验,结果表明,合格率为80.62%,重播率为9.22%,漏播率为10.16%。符合JB/T—10293—2013《单粒(精密)播种机技术条件》的要求。

基于模糊PID的电控精量播种系统与试验研究

为解决传统播种机地轮打滑导致播种质量下降的问题,设计了电控精量播种系统,并确定了电机控制数学模型。通过Z-N法和模糊控制完成PID参数整定,借助MATLAB完成模糊PID控制的设计和Simulink仿真,将系统响应时间缩短了0.23 s,提高了控制精度。土槽试验台对比试验表明,电控精量播种系统较传统播种系统播种合格指数提高了6.04%,漏播指数下降了4.57%,重播指数下降了0.61%,合格粒距变异系数下降了2.23%,播种均匀性得到了大幅度提高。系统的合格指数、重播指数、漏播指数和合格粒距变异系数均满足JB/T 10293—2013《单粒(精密)播种机技术条件》的要求,播种质量指标的变化均在6%以内,具备较好的播种稳定性。

气吸式玉米精量排种器的性能试验研究

针对机械式玉米排种器适应性差、伤种率高、充种性能较差和不适宜高速作业等缺点,设计了1套气吸式玉米精量排种器。基于JPS-12排种器试验台进行了排种器性能试验研究,分析了作业速度、投种高度、负压值对排种器性能的影响,试验结果表明最佳排种作业速度为9 km/h,最佳投种高度为80 mm,最佳负压值为-3.5 kPa,排种器在高速作业时播种性能良好,满足播种机高速作业要求。并对播种机整机进行了田间试验,试验结果符合(JB/T 10293—2013)《单粒(精密)播种机技术条件》中的粒距合格指数、重播指数、漏播指数、合格粒距变异系数等性能指标的要求。

田间智能喷药车的设计与试验研究

田间喷药存在劳动强度大、工作环境恶劣及对人体危害大等问题,为此设计了一款田间智能喷药车。喷药车通过遥控完成田间行走、转弯和喷药作业等任务,作业速度为2km/h,转弯半径为1.72m,遥控距离为30m。试验结果表明:喷药车完全满足小地块田间喷洒作业的要求,实用性强,具备较高的应用推广价值。

基于EDEM-Fluent耦合仿真的小麦宽苗带精量电控排种系统设计与试验

为匹配小麦宽苗带播种技术,解决地轮打滑导致播种均匀性差的问题,设计了正负压式小麦宽苗带电控精量排种系统。旋转编码器HN3806-AB-400N实时获取作业机具的前进速度,单片机采用PWM控制方式,通过BLD-300B电机驱动器控制驱动80BL02直流无刷电机。借助EDEM-Fluent耦合仿真分析,统计在15、19、23、27、31 r/min 5个水平下的合格指数、重播指数和漏播指数,15~27 r/min时合格指数≥80%,23~31 r/min时漏播指数变化明显,转速对漏播指数影响较大。通过响应面试验得到较优参数组合:吸种负压-3.5 kPa,排种器转速19 r/min,投种高度180 mm。利用试验进行验证,结果为:重播率9.22%,漏播率10.16%,合格率80.62%,满足相关的技术要求与农艺要求。

正负压式精量排种器设计与仿真优化

针对机械式排种器伤种率高、均匀性差以及气吸式排种器易堵塞等问题,设计了1种滚筒正负压式排种器,并基于有限元法与离散元法对滚筒正负压式排种器的排种性能进行分析,利用Fluent仿真软件分析了吸种负压值、种孔直径以及每排种孔数目等结构参数对排种器性能的影响,通过径向截面压力图以及速度矢量图的分析得到排种器较优结构参数:种孔直径为2.0 mm,每排种孔数为28个,以及吸种负压范围为-4.0~-2.5 kPa;利用EDEM-Fluent耦合方法对种子颗粒运动轨迹以及排种器转速对种孔的吸种性能的影响进行了仿真,仿真发现合格率随着转速的增大先增加后减少,重播率以及漏播率相反,最终确定排种器较优转速在19 r/min到27 r/min之间。本文的研究可为精量排种器的设计提供参考。

气吸式小麦电控播种系统的设计与试验

传统的小麦播种机在播种作业中,地轮为排种器提供动力,其会受到田间复杂环境的影响而产生打滑现象,降低了播种均匀性,小麦播种质量受到较大影响。为实现小麦精量播种,结合气吸式小麦排种器设计了电控排种系统。系统利用旋转编码器测得机具行进速度,控制器依照预先设定的株距参数,分析得出合理的排种器转速并对电机进行控制,实现可控株距的小麦单粒精量播种。试验台排种试验结果表明:排种器的排种合格指数为88.05%,重播指数为3.64%,漏播指数为6.96%,合格粒距变异系数为23.07%,播种质量指标符合JB/T 10293-2013《单粒(精密)播种机技术条件》,满足小麦精量播种的农艺要求。