电驱气吸式花生精量播种机的设计与试验

针对现有花生播种机因单粒率低、垄型不规则、覆土不均匀造成的播种质量差的问题,提出了基于主动起垄方案的电驱气吸式精量播种方法,设计了一种电驱气吸式花生精量播种机,可实现主动起垄、喷药、花生单粒精播、膜上覆土等功能。分析确定整机基本结构和工作过程,设计了电驱式穴播装置和主动起垄装置,并完成试验,结果表明,电驱式穴播较机械式穴播装置的单粒率提高了0.93%。样机田间性能试验结果表明:起垄质量、播种均匀性和播深一致性3个方面,电驱气吸式花生精量播种机的主要技术指标均优于评价要求,其中,垄高合格率大于85.0%,垄顶宽合格率大于70.0%,垄间距合格率大于76.0%,播种单粒率的均值大于90%,播种深度合格率均值大于90%,满足单粒精播设计要求。

玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机设计与试验

为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明,直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时,成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,播种株距可在一定范围内调节,穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理,满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。

变量穴施水穴播机设计

设计了一种可根据田间的土壤含水率自动改变施水量的精密穴施水穴播机。系统集成应用微控制器、GIS、GPS以及VRA技术,采用快速型单片机W78E58作为控制中心,大容量U盘作为GIS数据传递的媒体,以基于OEM模块自主开发的GPS接收机作为定位装置。系统通过集中器内的光电传感器对种子的下落进行监测,然后控制施水播种机构,实现水、种同穴施播。研制的控制系统应用于玉米穴播机,静态校准试验结果显示,控制系统具有良好的线性特征,光电传感器对玉米种子的检出率为99.5%。

基于近等速机构的玉米全膜双垄沟穴播机设计与试验

针对传统膜上播种机具作业存在的撕膜、挑膜、穴孔错位等问题,通过应用转动导杆机构与正弦机构进行串联,结合强排播种机构、直插播种装置及排种系统,设计了基于近等速机构的玉米全膜双垄沟直插式电动穴播机,并对其关键部件结构参数进行了设计。田间试验表明,通过近等速补偿机构与放大机构相配合,对直插播种装置进行控制、协调,实现了成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,穴孔布置及播种作业运动轨迹合理;强排播种机构能够实现成穴器扎入覆膜种床后的准确开启投种、快速闭合,可有效缓解膜下播种多粒、空穴与成穴器堵塞问题。作业机田间播种性能试验指标均达到了国家相关作业质量评价技术规范要求,与一代样机作业性能相比有较大改进与提升,符合玉米全膜覆盖双垄沟播的农艺技术要求。

基于近等速机构的玉米全膜双垄沟穴播机作业性能试验

应用Plackett-Burman试验设计并结合玉米全膜双垄沟穴播机工作原理分析获得的8个初始参数(放大机构比例、近等速机构传动比、成穴器开启位移、成穴器角度、曲柄转速、机器前进速度、主动杆转速、成穴器播深)进行筛选,得到作业机曲柄转速、机器前进速度以及主动杆转速对穴孔错位率、采光面机械破损率影响显著。在通过最陡爬坡试验确定显著性参数最优值区间的基础上,根据Box-Behnken试验结果分别建立了穴孔错位率、采光面机械破损率与显著性参数的二阶回归模型,探究单一因素及交互因素对不同响应值的影响效应,并结合OptimizationNumerical计算方法对直插式穴播机工作参数进行优化与田间试验验证。试验结果表明:样机作业性能在符合国家标准要求前提下,各显著性参数对其穴孔错位率的影响主次顺序为机器前进速度、曲柄转速、主动杆转速;对采光面机械破损率的影响贡献由大到小为机器前进速度、主动杆转速、曲柄转速。优化所得的样机最佳工作参数条件为:机器前进速度为0.52 m/s、曲柄转速为72 r/min、主动杆转速为140 r/min。同时在此条件下,样机田间验证试验的穴孔错位率均值为1.23%,采光面机械破损率均值为9.56%,较优化前穴孔错位率(1.56%~5.87%)、采光面机械破损率(10.63%~73.37%)有明显的下降,表明在优化工作参数条件下作业机能够实现零速投种,基本无穴孔错位与撕膜、挑膜现象出现,能够有效避免对采光面地膜的机械损伤,表明建立的回归模型是可靠的。

油菜精量穴播机的设计与试验

为适应我国西北地区地膜油菜精量穴播作业需求,解决传统油菜精量穴播机作业中损伤种子、窝孔堵塞、漏播及排种量不稳定等问题,设计了一种油菜精量穴播机。该机采用异形窝孔轮排种器避免种子堵塞,u型槽结构避免损伤种子,且排种投种和成穴器开启同步匹配。田间验证试验表明:油菜精量穴播机在整地覆膜后播种,其空穴率、穴粒合格率及播种深度等均合格,满足油菜地膜种植的农艺技术要求。

玉米全膜双垄沟自走直插式精量穴播机设计

为适应中国西北玉米全膜双垄沟播农艺技术要求,解决传统膜上播种机具作业所存在的挑膜、撕膜、穴孔错位等问题,研制了全膜双垄沟自走直插式玉米精量穴播机,为高性能膜上直插播种农机装备的开发奠定理论基础。依据直插播种作业原理,对样机结构组成、传动方案及关键作业部件进行分析;借助Step函数建立运动算例,对影响样机直插播种性能的盘形凸轮轮廓及所对应播种轨迹作分析研究,并进行田间播种试验。完成样机运动放大机构、直插成穴播种装置设计,获得盘形凸轮最大尺寸为182.719 mm,最小曲率半径为53.057 mm及相应Step控制函数;样机播种作业后穴孔错位率达0.43%,地膜采光面机械破损程度为45.5 mm·m-2。自走直插式玉米精量穴播机播种运动轨迹合理,直插成穴装置位于播种段与出土段的水平分速为零,能够实现对全膜双垄沟覆膜种床的自适应低损伤播种,符合膜上播种作业质量评价技术规范要求。

斜插式免耕穴播机设计与试验（英文）

该文针对现有免耕播种机存在的机具防堵效果差、种肥深度精准度低、播种均匀性差等问题,设计了一种斜插式免耕穴播机。该机器播种施肥采用45°斜插入土方式,入土器的凸轮推杆开合机构,能够有效防止夹土、粘土、堵塞等问题;入土器的平行四杆仿形机构配合曲柄滑块入土机构,可保证播种深度一致、种肥同步、种肥侧深距离精确度高以及播种均匀性好;45°倾斜角易实现自动覆土功能。另外增设了可调链轮变速机构,充分弥补了现有免耕穴播机株距调整困难问题;改进了原有排种器和排肥器适应性差的缺点,采用多窝眼轮排种器,能够满足不同作物品种的播种需求。该机的工作参数(行距、株距、播深、肥位等)皆为可调,适应性更强。依据设计研制样机并进行玉米播种田间试验,结果表明:播种覆土均匀,播种深度和施肥深度合格率分别为90.52%和91.23%,变异系数分别为5.91%和6.26%,种肥水平距离和垂直间距合格率分别为95.71%和91.65%,变异系数分别为4.64%和8.01%;株距合格率92.13%,重播率4.60%和空穴率3.27%,满足JB/T 10293-2001《单粒(精密)播种机技术条件》中播种合格指数≥80%,重播指数≤15%,漏播指数≤8%的农艺要求。该研究可为精准免耕穴播机的设计提供参考。

玉米穴播穴灌机水分传感器驱动机构设计

针对玉米穴播穴灌机水分传感器在工作过程中的土壤测量深度要求和零速要求,设计开发了一种水分传感器驱动机构,通过水分传感器驱动机构数学模型的建立,借助Solidworks motion运动分析模块和Matlab软件对水分传感器驱动机构进行了优化设计.分析结果表明,该机构可实现水分传感器周期性测量土壤水分含量的功能,为玉米穴播穴灌机水分传感器驱动机构结构及运动参数的设计提供了理论依据.

槽轮驱动垂直插入式穴播机的设计

针对全膜双垄沟播播种时撕膜及穴孔与膜孔错位等问题,设计了槽轮驱动垂直插入式穴播机,将槽轮机构的间歇运动和曲柄滑块机构的直线往复运动有机结合起来,成穴器垂直入土和出土,并在入土最低端强制开启,实现零速投种,种孔位置精确,解决了传统穴播机空穴率高及出苗率低的问题.通过建模仿真分析,该穴播机满足全膜双垄沟播玉米播种的农艺要求.

变量穴施水穴播机的变量施水数学模型

根据变量穴施水穴播机使用要求,建立了最小施水量数学模型和电磁阀控制时间数学模型。在自行开发的变量穴施水穴播机上进行静态试验,通过改变水箱水量、施水时间,获得不同的施水量。分别采用回归分析和人工神经网络预测2种方法,研究了水箱水量、施水时间及施水量之间的关系,建立了电磁阀控制时间的数学模型。回归试验表明,在水箱水量处于满箱、半箱和1/8箱容积3种状态时,所对应的电磁阀控制时间线性回归模型的调整判定系数R2依次为0.992、0.991和0.998,具有较高的拟合度。对回归方程进行的F检验结果表明,F计算值远大于查表值,回归方程极显著。采用2-5-1型拓扑结构的人工神经网络对施水时间进行预测,结果表明,拟合的最大偏差为3.95 ms,平均偏差仅为1.46 ms,网络结构具有较高的预测精度。

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。

基于两种排种器的油菜精量穴播机对比试验研究

对窝孔轮式排种器和槽孔轮式排种器油菜精量穴播机做了田间性能对比试验,分析播种空穴率、种子破碎率、穴粒数合格率、播种深度合格率。试验结果表明,两种穴播机播种空穴率、播种深度合格率、穴位错孔率结果相近;窝孔轮式排种器对种子破碎率高于槽孔轮式排种器;槽孔轮式排种器穴播机的穴粒数合格率优于窝孔轮式排种器穴播机。根据试验结果分析,对不同种植要求提出建议使用机型。

直插式免耕穴播机的设计

针对舵轮式覆膜穴播机存在的问题,设计了垂直插入式免耕穴播机。运用四杆机构原理,设计了成穴器—鸭嘴直立接种、垂直入土和出土;采用地轮传动凸轮-连杆机构实现了鸭嘴插入土壤后的接近水平零位移运动;鸭嘴采用了定点强制开启投种。分析表明:该机成穴播种机构设计合理,穴粒数合格率较高,无空穴,成穴器不堵土,不挑膜,穴孔合理,易于覆土。

水稻育秧软塑穴盘播种设备研究

根据低成本、低投入进行工厂化水稻穴盘育秧播种的要求,重点研究了适用于水稻育秧软塑穴盘的电磁振动式水稻联合播种机、育秧软塑穴盘网托等配套设备,对水稻抛秧移栽技术的推广具有重大意义。

玉米全膜双垄沟电动式精量播种机设计与试验

为满足旱地全膜双垄沟农艺技术要求,设计了一种玉米全膜双垄沟电动式精量播种机。以穴播轮容种高度、穴播轮转速、活动鸭嘴长度为因素,以空穴率和单粒率为指标进行了正交试验。再利用试验结果做出了方差分析,得出影响播种机工作性能的因素主次,进一步优化了组合部件参数。试验结果表明:容种高度为130 mm,穴播轮转速为0.85 m·s-1,活动鸭嘴长度为65 mm时,该播种机的平均空穴率为1.9%,平均单粒率为93.1%,播种效果良好,满足玉米精量播种的要求。

基于水分传感器的变量穴施水穴播机的设计

针对我国西部地区抗旱播种作业人力、物力投入大,效率低的问题,借鉴精细农业变量作业的思想,集成应用微控制器、传感器及变量控制技术,设计了一种基于水分传感器、可实时根据土壤水分含量高低而自动改变施水量的玉米穴施水穴播机;提出和设计了由主、副微处理器组成的双核控制方案,实现了在穴播的同时进行穴施水作业,达到了既抗旱又节水的目的。采用交替表面施播和正常施播法进行了田间水种同步的试验,试验结果表明,种子与施水区域中心平均距离为2.5cm,同步率可达95%。

穴播播种机精密播种器的设计

播种器是穴播播种机的主要工作部件,其性能直接影响播种效果。设计一种精密穴播播种器,介绍其总体装配及各零件的结构与作用,以期为优化播种器性能、提高穴播播种机作业质量提供参考。

滚筒式穴播器成穴原理

本文对铺膜播种机主要工作部件穴播器的成穴原理进行了理论分析,为成穴器设计提供了理论依据,解决了现有成穴器普遍存在的一些问题,使穴距、穴长、播深合格率高.

水稻精量穴直播机在辽宁地区的应用研究

为加速水稻精量穴直播机在我国北方地区的推广应用,对国内较先进的水稻直播机进行田间试验,采用对比方法,探讨机具的各行排量一致性、总排量稳定性及穴距稳定性,并在试验数据的基础上提出改进建议。