棉花免地膜精量播种机的设计与试验

针对棉花地膜造成的白色污染及精量播种的短板问题,文中研制了一种棉花免地膜精量播种机,集秸秆粉碎、旋耕、播种、施肥、镇压和滴灌等功能于一体。该播种机可粉碎前茬棉秆,使其均匀地抛撒在苗带上,无需铺膜,避免了残膜污染。经试验验证:在播种机前进速度为4 km/h,粉碎刀辊转速为2 200 r/min时,秸秆粉碎合格率平均值为94.38%,抛撒不均匀度为13.46%;秸秆覆盖可降低土壤坚实度,比未被秸秆覆盖的土壤坚实度平均值低30.72%,对棉花出苗起到了有利作用;株距合格指数平均值为90.94%,漏播指数平均值为2.54%,重播指数平均值为5.78%。

棉花铺膜播种机设计研究

根据棉花种植的农艺要求,设计一种2BJ-2/12型铺膜播种机。应用三维设计软件SolidWorks构建铺膜播种机三维模型,完成铺膜、播种主要零部件设计及其相关参数分析,计算铺膜机构相关工作参数,分析穴播器工作过程,从而为棉花铺膜播种机设计与优化提供技术方案。

棉花铺膜播种机导航路线图像检测方法

研究了棉花铺膜播种机田间作业时导航路线和田端的图像检测算法。针对自然环境下的棉花播种作业图像,采用Daubechies小波变换对处理区域进行平滑滤波;针对第1帧图像,寻找图像处理区域的垂直累计直方图的波谷,以此为基础,通过寻找局部窗口累计直方图波谷的方法,从图像底端逐行向上寻找各行候补点;对于非第1帧图像,采用当前帧与前帧导航路线相关联的方法分段寻找候补点群;最后基于过已知点Hough变换拟合出导航路线。实验证明,采用的算法可以快速、准确地检测出棉花铺膜播种作业时的导航路线及棉田田端,平均每帧图像处理时间为72.02 ms,满足铺膜播种机实际播种作业的需求。

棉花双膜覆盖精量播种机的研制

为弥补传统精量播种模式存在的不足、减少作业环节和人工消耗,在分析膜上、膜下穴播优缺点的基础上,根据双膜覆盖精量播种技术的农艺要求,研制出一种棉花双膜覆盖精量播种机。通过田间对比试验,表明双膜覆盖精量播种较常规穴播出苗早2～3d,出苗率≥94%,苗株齐壮。20万hm2的生产实践表明,研制的2BMSJ-12双膜覆盖精量播种机空穴率≤3%,穴粒数合格率≥85%;窄行最小行距为9cm,能适应新疆棉花密植种植农艺要求,有助于推进新疆棉花生产全程机械化进程。

旱地玉米免耕覆盖播种技术及机具试验研究

以２ＢＱＭ—６播种机为基础，进行了６种装置的试验，研制出组合式限深刀切草器和行间压草轮配合防堵的免耕覆盖播种机具，并分析了排堵机理。

气吸式膜上精量播种装置排种过程的仿真研究

对 2 BQM- 2型气吸式精量铺膜播种机的膜上开穴、取种、投种过程及其工作机理进行了分析 ,建立了种子运动轨迹的数学模型 ,在此基础上运用计算机仿真技术 ,动态模拟了膜上穴播的工作过程 ,找出了机组前进速度、投种角、接种漏斗偏置角变化时对种子投种精确度的影响规律 ,优化了相关设计参数 。

垂直插入式小麦覆膜穴播机的研究

针对滚轮式小麦覆膜穴播机存在的问题 ,设计了垂直插入式小麦覆膜穴播机。运用平行四杆机构原理 ,实现了成穴器——鸭嘴的直立接种、垂直入土和出土 ;采用地轮传动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。理论分析和试验表明 ,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 。

2BQHM-2型花生覆膜穴播机的设计与试验

【目的】较好地实现花生膜上成穴、播种作业.【方法】针对花生覆膜穴播机存在的技术问题,进行2BQHM-2型气吸式花生覆膜穴播机优化设计与制造;对其关键工作部件结构及作业参数进行理论分析,然后利用UG设计分析软件完成组成部件的优化设计;通过虚拟样机技术对该机进行虚拟装配,并对成穴过程进行运动仿真分析,检验各组成部件设计的合理性及使用效果.【结果和结论】典型地区花生垄作覆膜播种田间作业性能试验表明,该机工作性能较为稳定,各部件作业顺畅,各项作业指标均能较好地达到技术要求,其作业效果与虚拟仿真测试结果相符,研究结果为覆膜穴播机的进一步优化设计提供了理论依据及技术参考.

2BYP-4型覆膜播种机的设计与试验研究

玉米增产作为缓解粮食危机的重要因素,已经越来越受到社会的关注。为此,以北方干旱地区玉米覆膜密植的增产新农艺要求为设计条件,针对现有机具在种植过程中存在成本过高、操作复杂甚至漏播重播等问题,利用PRO/E进行建模设计并进行试验。结果表明:本机器结构紧凑,成本低廉,操作简单,各项性能指标符合农艺的覆膜密植要求。

花生覆膜穴播机成穴机构研究

针对我国花生覆膜穴播机大都采用先播种后铺膜的传统作业方式,对土壤扰动大,不利于土壤保墒问题,设计了一种适合先铺膜后播种的小型花生穴播机的回转式成穴机构。对该机构的运动过程进行分析得到了成穴机构的穴宽、穴距和成穴深度的表达式;采用计算机模拟方法分析曲柄半径、机器前进速度和曲柄转速对成穴机构工作性能的影响,优化后的设计参数为:传动比6.5,曲柄半径4.5 cm,播种机前进速度0.25 m/s(λ=1.95),此时成穴深度约4.5 cm,穴宽约3 cm,穴距约14.42 cm,满足花生穴播的农艺要求。与目前广泛使用的轮式鸭嘴成穴器相比,其结构简单、膜孔小。

滚轮式小麦覆膜穴播机的分析与评价

对滚轮式小麦覆膜穴播机的成穴机理进行了理论分析，通过对该类穴播机结构、成穴器运动轨迹、穴孔形成过程及其形状的分析，结合实际作业情况，提出了其存在的穴距不一致、易于造成空穴、挑膜严重、种孔覆土不良等问题，为新型直插式覆膜穴播机的研究提供了依据。

覆膜穴播机三刚一柔成穴机构的设计及仿真

针对我国覆膜玉米穴播机采用的平行四杆成穴机构作业时垂直入土扰动大、撕膜严重的问题,设计了三刚一柔成穴机构,主要将平行四杆机构从动杆换装为弹簧阻尼杆。基于Adams建立三刚一柔成穴机构和平行四杆机构仿真模型,并在相同条件下进行仿真,结果表明:三刚一柔成穴机构的成穴杆在x轴水平方向较平行四杆机构位移变化较小且平滑,在y轴垂直方向趋势一致;三刚一柔成穴机构的成穴杆对前后土型均有扰动,但扰动力均较小,而平行四杆机构只对前边的土壤有扰动,但扰动力是三刚一柔机构的9.4倍。因此,所设计的三刚一柔成穴机构较平行四杆机构对土壤扰动小,有利于种子发芽,成穴杆不受力时又可恢复至垂直入土的状态,对地膜破坏较小。

联合作业穴播机的设计

针对目前穴播机械的现状,设计了一种新型的联合作业穴播机,能够集土壤整平、覆膜、打穴播种、膜上覆土于一体。穴播器、整平机构、覆膜机构均具有创新性,并分析了其具体的结构设计方案。实验表明,该机作业性能良好,各项作业指标均符合标准要求,适用范围广泛,可满足棉花、花生、玉米、小麦等大粒和小粒种子的播种作业,成穴器后开式设计有效地解决了传统穴播机械的堵土问题。

玉米全膜覆盖双垄沟播机直插式播种装置设计与仿真

设计了旱地玉米全膜覆盖双垄沟播机直插式玉米播种装置,采用凸轮和曲柄组合机构控制成穴器,实现播种时间段成穴器水平绝对速度为零。在ADAMS/View中用相对轨迹曲线生成实体的方法设计了凸轮,对直插式播种装置进行仿真分析,测试了成穴器的位移、速度、加速度,结果表明该装置满足设计要求。

多功能小麦覆膜穴播机的设计

设计了一种新型的覆膜穴播机,能够集土壤整平、覆膜、打穴播种、膜上覆土于一体,实现联合作业。其关键部件穴播器、仿形整平器、排种系统和覆土机构均具有创新性,并分析了其具体的结构设计方案。试验表明,该机作业性能良好,各项作业指标均符合标准要求,能够适用于小麦等小粒种子的播种作业,解决了传统轮式播种机的堵土问题。

膜下滴灌水稻穴直播机研究

根据水稻膜下滴灌穴直播的农艺要求,分别设计了不同种植模式下适用的膜下滴灌水稻播种机,并对关键部件滚筒式穴播器和覆土装置进行分析;通过正交试验确定了影响其播种性能的因素依次为成穴鸭嘴长度、滚筒式穴播器的滚筒直径和行走速度,影响其覆土性能的因素依次为导土板螺旋升角、覆土滚筒直径和行走速度。在较优参数组合鸭嘴长度28 mm、穴播滚筒半径180 mm、覆土滚筒螺旋升角35°、覆土滚筒直径360 mm、播种机行走速度0.65 m/s时,膜下滴灌水稻播种机播种深度合格率为92.6%,穴粒合格率为94.7%,覆土合格率为91.2%,空穴率为1.8%,平均产量达10 500 kg/hm2,该播种机能满足膜下滴灌水稻播种的技术要求。

玉米免耕整秆覆盖播种机的防堵装置

通过试验和分析,认为旱地玉米免耕覆盖播种机应具备切草、入土、防堵、仿形和镇压性能。以2BQM-6型播种机为基础,在玉米整秆覆盖地上进行了5种装置的试验,研制出组合式限深刀切草器与行间压草轮配合防堵的免耕覆盖播种机,并分析了排堵机理。试验研究结果表明,采用这种防堵装置,所播玉米出苗率和长势优于传统方法,水分利用系数大,产量增加。

2BMFS-3型穴灌半精量玉米播种机的设计

为了适合保护性耕作的需要、解决旱田旱期播种出苗保苗的问题,达到节水、免耕、侧深施肥和半精量播种的目的,研制了与小四轮拖拉机配套的节水型免耕施肥播种机。该机能够一次性完成破茬松土、侧深施肥、穴灌、半精量播种、覆土镇压等多项作业,对麦茬地按时复播玉米等作物具有重要的意义。

旱作马铃薯微垄覆膜侧播机的设计与试验

旱作马铃薯微垄覆膜侧播技术是采用一膜两垄、一垄两行来播种的农艺方法,目前尚没有与之配套的农机可以作业。为了提高其机械化水平,研制了旱作马铃薯微垄覆膜侧播机,其主要由机架、施肥装置、播种装置、行走装置、传动装置、取土整形装置、铺膜装置、压膜装置及覆土装置等组成。田间试验表明:该机具能够一次性完成农艺方法的多道工序,满足设计要求。

谷子旱地渗水地膜全覆盖精密穴播高产技术研究

20世纪80年代初到90年代中期,山西普通地膜旱地谷子产量不断降低,渗水地膜由此发明并运用于旱地谷子种植。渗水地膜和2MB-1/4型铺膜穴播机组装配套形成的渗水地膜波浪形全覆盖精密穴播技术,是旱地谷子高产示范模式。连续2 a在山西省神池县红崖子村进行了渗水模式和普通模式对比试验。结果表明,渗水地膜波浪形全覆盖精密穴播技术模式增产效果明显,水分利用率、地积温、土壤养分、微生物活性等综合微生态环境得到改善和合理的非均衡群体结构是其增产的主要原因。