稻油兼用型成条飞播装置设计与试验

针对水稻和油菜飞播普遍采用漫撒播方式而造成的落种散乱无序等问题,设计了一种可同时适应水稻和油菜条播农艺要求的无人机播种装置。以成条飞播排种系统的兼用化、轻量化、电驱化和模块化为设计目标,采用电驱、工作长度可调的外槽轮组件作为排种器,以舵机带动连杆驱动的自动折叠导种管为投种部件,通过台架试验、场地泥盒飞播试验和田间试验3种方式,确定结构参数和工作参数并验证作业效果。试验结果表明,排种系统在排种电机额定转速及扭矩范围内,能够满足5 m/s以内飞行速度下,油菜播量6~7.5 kg/hm~2、杂交稻播量15~45 kg/hm~2及常规稻播量60~105 kg/hm~2的农艺要求,且各行一致性变异系数、总排量一致性变异系数等性能参数优于行业标准要求,在作业高度1 m、作业速度4 m/s时,泥盒中油菜和水稻种子平均条带宽度分别为6.7、3.8 cm,播后30 d田间幼苗成条效果明显。

内窝孔式棉花精量穴播轮的试验

目前,新疆棉花种植广泛采用半精量穴播轮,其原理是勺式取种,存在下种量大、重播率高、下种不均匀、后续工作量大等缺陷,已不适应当前棉花产业发展要求。气吸式精量穴播轮可实现一穴一粒,准确率高,但气吸式棉花穴播机结构复杂、造价高,对机具维护、使用者技能以及整地有较高要求。另外,作业时拖拉机须保持高速运转,能源消耗大,因而限制了气吸式精量穴播轮的普及和推广。为此,将内窝孔取种原理应用于棉花精量取种,介绍了内窝孔式穴播轮的结构和工作过程,并进行了排种试验和分析。由试验得知,内窝孔式取种原理可用于新疆棉花的精量取种。

舀勺型孔轮式水稻精量排种器设计与试验

针对现有水稻排种器采用被动充种存在充种性能差、高速排种精度低的问题,设计了一种舀勺型孔轮式水稻精量排种器。阐述了该排种器的基本结构和工作原理,确定了排种轮、舀勺、型孔、护种板等关键零部件的结构参数,建立了排种器充种过程的力学模型。以冈优898种子为试验材料,利用离散元法,选取排种轮转速、型孔倾角为试验因素,以排种合格率、重播率和漏播率为评价指标,进行单因素试验、对比试验和二因素五水平正交旋转组合试验,建立排种性能指标与试验因素之间的回归模型,利用响应面法分析了各试验因素对排种性能的影响规律,并采用多目标优化方法,确定了最佳参数组合。优化结果表明:排种轮转速为25.94 r·min-1、型孔倾角为34.75°时,排种器的排种性能最佳,排种合格率、重播率、漏播率分别为87.55%、9.79%、2.66%。为验证仿真结果的可靠性和排种器的适应性,以丰两优3948、冈优898、冈优35513个水稻品种种子为试验材料,对排种器进行台架性能试验和田间播种试验。试验结果表明:台架试验与仿真结果基本一致,丰两优3948、冈优898、冈优3551种子的排种合格率分别为84.40%、84.53%、83.74%;田间播种合格率分别为81.34%、82.13%、80.67%,3个水稻品种种子排种性能皆满足水稻精量播种要求。研究结果可为舀勺型孔轮式水稻精量排种器的结构优化和性能提升提供参考。